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内容导航:1、锂电池电芯内部结构:锂电池内部用的是什么样的电芯?拆一块来看看2、锂电池电芯内部结构,专业介绍圆柱形锂电池电芯的制造过程和工艺1、锂电池电芯内部结构:锂电池内部用的是什么样的电芯?拆一块来看看
锂电池的重要组成部分便是锂电池电芯,电芯是电池最基本的组成单元。所以,我们这次重点来讲一讲关于锂电池电芯的几个小知识。
首先,锂电池电芯有这几种分类方式,以包装的方式可以分为三类:钢壳电芯,铝壳电芯和铝塑膜软包电芯;
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以内部的电解液不同可以分为两类:液态锂离子电芯(电解液是液态的)、聚合物锂离子电芯,电解液是固体或胶体聚合物,目前大部分采用聚合物胶体电解液;以结构不同来分类可以分为方形电芯和圆柱形电芯。
举个我们房车上常用的磷酸铁锂电池例子,磷酸铁锂电芯它有钢壳类的圆柱形电芯、有铝壳类的电芯,也有铝塑膜类的软包电芯,使用的电解液根据电芯外壳类型而定,钢壳和铝壳的电芯使用液态电解液,软包主要使用胶态或固态电解液,基本不使用液态电解液,所以,聚合物锂电芯一般就是指软包锂电芯。
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拆开RENOGY的智能磷酸铁锂电池,可以看到它的内部使用的是软包电芯,为什么使用软包电芯,它有什么优势呢?
RENOGY如果新能源磷酸铁锂电池内部电芯构造
一、安全性能好,软包电芯采用铝塑膜包装,发生安全问题时,软包电芯一般会鼓包,而不像钢壳或铝壳电芯那样发生爆炸;
RENOGY如果新能源磷酸铁锂电池内部软包电芯
二、重量轻,软包电芯重量较同等容量的钢壳锂电芯轻40%,较铝壳锂电芯轻20%;
三、内阻小,软包电芯的内阻较小,可以极大地降低电池的自耗电;
四、循环性能好,软包电芯的循环寿命更长,100次循环衰减比铝壳少4%~7%;
五、厚度小,能做得更薄,软包电芯厚度可做到2.5mm以下,钢壳或铝壳厚度做到3.6mm以下时存在技术瓶颈;
RENOGY如果新能源磷酸铁锂电池内部电芯
六、容量大,同等规格的软包电芯实际容量比钢壳电芯实际容量多5-10%;
七、设计灵活,外形可变任意形状,可根据需求定制,开发新的电芯型号;
2、锂电池电芯内部结构,专业介绍圆柱形锂电池电芯的制造过程和工艺
前面文章详细谈过制造电池的混桨和涂覆过程,这两步是制造锂电池电芯的前期工作,这里就不谈,接着谈的就是专业的生产圆柱形锂电池的电芯,下面我们就来聊聊关于锂电池电芯内部结构?接下来我们就一起去了解一下吧!
锂电池电芯内部结构
前面文章详细谈过制造电池的混桨和涂覆过程,这两步是制造锂电池电芯的前期工作,这里就不谈,接着谈的就是专业的生产圆柱形锂电池的电芯。
目前锂电池的电芯有圆柱形的,有方块形的,有软包。但圆柱形的使用是最多的,只要掌握圆柱形的电芯生产技术,你就可以掌握了锂电池的核心技术了。
大家都经常听说到锂电池厂,其实很多都是锂电池组装厂,就是把锂电池电芯与保护板组装起来,满足各种需求的使用,这个组装就比较简单的。
今天介绍的锂电池电芯生产技术,跟这组装锂电池厂是根本不一样的,电芯生产需要大量资金投入,比如世界上电芯生产第一第二大的工厂,都是在我们国家,第一的是宁德时代,生产磷酸铁锂电芯为主,第二的是比亚迪,生产三元锂电芯为主。
怎么样生产圆柱电芯呢?看下图,是圆柱锂电池电芯的生产过程图。
因为之前的混桨和涂覆过程已经说过了,大家如果还不懂,可以去看我前一天的文章。
今天直接说卷绕过程,这就是生成电芯的核心部分了。
1,将剪切好的正极,负极,隔膜放置在卷绕机上
极片的长度,宽度,厚度要按照电芯的设计要求,这里如果不明白,也可以找我之前写过的文章了解。
放进卷绕机里,卷绕机自动卷绕的。卷绕机将正负极片和隔膜卷绕成极组。
圆柱形电芯是用圆形卷针的,方块电芯是用扁平的卷针。
卷绕的时候,要对级组施加恒定的张力,保证极组的尺寸,卷绕后,要用胶布站街好极组,保证极组的紧密性。
2,检查极组的质量
卷绕机把极组卷绕出来了,那么就要对级组进行检测,保证极组是符合设计的要求的。
用X射线检测极组,保证极组的对齐度。
用阻抗测试仪对极组进行短路测试。
发现不良极组要进行返工,保证高质量卷绕出极组。
3,然后把极组放入电池壳内
将极组插入电池壳后,要将一根钢芯插入极组中,这钢针是提高电芯的安全性的
为什么这样说呢?
当极组内压上升的时候,气体可以从钢芯的中空部分的防爆阀释放出去,当极组受到挤压的时候,钢芯会使两级形成短路,瞬间放电。
然后将一根焊针插入钢芯的孔中,并将负极的极耳焊接到电池壳上。
4,注入电解液
注入电解液后,然后电池盖要用聚合物密封,电池盖有防爆阀,PTC,CID安全装置。
PTC,CID是什么,前面文章有介绍过,这里不说了。
然后用气味感应器检测漏液情况,确保电池有良好的密封性。
这时候一个圆柱形电芯就生产出来了。大家都知道锂是元素周期表排第三的元素,活性非常强,碰到水就发生反应的。
所以在制造圆柱电芯的过程,一定要在干燥间或者干燥箱里完成的,在注入电解液前,要将电芯放在真空烘箱中干燥24小时的,确保除去电池里面的水分,接着用真空注液装置将电解质注入电池。
5,老化工序
通过老化工序的目的,就是筛选出微短路的电芯。此工序就是识别生产过程中未发现的电池内部故障。
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