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    動(dòng)力電池化成間 電池老化室

    動(dòng)力電池化成間 電池老化室

    型    號:
    更新時(shí)間:2024-04-16

    鋰離子電池的生產(chǎn)制造,是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴密聯(lián)絡(luò )起來(lái)的過(guò)程。整體來(lái)說(shuō),鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、封口、化成、老化工藝。在這三個(gè)階段的工藝中,每道工序又可分為數道關(guān)鍵工藝,每一步都會(huì )對電池最后的性能形成很大的影響。

    產(chǎn)品詳細資料:

        動(dòng)力電池在生產(chǎn)制造中,是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴密聯(lián)絡(luò )起來(lái)的過(guò)程。整體來(lái)說(shuō),鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、封口、化成、老化工藝。在這三個(gè)階段的工藝中,每道工序又可分為數道關(guān)鍵工藝,每一步都會(huì )對電池最后的性能形成很大的影響。

       在極片制造工藝階段,可細分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片干燥五道工藝。在電池組裝工藝,又根據電池規格型號的不同,大致分為卷繞、入殼、焊接等工藝。組裝完成后的注液工藝又包括注液、封口。最后是電池的化成、老化、分容三步工藝。在電池制作完成后,需要對電池進(jìn)行初次預激活和穩定化,也就是最后的化成-老化-分容工序。

    一、動(dòng)力電池化成室

       關(guān)于化成(Pre-formation)的概念,就是對制造出來(lái)的鋰離子電池進(jìn)行第一次小電流的充放電。在鋰電池制作完成后,需要對電池進(jìn)行小電流的充放電。關(guān)于預充電的目的,主要是兩個(gè):

    1、電池制作完成后,電極材料并不是處在最佳適用狀態(tài),或者物理性質(zhì)不合適(例如顆粒太大,接觸不緊密等),或者物相本身不對(例如一些合金機理的金屬氧化物負極),需要進(jìn)行第一次充放電對其激活。

    分析

    2、在鋰電池進(jìn)行第一次充電過(guò)程中,Li+從正極活物質(zhì)中脫出,經(jīng)過(guò)電解液-隔膜-電解液后,嵌入負極石墨材料層間。在此過(guò)程中,電子沿著(zhù)外圍電路從正極遷移到負極。此時(shí),由于鋰離子嵌入石墨負極電位較低電子會(huì )先與電解液反應生成SEI膜和部分氣體。

         在此過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生部分氣體產(chǎn)生同時(shí)伴隨少量電解液的消耗,有些電池廠(chǎng)家會(huì )在此過(guò)程后進(jìn)行電池排氣和補液的操作,尤其是對于LTO電池來(lái)說(shuō),會(huì )產(chǎn)生大量的氣體造成電池鼓包厚度超過(guò)10%。對于石墨負極來(lái)說(shuō),產(chǎn)氣量較少,不必要進(jìn)行排氣的操作,這是因為在第一次充電過(guò)程中產(chǎn)生的SEI膜阻礙了電子與電解液的進(jìn)一步反應,不再產(chǎn)生氣體。這也就是石墨體系電池不可逆容量的來(lái)源,雖然造成了不可逆容量損失,但是也成就了電池的穩定。

    二、動(dòng)力電池老化

         老化一般就是指電池裝配注液完成后第一次充電化成后的放置,可以有常溫老化也可有高溫老化,兩者作用都是使初次充電化成后形成的SEI膜性質(zhì)和組成更加穩定,保證電池電化學(xué)性能的穩定性。老化的目的主要有三個(gè):

    1、電池經(jīng)過(guò)預化成工序后,電池內部石墨負極會(huì )形成一定的量的SEI膜,但是這個(gè)膜結構緊密且孔隙小,將電池在高溫下進(jìn)行老化,將有助于SEI結構重組,形成寬松多孔的膜。

    2、化成后電池的電壓處于不穩定的階段,其電壓略高于真實(shí)電壓,老化的目的就是讓其電壓更準確穩定。

    3、將電池置于高溫或常溫下一段時(shí)間,可以保證電解液能夠對極片進(jìn)行充分的浸潤,有利于電池性能的穩定。

    電池的化成-老化工藝在實(shí)際生產(chǎn)中根據電池的材料體系和結構體系選擇電池充放電工藝,但是電池的化成必須在小電流的條件下充放電。經(jīng)過(guò)這兩步關(guān)鍵工藝后,再對穩定下來(lái)的電池進(jìn)行分容,經(jīng)過(guò)包裝等工序后就可以出場(chǎng)了。
     

    參數要求:

    烘烤和擱置

    1、烘烤:烘箱參數:溫度45±3,壓力:常壓;烘烤時(shí)間:10h。

    2、擱置:溫度:25±5;擱置時(shí)間:6h;

    處理:3h電池翻轉倒置,后3h正放擱置。

    預充(化成)

    1、預充(化成)制度(流程

    恒流充電:電流130mA,時(shí)限900min,?壓限4.2V,休眠30min;

    2、電壓檢測:下柜前通過(guò)檢測柜檢測,異常處理:4.00V的重做以上充電制程;

    烘烤、測電壓

    1、下柜后烘箱擱置,溫度:45±3 ;時(shí)間:12h;

    2、普測電壓(使用萬(wàn)用表)。異常處理:電壓<3.90V的挑出單獨標識單柜化成,化成后作為C級品入庫;

    3、所有電池上柜作第一次分容。

    一次分容

    一次分容制度(流程

    恒流放電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限3.00V,休眠10min;

    恒流充電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限4.20V; 

    恒壓充電:電壓4.20V,時(shí)限90min,電流130mA,休眠10min;

    恒流放電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限3.00V,休眠10min;

    恒流充電:電流650mA,時(shí)限180min,壓限3.85V;

    恒壓充電:電壓3.85V,時(shí)限90min,電流130mA,休眠10min。

     

    二次分容(流程見(jiàn)附表)

    1、烘烤擱置:烘箱,溫度:45±3;時(shí)間:48h,做好標識,

    1. 擱置期到后普量電壓萬(wàn)用表:精度    。分類(lèi)處理:
    1. 電壓3.80V進(jìn)行第二次分容,分容后測量電壓、內阻后入庫,要求及處理方法見(jiàn)《成品電池分級工藝技術(shù)標準》;
    2. 電壓<3.80V標識,每周處理一次,?(按二次分容工藝處理)

    3二次分容程序

    恒流放電:放電電流650mA,時(shí)限180min,壓限3.00V,休眠10min;

    恒流充電:電流1300mA,壓限4.20V,時(shí)限100min;

    恒壓充電:電壓4.20V,電流130mA,時(shí)限90min,休眠10min;

    恒流放電:電流1300mA,壓限3.0V,時(shí)限90min,休眠10min;

    恒流充電:電流650mA,時(shí)限120min,壓限3.85V;

    恒壓充電:電壓3.85V,電流130mA,時(shí)限90min,休眠10min;

    3、擱置:二次分容后擱置,溫度:常溫2535;時(shí)間:7(168h)

    4、普量電壓,分類(lèi)處理:

    1電壓3.80V按正常工藝下轉,

    23.80V>電壓≥3.65VC級品入庫(容量或內阻達不到分級標準要求的按分級標準中的規定分級),

    33.65V>電壓1.0V低電壓電池,處理辦法見(jiàn)《成品電池分級工藝技術(shù)標準》;

    1. 電壓<1.0VD級品入庫。

    5、分級、入庫;

    1)標準:《成品電池分級工藝技術(shù)標準》。

    1. 電池容量標準以第二次分容作為依據,
    2. 所有二次分容后的電池測量?jì)茸瑁?/span>?

    按照相應的級別入庫

    1. 高溫擱置48h,電壓<3.80V的電池,如果二次分容后級別達到A級品要求的按照B級品入庫, 

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