鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:833次 | 2018年10月23日
動(dòng)力電池的工藝控制過程
除了原材料以外,對(duì)生產(chǎn)過程中的工藝控制、設(shè)備磨損等引入的雜質(zhì),都會(huì)引起電池安全性能的降低,本文就從工藝過程入手,一一來解析每一步需要注意的關(guān)鍵點(diǎn),以此來提高電芯再制造過程中的穩(wěn)定性和后續(xù)的安全性能。
1、勻漿
漿料的分散是鋰離子電池制作的第一步,從圖中可以看出,勻漿設(shè)備的罐體、攪拌棒以及運(yùn)輸管道都是金屬制成的,因此便有可能引入金屬雜質(zhì),同時(shí)設(shè)備長期運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)導(dǎo)致磨損,這就要求鋰電生產(chǎn)企業(yè)在勻漿前對(duì)罐體進(jìn)行清潔,定期對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng),對(duì)管道進(jìn)行及時(shí)清潔,并持續(xù)跟蹤勻漿后電池的性能,建立屬于自己企業(yè)內(nèi)部的清潔標(biāo)準(zhǔn),從而生產(chǎn)出合格的鋰離子電池。另外需要指出的是,由于很多企業(yè)并不能保證一個(gè)勻漿線只制作一種類型的電池,那就需要在原材料切換時(shí)對(duì)管道進(jìn)行徹底的清洗,防止不同批次的粉料混在一起,給后續(xù)帶來不必要的性能以及安全損失,當(dāng)然,清潔的頻次、清潔后的標(biāo)準(zhǔn)等等都需要長期進(jìn)行摸索,不同設(shè)備、材料的要求都是不一樣的,在此,老李不再多說。
2、涂布
對(duì)于涂布而言,各個(gè)輥的清潔、以及磨損后的修復(fù)是比較重要的,這樣可以避免雜質(zhì)的引入,況且現(xiàn)在隨著雙面涂布設(shè)備的普及,涂布速度越來越快,涂布設(shè)備的長度也是越來越長,因此,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題,將會(huì)極大的提高電池的安全性。
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%
3、碾壓
其實(shí)和涂布一樣,隨著能量密度的提高,材料的壓實(shí)密度也越來越高,因而對(duì)碾壓輥的清潔和保養(yǎng)就是避免雜質(zhì)引入最好的管控手段。
4、分切
對(duì)于高度自動(dòng)化的鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)而言,勻漿涂布出來的正負(fù)極寬度都是很寬的,所以一般都要進(jìn)行分切,分為一般是用金屬的分切刀將寬幅分切成窄幅,從而適應(yīng)后續(xù)工序。這就引入了關(guān)鍵的指標(biāo)——毛刺,毛刺是與安全直接相關(guān)的,過大的毛刺將會(huì)直接導(dǎo)致電池短路,所以,對(duì)于毛刺的控制是每個(gè)鋰離子電池生產(chǎn)企業(yè)所要控制參數(shù)之中的重中之重。怎么去控制?一方面在于設(shè)備的精度、分切的工藝以及對(duì)橫向以及縱向毛刺的要求水平,另一方面在于分切刀的保養(yǎng)。每個(gè)企業(yè)都有自己的控制標(biāo)準(zhǔn)以及點(diǎn)檢規(guī)則,在此也不在多說。
5、激光切
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量: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、無人設(shè)備
這個(gè)工序的主要目的在于用激光從箔材中切出極耳部分,和分切一樣,關(guān)鍵控制點(diǎn)在于激光切后毛刺的控制水平,以及激光切之后粉塵和雜質(zhì)是否能及時(shí)的清潔和移除,這也有賴于設(shè)備的自動(dòng)化水平以及一系列先進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
6、卷繞/疊片
對(duì)于卷繞而言,卷繞的對(duì)齊度,負(fù)極包覆正極的程度,以及最終切斷后正極、負(fù)極以及隔膜的毛刺程度是控制的關(guān)鍵點(diǎn);
對(duì)于疊片而言,同樣也是對(duì)其度、包覆程度等等,都是屬于和安全性相關(guān)的指標(biāo),尤其是邊角處,更是控制的目標(biāo);
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,在線X-Ray檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮了其應(yīng)有的作用,取代了之前目測(cè)或抽檢的方法,極大的提高了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率;
小結(jié):這次主要講了從勻漿到卷繞的過程中所需要關(guān)注的與電池安全相關(guān)的檢測(cè)點(diǎn),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,相信更多的、更好的設(shè)備以及生產(chǎn)工藝將會(huì)應(yīng)用到鋰離子電池的生產(chǎn)過程中,相信鋰離子動(dòng)力電池的未來一定是光明的、同時(shí)也是安全的。
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