叠片电池工艺简介 ppt课件
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叠片电池工艺是一种制造锂电池的方法,其核心是将涂布好的正负极片叠在一起,通过点焊或超声波焊接等方式将它们连接在一起,形成电池的电芯。
叠片电池工艺的优点包括:
能量密度高:由于叠片电池的电极片之间采用了叠加的方式,可以在有限的体积内放置更多的电芯,从而提高电池的能量密度。
安全性好:叠片电池的电极片之间采用了绝缘材料进行隔离,可以有效地防止电极片之间的短路,从而提高电池的安全性。
循环寿命长:叠片电池的电极片之间接触面积较小,可以减少电池在充放电过程中的损耗,从而提高电池的循环寿命。
叠片电池工艺的缺点包括:
成本高:叠片电池工艺需要使用大量的绝缘材料和连接材料,并且需要进行精确的加工和定位,因此成本较高。
生产效率低:叠片电池工艺需要进行多个工序和叠加过程,每个工序都需要进行精确的操作和调整,因此生产效率较低。
对环境影响较大:叠片电池工艺需要使用大量的有机溶剂和化学试剂,对环境的影响较大。
总的来说,叠片电池工艺是制造锂电池的一种方法,具有能量密度高、安全性好、循环寿命长等优点,但同时也存在成本高、生产效率低、对环境影响较大等缺点。
锂电池技术-6叠片锂电池的生产技术锂电池技术-6锂电池的生产技术上一期我介绍了叠片(与卷绕比较)核心工艺和设备实现。
考虑到知识的完整性本期我们还是把其它工艺介绍完,其中有些会有一定差异。
我们来看看完整的叠片生产工艺:配料制浆→涂布→轧膜→ 极片模切→称重→极片烘烤→叠片→冲壳→一封(顶侧封)→测短路→称重→烘烤→注液→真空静置→注液后称重→搁置→预封口→热压化成→抽气二封→切折烫→贴正封胶(或加贴侧边胶)→搁置→分容→补充电→PACK→出货七.冲壳为电芯造一容器时长00:09控制要点:1.单双坑深度2.坑角膜厚,膜厚常见不良:坑深过深、过浅、坑角破裂褶皱、膜厚偏薄、喷码错误、喷码模糊不清、喷码位置不对、坑深不符合、顶边宽度不符合、切边歪斜、壳体R角破裂、弧形边、表面凸点、划痕、表面吸附颗粒应用设备:自动冲壳机片的电芯铝塑壳形状更接近方形,而卷绕的电芯铝塑壳转角弧度更大。
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另外铝塑壳出来后由于内部应力导致变形严重,所以如何将铝塑壳收集整齐是一个麻烦。
在这些方面我们有成功的经验,有兴趣的可私聊了解。
八.一封(顶侧封)把电芯放入铝塑壳内,定位极耳位置,将铝塑膜封成一个侧边开口的袋子时长00:08管控要点:封装参数、入壳极耳位置、封头平行度、熔胶效果、封印拉拔力、封印厚度、极耳中心距、极耳胶外露尺寸、封印宽度、内/外未封区宽度、电芯外观。
常见不良:极耳中心距不良、极耳歪斜、压极耳、极耳装反、封头平行度NG、熔胶效果NG、封印拉力偏小、封印厚度不良、封印偏斜、顶边错位、顶边翻起、有效封印宽度不够、内/外未封区宽度偏小、封印起皱、漏侧封、外观不良使用设备:一封机又叫顶侧封机九.真空烘烤真空烘烤进一步去除电芯体中的水分管控要点:烘烤时间、真空度、烘烤记录、除尘常见问题点:未烘烤、烘烤时间不够、实际温度偏低/偏高、真空度达不到、烘箱内积累粉尘颗粒、未进行连续烘烤。
电池叠片技术在动力电池pack的技术路线讨论中,到底选用圆柱、软包还是方壳?争议一致在持续。
类似的技术路线争议,也出现在电芯的制造可行性层面,对于锂电池中段电芯的装配工序,也有两种技术在相互竞争:叠片工艺和卷绕工艺。
这两者比的是:电芯的空间利用率、电芯的寿命、电芯制造效率和制造投资规模的大小等等。
Part 1叠片工艺和卷绕工艺的区别两种工艺的不同:●卷绕工艺通过控制极片的速度、张力、尺寸、偏差等要素,将相匹配的极片、隔膜和胶带等分条后按尺寸卷成极芯。
●叠片将极片与隔膜交替堆叠在一起,最终完成多层叠片极芯的一种生产工艺。
如上图所示,从电池形态来看,软包和刀片电池都是围绕叠片工艺来设计、生产的;而方形电池,既可以使用叠片工艺,也能够采用卷绕工艺。
目前中国电池企业的主要技术方向,还是以围绕卷绕为主;圆柱电池作为一种成熟的产品形态,一直采用的是卷绕工艺。
但长期来看,随着叠片技术的进步,大量的电池企业开始从原有的卷绕工艺进入到叠片时代。
Part 2叠片技术的优势从最终的电池成品看,用叠片工艺制成的电池产品,相比卷绕工艺的成品,能量密度更高、内部结构更稳定、安全性更高、寿命更长。
●能量密度更高采用卷绕工艺的电芯,由于在卷绕拐角部有弧度,空间利用率低一些;而叠片工艺能够充分地利用电池空间。
因此,在相同体积的电芯设计下,能量密度也相应提高。
●结构更稳定电池在使用过程中,由于锂离子的嵌入,会使得正负极片均会有膨胀。
卷绕的电芯,因为在卷绕拐角处内外层的内应力不一致,电芯会发生波浪状变形,进而导致电池的界面变差,电流分布不均,电池内部结构会变得越来越不稳定,而且这个过程还会加速。
但叠片工艺的电池,在的循环往复使用中,虽然也会膨胀,但总体来说,每层膨胀力相近,因此可保持界面平整。
●安全性更高极片的膨胀和收缩、隔膜拉伸等都会导致电芯变形,确保电芯的形变最小,也是电池安全性的保证。
在卷绕工艺过程中,两端极片折弯,涂层材料会发生较大弯曲变形;同时,折弯处容易发生掉粉、毛刺等问题;极片和隔膜受到拉力,容易产生褶皱,出现不均匀的问题。