鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:994次 | 2021年06月23日
單體蓄電池是怎么樣加工的?
單體蓄電池的加工
第一步,單體電極的加工
混:將電極活性材料、粘結(jié)劑、溶劑等混合在一起,充分?jǐn)嚢璺稚⒑螅纬蓾{料。
涂:將制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體(鋁箔或銅箔等)上。
烘:高溫烘烤干燥處理。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
混和烘是有聯(lián)系的,烘是為了更好的將混合的漿料固定在鋁箔或銅箔上,而烘流程是一個(gè)高耗能環(huán)節(jié),如能改善該環(huán)節(jié),即可降低鋰蓄電池的正負(fù)極加工成本。
鋰蓄電池的勻漿是鋰蓄電池加工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),勻漿環(huán)節(jié)重要是將活性物質(zhì)、粘結(jié)劑和導(dǎo)電劑等成分混合成為均勻的懸濁液,通常我們會(huì)首先將粘結(jié)劑分散成為膠液,然后有一些工藝會(huì)首先將導(dǎo)電劑與膠液分散成為導(dǎo)電膠,然后與活性物質(zhì)混合。
有的工藝會(huì)將導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑一起與膠液進(jìn)行混合,勻漿的關(guān)鍵在于怎么將漿料中的各個(gè)成分分散均勻,為了達(dá)到這一目標(biāo)要對(duì)勻漿工藝進(jìn)行優(yōu)化,目前重要的勻漿工藝重要分為干法勻漿和濕法勻漿,目前隨著納米材料的逐漸普及,目前廠鋰蓄電池廠家也開(kāi)始采用高速分散設(shè)備,利用高速剪切用途,使得漿料分散的更加均勻,此外有也不少材料廠家開(kāi)發(fā)了大量的改善漿料分散行的助劑。
第二步,單體蓄電池的加工
在完成了上述的電極烘干過(guò)程后,我們就進(jìn)入到了鋰蓄電池加工的下一個(gè)環(huán)節(jié)單體蓄電池的加工。
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
壓:輥壓是對(duì)已涂好的正負(fù)極材料進(jìn)行軋壓使其壓實(shí)更好的依附在鋁箔或銅箔上。
切:分切是對(duì)已軋壓好的極片按工藝標(biāo)準(zhǔn)分切成條。
為了防止烘干后的電極再次吸收水分,整個(gè)單體蓄電池加工環(huán)節(jié)都要在干燥間內(nèi)進(jìn)行。
方形動(dòng)力鋰蓄電池電芯的加工工藝重要有三大類(lèi),一種是卷繞工藝,這種工藝一般應(yīng)用在圓柱形蓄電池的加工上,目前也應(yīng)用在方形蓄電池的加工工藝上,這種工藝的重要優(yōu)點(diǎn)是加工效率高,可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)加工,缺點(diǎn)也很明顯,由于電芯邊緣處彎曲角度比較大,因此容易發(fā)生電極破碎,出現(xiàn)缺陷,特別是在厚電極的情況下,這一問(wèn)題將變的更加嚴(yán)重;
第二種是疊片工藝,疊片工藝是一種比較理想的工藝,正負(fù)極極片首先會(huì)進(jìn)行沖切,獲得特定形狀的極片,然后選擇正極或者負(fù)極極片用隔膜制成封裝袋進(jìn)行保護(hù),然后手工或者疊片機(jī)進(jìn)行疊片,這種工藝的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引起極片形變,可以采用更厚的電極,但是由于疊片過(guò)程是一個(gè)非持續(xù)的過(guò)程,因此疊片工藝的加工效率比較低,采用這種工藝的廠家比較少;
第三種是Z型疊片工藝,這種工藝采用持續(xù)隔膜,將沖切好的正負(fù)極極片放置在隔膜中間,這種工藝在保留了疊片工藝的優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,也加速了加工過(guò)程,提高了加工效率,目前也有比較多的應(yīng)用。
加工好的電芯首先要焊接極耳,極耳焊接方式重要是采用超聲焊接工藝,采用卷繞工藝加工的電芯,受到電芯結(jié)構(gòu)的限制單個(gè)電芯無(wú)法做的很厚,因此通常會(huì)將2-4個(gè)電芯并聯(lián)焊接極耳,疊片工藝加工的蓄電池結(jié)構(gòu)上沒(méi)有限制,因此一般都是單個(gè)電芯焊接極耳。下一步就到了入殼工序,焊接好極耳的電芯外表裹上保護(hù)膜后,裝入到蓄電池外殼之中,入殼后要把極耳與蓄電池殼的蓋子上的正負(fù)極極柱采用超聲焊、鉚接等工藝連接在一起,然后將蓄電池的上蓋和外殼通過(guò)激光焊接焊在一起。
在完成焊接后,通常還要進(jìn)行檢漏,并將其中漏率不合格的蓄電池剔除,常見(jiàn)的檢漏方法包括直壓、倍壓和差壓等方法,良好的密封性是保證鋰蓄電池性能長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的關(guān)鍵,因此蓄電池檢漏也是方形動(dòng)力鋰蓄電池加工中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。
經(jīng)過(guò)檢漏篩選的蓄電池接下來(lái)就到了非常重要的注液工序,由于鋰蓄電池的電解液對(duì)水分十分敏感,因此注液過(guò)程必須在干燥間內(nèi)部進(jìn)行,為了改善電解液的浸潤(rùn)效果,通常要進(jìn)行真空注液。
電解液充分浸潤(rùn)的蓄電池隨后進(jìn)入到了化成工序,化成重要是通過(guò)對(duì)蓄電池進(jìn)行小電流的充放電,對(duì)蓄電池進(jìn)行活化。
此外,由于電解液分解過(guò)程中通常會(huì)發(fā)加工氣的問(wèn)題,出現(xiàn)的氣體可能會(huì)積累在電芯內(nèi),導(dǎo)致電解液浸潤(rùn)不充分,因此有的廠家為了將化成過(guò)程中的產(chǎn)氣排出,也會(huì)將蓄電池封口安排在化成之后。
化成后的蓄電池還要進(jìn)行老化,所謂的老化就是將滿(mǎn)電態(tài)的蓄電池在一定的溫度下進(jìn)行擱置,擱置過(guò)程中由于鋰蓄電池內(nèi)部的一些副反應(yīng),會(huì)導(dǎo)致蓄電池的外電壓和內(nèi)阻的變化,通過(guò)對(duì)蓄電池包的電壓、內(nèi)阻和容量等指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控,能夠剔除掉那些自放電不合格和內(nèi)阻不合格的蓄電池,以提高單體蓄電池的一致性,同時(shí)老化結(jié)果也是后續(xù)的蓄電池包匹配的重要參考依據(jù),為了加速蓄電池老化的速度,提高加工效率,廠家通常會(huì)在高溫(50-60℃)下進(jìn)行老化,以縮短蓄電池老化時(shí)間。