鋰電池加工工藝和制造流程
鋰電池加工工藝
鋰電池加工工藝目前主要流行兩種,一種是疊片式加工生產(chǎn)工藝,另一種是卷繞式加工生產(chǎn)工藝,這兩種電池加工生產(chǎn)方法各有優(yōu)點和缺點。具體詳細內容如下:
1、鋰電池疊片式加工生產(chǎn)工藝
(1)優(yōu)點
1)同等容量需求下,疊片工藝在體積和重量要比卷繞式工藝?。?/p>
2)電池可以做得更小和更??;
3)形狀不受限制,可按需定制,充分利用電池倉的不規(guī)則空間;
4)在單顆電芯情況下,最大容量可以做得比卷繞式更大;
5)在高倍率大電流放電下,比卷繞工藝性能更優(yōu)秀;
(2)缺點
1)生產(chǎn)制造成本比卷繞式要貴些;
2)電芯外殼是軟包式,容易變形或破損;
2、鋰電池卷繞式加工生產(chǎn)工藝
(1)缺點
1)同等容量需求下,疊片工藝在體積和重量要比疊片式工藝要大;
2)電池不可以做得更小和更?。?/p>
3)形狀受限制,為方向鋁殼或圓柱形鋼殼;
4)在單顆電芯情況下,最大容量比疊片式要?。?/p>
5)在高倍率大電流放電下,比疊片式工藝性能要差;
(2)優(yōu)點
1)生產(chǎn)制造成本比疊片式要便宜些;
2)電芯外殼是鋁殼或鋼殼,不容易變形或破損;
鋰電池放電是基于鋰離子通過集電器從陽極擴散到陰極,這種移動機制主要基于擴散過程:將鋰離子傳遞到陽極表面,過渡到和通過電解質擴散,并過渡到陰極并擴散到陰極中。擴散是高電流放電和充電以及低溫性能的最大限制因素。另外,嵌入和脫嵌過程在活性電極材料中產(chǎn)生體積變化。
材料加工和制造以提高性能和管理不可避免的體積變化的努力,已經(jīng)導致具有微米和納米級粒子的復合材料。納米粒子可以適應體積變化,同時具有最小的裂紋萌生風險,并且它們的微尺度附聚物和復合物導致通過緩慢擴散相(電極)的最小擴散路徑長度。重點是封裝密度,以最大限度地提高活性材料含量,開放孔隙以接觸電解質,以及電子連續(xù)性,以保證電流交換器的電荷交換。
圓柱形電池如下制造和組裝。電解質由活性材料粉末,粘合劑,溶劑和添加劑的糊料形成,并被送入涂布機以涂布在集電箔上,例如陰極側的鋁和陽極側的銅。隨后壓延均勻的厚度和粒度,然后切割成正確的寬度。然后將這些部件堆疊到保護板 – 陽極 – 保護板陰極疊層上,然后卷繞到圓柱形電池上,插入圓柱形殼體中,并焊接導電片。然后用電解質填充電池。電解質必須潤濕保護板,浸入并潤濕電極。潤濕和浸泡過程是最慢的步驟,因此是線速度的決定因素。然后連接所有其他所需的絕緣體,密封件和安全裝置。然后,第一次對電池充電并進行測試。通常在第一次充電期間必須排出粒子。第一次充電循環(huán)遵循復雜的協(xié)議,以提高電池的性能,循環(huán)行為和使用壽命。最近,已經(jīng)在組合和混合加工方面做出了努力,例如將保護板直接沉積到電極上快速熱處理。