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18650锂电池工艺规划

18650锂电池工艺规划

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众所周知,市场上干流的18650锂电池锂离子电池按照壳体类型和形状可分为三大类:软包、方形铝壳和圆柱。自从2015年国内新能源轿车初步火爆以来,18650锂电池也是迎来了稀有的黄金期,当然这是和国家方针和补助直接相关的。究竟软包、方形铝壳和圆柱三种类型电池哪一种最适合动力轿车?事实上各有利益,且每家状况纷歧,所以是仁者见仁智者见智,谈论是没有作用和含义的。

后续我会别离对三种电池的一些重要的规划要害进行剖析论说。本期我谈谈18650锂电池的工艺规划要害。

一、注液量:

一般来说,18650锂电池  2.6-3.2Ah圆柱电池注液量在5-5.5g之间。详细注液量要看正负极资料的物理参数(比表面积、描画、粒径散布)、卷绕松紧度、面密度、压实密度等。

假定注液量缺少,会构成内部无法彻底润泽,内阻偏大,循环次数少等。严峻的会导致析锂进而发生危险;假定注液量过大,会构成内部空间缺少(内压大)、容量衰减快、添加本钱等。这儿说一下,注液量大会构成容量衰减快是因为负极,特别是温度高和在充电过程中的时分,殷实游离态电解液会和活性较大负极锂碳化合物反响,耗费有用物质。

一般厂家断定注液量的办法是将卷绕好的电芯浸入电解液中,核算前后差重,再富余0.2-0.4g,究竟即为最佳注液量。当然,此办法虽然简略可行,但严谨性缺少。最好的办法是梯度注液量别离做电化学功用试验,究竟统筹倍率、高低温、循环等。

详细的也要看电池的详细用处来断定适合注液量是比较科学的。

18650锂电池锰锂、铁锂等原理根柢相似。不赘述。

二、松紧度:

松紧度的核算是正极、负极、隔阂和卷针空地的底面积总和除以圆柱电池内底面积。一般为88%-93%。

相同,详细松紧度要看电池的用处和你要求的究竟电池的各项功用选择的。松紧度太低,会构成空间浪费本钱添加、电解液难以润泽(耗液)、电芯晃动等;松紧度过高,会构成后续电芯胀大导致的空间缺少,影响电化学功用、内压大CID易断开等。

一般来说,倍率电池松紧度低一些,一般在91%以下;容量电池松紧度高一些,有的甚至能逾越95%。其间原因能够能够考虑一下,很简略。

需求阐明的是,考虑到资料不同(如负极物性参数)、规划参数不同(如压实密度)等,后续电池胀大系数也不同。我们规划的时分要实践归纳考虑。

三、极耳数:

极耳数添加只能有限的添加电池的沟通内阻,和究竟运用过程中的直流内阻没有直接关系。且添加极耳数会添加电池工艺规划难度,添加本钱和究竟运用危险。所以为了添加究竟电池容量或许倍率功用而片面添加极耳数是否可行,规划时一定要稳重。

原因大概说一下:添加极耳数意味着留白和极耳焊工序添加机器、资料和人工,本钱天然添加;添加极耳数也会影响极片张力,构成张力不均,添加卷绕难度和危险;极耳处焊点包胶处理不当会刺穿隔莫;极耳处电流密度最大,电极电势最低,添加了析锂的概率。

一般规划是,容量电池正负极各一个极耳足以;倍率电池能够考虑多加极耳,但究竟选择功用的是直流内阻。

举个比如:正常不含PTC电池正负极各一个极耳,沟通内阻为30mΩ,1C放电直流内阻为50mΩ;现在负极添加一个极耳,沟通内阻为20mΩ,但1C放电直流内阻可能为48mΩ。所以说,究竟看的是电池的浓差极化和电化学极化带来的直流内阻。

一句话,极耳数添加有利有弊,详细看要求。

四、中心针:
 

有些18650锂电池厂家究竟会在卷针中心放置不锈钢卷心针。

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