SONY锂离子电池Pack设计技术4
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目录1.设计的目的与任务 (1)1.1课程设计背景 (1)1.2课程设计目的与任务 (1)2.设计的详细内容 (2)2.1原材料及设备的选取 (3)2.2电池的工作原理 (3)2.3电池的制备工艺设计 (4)2.3.1制片车间的工艺设计 (4)2.3.2装配车间的工艺设计 (8)2.3.3化成车间工艺设计 (9)2.3.4包装车间工艺设计 (11)2.4厂房设计 (13)3.经济效益 (13)4.对本设计的评述 (14)参考文献 (16)1.设计的目的与任务1.1课程设计背景自从1990年SONY采用可以嵌锂的钴酸锂做正极材料以来,锂离子电池满足了非核能能源开发的需要,同时具有工作电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长、重量轻、无记忆效应、环境污染少等特点,现成为世界各国电源材料研究开发的重点[1~3]。
锂离子电池已广泛应用于移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源,并在电动汽车技术、大型发电厂的储能电池、UPS电源、医疗仪器电源以及宇宙空间等领域具有重要作用[4~5]。
正极材料作为决定锂离子电池性能的重要因素之一,研究和开发更高性能的正极材料是目前提高和发展锂电池的有效途径和关键所在。
目前,已商品化的锂电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等,而层状钴酸锂正极材料凭借其电压高、放电平稳、生产工艺简单等优点占据着市场的主要地位,也是目前唯一大量用于生产锂离子电池的正极材料[6~8]。
18650电池是指外壳使用65mm高,直径为18mm的圆柱形钢壳为外壳的锂离子电池。
自从上个世纪90年代索尼推出之后,这种型号的电池一直在生产,经久不衰。
经过近20年的发展,目前制备工艺已经非常成熟,性能有了极大的提升,体积能量密度已经提高了将近4倍,而且成本在所有锂离子电池中也是最低,目前早已走出了原来的笔记本电脑的使用领域,作为首选电池应用于动力及储能领域。
1.2课程设计目的与任务如前文所述,在目前商业化的锂离子电池中,很多厂家都选用层状结构的LiCoO作为正极材料。
修订履历修订日期版次修订页次修订内容2009-5-20 A0 / 首次发行分发对象及份数(制订者在“( )”填写分发份数)01总经理( ) 02副总经理( ) 03管理者代表( ) 04生产部( 1 ) 05品管部( ) 06工艺设备部( ) 07设备组( ) 08工艺组( ) 09计划组( ) 10销售管理部( )11采购部( ) 12电子开发部( ) 13人力资源部( ) 14安全办( ) 15(暂空)16仓库( 1 ) 17财务部( ) 18制片QC ( ) 19装配QC ( ) 20检测QC ( 1 ) 21包装QC ( 1 ) 22 IQC ( ) 23 OQC ( ) 24 QA ( ) 25制片车间( ) 26装配车间( ) 27检测车间( 1 ) 28包装车间( 1 )会签(制订者在需会签的部门前的“[ ]”中画“X”)[ ]电子开发部______________ [ ]工艺设备部______________ [ ]人力资源部______________ [ X ]生产部___________________[ X ]财务部___________________[ ]工业安全委员会____________[ ]品管部_______________[ ]采购部_______________[ ] _______________制订/日期审核/日期批准/日期1、目的:为了规范电池成品Pack的设计,加强电池Pack的安全。
2、范围本标准适用于本公司所有电池成品包装组合。
3、电池Pack安全的重要性。
电池除了本性电芯的安全需要特别关注外,电池成品Pack的安全设计也应该同样重要。
电池在组合后,用户在充电和放电的使用过程中,有效地防止过充,过放,过流等电气损坏;挤压,跌落等其它机械损坏,主要依赖我们在Pack设计时的全面考虑。
4、主要包装材料的选择,4.1 绝缘胶纸胶带4.1.1. 美纹胶纸(皱纹胶纸)耐温高达350℃,粘性好,柔软,耐酸碱,不残胶,易剪切。
圆柱电芯Pack 工艺是指将多个圆柱形电池单体组装成电池组的过程。
这种工艺通常用于锂离子电池组的制造中,圆柱电芯是其中常见的电池单体类型之一。
下面是圆柱电芯Pack 工艺的一般步骤:1. 准备电芯:选择相应的圆柱电芯,根据需要和规格进行筛选,保证电芯符合要求。
常见的圆柱电芯尺寸有18650、21700、26650等。
2. 连接器安装:在电芯的正负极上安装连接器,常见的连接器可以是针形脚、焊接脚或者压接脚等。
连接器的安装需要确保良好的电气接触和稳定性。
3. 电池组设计:根据需要确定电池组的电池单体数量和排列方式。
电池单体可以按照串联和并联的方式连接,以达到所需的电压和容量要求。
同时,需要考虑电池组的外壳设计和散热等因素。
4. 电池组组装:按照设计要求,将电芯连接为电池组。
通常使用绝缘胶带或者塑料支架来固定电芯,并保持电芯之间的间隔和连接。
5. 焊接:根据需要,对电池组进行焊接,包括电芯之间的串联和并联焊接,连接器与电芯的焊接等。
焊接需要保证良好的电气连接和稳定性。
6. 保护电路安装:根据需要,在电池组中安装保护电路,用于监测和保护电池组的电压、电流和温度。
保护电路可以提高电池组的安全性和稳定性。
7. 外壳封装:将电池组封装在保护外壳中,通常使用塑料壳体或金属壳体来保护电池组,同时提供机械支撑和绝缘保护。
8. 电池组测试:对组装好的电池组进行测试和质量控制,包括电池性能测试、电路功能检测和外观质量检查等。
圆柱电芯Pack 工艺需要严格的生产和质量控制措施,以确保电池组的安全性、稳定性和性能符合要求。
在实际生产中,还需要考虑一些其他因素,比如散热设计、封装方式和电池组的后续应用等。