鋰離子電池成型工藝研究

 

鋰離子電池是1990年代的高能綠色環(huán)保電池,能量密度高,環(huán)境友好,無記憶效應(yīng),循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電少突出優(yōu)勢(shì),是相機(jī)、手機(jī)、筆記本電腦、便攜式電子設(shè)備,如米小輕量級(jí)的理想電源,也是電動(dòng)汽車的未來,軍事理想光高能源的權(quán)力。因此，鋰離子電池成為近年來廣泛研究的熱點(diǎn)。

 

是重要的鋰離子電池生產(chǎn)流程過程中,在陰極表面形成一層鈍化層,即固體電解質(zhì)界面膜(SEI), SEI膜的好壞,因?yàn)殡姵匮h(huán)壽命的影響,等電化學(xué)性能穩(wěn)定,自放電,安全,滿足二次電池密封“維護(hù)”,而不同的SEI膜的形成過程是不同的,這對(duì)電池的性能也有很大的影響。傳統(tǒng)的小電流預(yù)充方式幫助穩(wěn)定SEI膜的形成,但小電流充電很長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致形成SEI膜阻抗增加,因此對(duì)鋰離子電池放電性能的影響,過程時(shí)間長(zhǎng)影響生產(chǎn)效率,此外,對(duì)于磷酸亞鐵鋰系統(tǒng),充電電壓大于3.7 V時(shí),可能導(dǎo)致?lián)p害磷酸亞鐵鋰的晶格結(jié)構(gòu),因此對(duì)電池周期性能的影響，因此，探索一種高效的鋰電池轉(zhuǎn)化為技術(shù)是十分必要的。研究了四種不同的化學(xué)工藝對(duì)電池性能的影響，選擇了一種高效的鋰離子電池化學(xué)工藝，提高了鋰離子電池的生產(chǎn)效率和性能。

 

1.1轉(zhuǎn)化和回收試驗(yàn)使用的主要原材料及儀器設(shè)備見表1。表1原產(chǎn)轉(zhuǎn)換測(cè)試儀的主要原材料及儀器設(shè)備名稱及規(guī)格美國洛陽40Ah鋰離子電池公司1.2鋰離子電池制備公司鋰離子電池生產(chǎn)工藝如表1所示。

 

鋰離子電池生產(chǎn)工藝。試驗(yàn)1.3.1同一批次12個(gè)40AH電池經(jīng)注液后的形成情況分為4組。四組的形成過程如表2所示。

 

分析結(jié)果表明，設(shè)計(jì)工況下儲(chǔ)罐的最大峰值應(yīng)力位于上封頭/連接頭與缸體連接過渡圓角處。考慮累積損傷，儲(chǔ)罐可攜帶+ (n2/ n2) +兩種類型，累積使用系數(shù)不大于1。該儲(chǔ)罐累計(jì)使用系數(shù)<1，滿足疲勞強(qiáng)度要求。

 

2. 結(jié)論在交變載荷作用下，薄壁容器的最大交變應(yīng)力幅值出現(xiàn)在內(nèi)外壓力作用下與圓筒連接的頭部過渡角處，且位于內(nèi)表面。

 

峰值應(yīng)力是由局部不連續(xù)性和局部熱應(yīng)力疊加在一次應(yīng)力和二次應(yīng)力上引起的應(yīng)力增量，不會(huì)引起明顯的變形，其危害性只會(huì)引起疲勞或脆性斷裂。

 

適當(dāng)調(diào)整圓角半徑大小可以提高設(shè)備承受交變載荷的能力，從而避免疲勞失效的發(fā)生。

 

該設(shè)備的疲勞設(shè)計(jì)方法已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，但利用ansys后置程序得到的應(yīng)力結(jié)果來確定體單元或殼單元模型的疲勞壽命消耗系數(shù)是非常方便的。

 

工藝2的轉(zhuǎn)換時(shí)間比工藝1的轉(zhuǎn)換時(shí)間短10小時(shí)左右，可以大大提高生產(chǎn)效率，電池容量衰減緩慢，但電池放電容量較低。

 

研究了四種化學(xué)工藝對(duì)電池性能的影響。從化學(xué)和循環(huán)數(shù)據(jù)分析可以看出，化學(xué)過程4更好。該化學(xué)工藝可以提高鋰離子電池的生產(chǎn)效率，提高鋰離子電池的放電能力，改善鋰離子電池的循環(huán)性能。成形過程如下:0.1c恒流充電至電池充電的0.65，然后0.1c恒放電至2.5v，連續(xù)兩個(gè)循環(huán)。