介紹鋰電池電芯烘烤工序操作方法
鋰電池電芯烘烤在每個(gè)電芯生產(chǎn)廠都會(huì)看到,廠家會(huì)根據(jù)不同的電芯容量,電芯型號(hào),尺寸等來(lái)設(shè)置相關(guān)的電芯烘烤溫度,真空參數(shù),烘烤時(shí)間等,但基本上大多烘烤溫度都差不多,也有采用60度烘烤但極為少數(shù),一起來(lái)看看電池之都為大家分享的電芯烘烤工序操作方法吧。
一、鋰電池電芯烘烤前的準(zhǔn)備工作。
1、電芯烘烤前對(duì)所用烘烤箱內(nèi)進(jìn)行清潔,除去箱體內(nèi)及烘烤夾的粉塵及異物,防止烘烤進(jìn)粉塵進(jìn)入電芯內(nèi)部。(使用輔料:酒精、抹布)。電芯烘考流程:準(zhǔn)備工作,試運(yùn)行,啟動(dòng)加溫,烘烤,過(guò)程巡查,充放氮?dú)?,過(guò)程記錄。
2、打開(kāi)烘烤總電源開(kāi)關(guān),及真空閥門、壓縮氣閥門。
3、烘烤開(kāi)啟后進(jìn)入主操作界面,按手動(dòng)操作、進(jìn)入手動(dòng)操作界面;顯示層號(hào)及對(duì)應(yīng)每層烘箱的選擇按扭:加熱、真空、充氮?dú)?;選擇抽真空,先對(duì)烘箱進(jìn)行試抽真空,真空達(dá)到-90KPA時(shí),在充氮?dú)?,以檢驗(yàn)設(shè)備抽真空及充氮?dú)膺\(yùn)行是否正常。若出現(xiàn)真空達(dá)不到及其它異常時(shí),立即通知設(shè)備人員檢修處理。
4、烘烤確認(rèn)合格后,進(jìn)入手動(dòng)操作界面;啟動(dòng)烘烤箱加熱按扭,烘烤箱加溫。5、電芯烘烤前需提前2小時(shí)以上對(duì)所用烘烤箱進(jìn)行加溫,減少電芯放入烘烤后加溫時(shí)間。
二、鋰電池電芯烘烤過(guò)程中。
1、電芯烘烤溫度參數(shù)設(shè)置:溫度85±5度。
2、電芯真空烘烤參數(shù):真空度≤-90KPA。
3、電芯烘烤時(shí)間設(shè)置:24-48小時(shí),烘烤時(shí)間根據(jù)電芯大小而定。
4、電芯烘烤氮?dú)飧稍镌O(shè)置:充放氮?dú)鈺r(shí)間為第1小時(shí)、第4小時(shí)、第7小時(shí);充氮?dú)鈺r(shí)間為2分鐘以上。5、小電芯(容量20A以下)烘烤:電芯放入適中的物料盒內(nèi),擺放整齊,氣袋朝上,每箱數(shù)量在20EA左右;且要求電芯擴(kuò)口開(kāi)。中大電芯(容量20A以上)烘烤:中大型聚合物電芯烘烤時(shí)使用托盤及不銹鋼板放置電芯,烘烤時(shí)電芯擺放整齊,每層數(shù)量為8EA以內(nèi);電芯放置高度應(yīng)低于烘烤箱內(nèi)壁30mm,且電芯氣袋內(nèi)塞入PET卷,撐開(kāi)氣袋口。6、電芯放入后填寫烘烤狀態(tài)表;電芯烘烤過(guò)程中每2小時(shí)對(duì)烘烤箱的溫度、真空度進(jìn)行一次確認(rèn),并將巡查結(jié)果記錄烘烤記錄表。
三、電芯烘烤完成成:
1、電芯烘烤完成后關(guān)閉加熱按扭,烘箱降溫,電芯需處繼續(xù)真空保存。
2、待電芯溫度降至35度以下時(shí),經(jīng)過(guò)干燥房轉(zhuǎn)入手套箱進(jìn)行加液。
四、鋰電池電芯烘烤品質(zhì)控制要求:
1、鋰電池電芯烘烤過(guò)程中需控制好溫度、真空度、烘烤時(shí)間在文件要求范圍內(nèi)。
2、鋰電池電芯烘烤時(shí)嚴(yán)禁開(kāi)啟烘箱門。
3、電芯烘烤箱必須是專用,烘烤時(shí)嚴(yán)禁放入液體類及它物品與電芯烘烤。
五、鋰電池電芯烘烤注意事項(xiàng):
1、 鋰電池電芯烘烤過(guò)程中嚴(yán)禁斷電。
2、充氮?dú)鈺r(shí)確認(rèn)氮?dú)忾y門已開(kāi)啟,且隨時(shí)確認(rèn)使用氮?dú)鈮毫?,保證氮?dú)獬渥恪?/span>
3、氮?dú)馄渴褂眠^(guò)程中需標(biāo)示清楚,氮?dú)馐褂脿顟B(tài)。
首先糾正一個(gè)概念,鋰電池按照正負(fù)極使用的材料不同,通常分兩大類 :
鋰金屬電池,也就是使用二氧化錳為正極材料,金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料的電池;鋰離子電池,使用鋰合金金屬氧化物為正極材料,石墨為負(fù)極材料電池。
鋰金屬電池其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電,所以不屬于二次電池。對(duì)于新能源汽車來(lái)講,我們平時(shí)說(shuō)的鋰電池,就是指鋰離子電池。
我們來(lái)看看鋰離子電池的工作原理,如下圖:
鋰離子電池主要由正極(含鋰化合物),負(fù)極(碳素材料),電解液,隔膜四個(gè)部分組成:
電池充電時(shí),正極上鋰原子電離成鋰離子和電子(脫嵌),鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極,得到電子,被還原成鋰原子嵌入到碳層的微孔中(插入);
電池放電時(shí),嵌在負(fù)極碳層中的鋰原子,失去電子(脫插)成為鋰離子,通過(guò)電解液,又運(yùn)動(dòng)回正極(嵌入);
鋰電池的充放電過(guò)程,也就是鋰離子在正負(fù)極間不斷嵌入和脫嵌的過(guò)程,同時(shí)伴隨著等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌。鋰離子數(shù)量越多,充放電容量就越高。
分類
因正極材料不同,鋰離子電池主要分為:磷酸鐵鋰(LFP),鎳酸鋰(LNO),錳酸鋰(LMO),鈷酸鋰(LCO),以及鎳鈷錳酸三元鋰(NCM)、鎳鈷鋁酸三元鋰(NCA),負(fù)極材料主要采用石墨碳材料。
各類型的化學(xué)成分,結(jié)構(gòu)以及主要性能比較如下:
技術(shù)路線
基于上表,我們來(lái)理一理不同類型鋰電池在市場(chǎng)的應(yīng)用情況。
先說(shuō)說(shuō)鈷酸鋰,作為鋰電池的鼻祖,當(dāng)然也可能是作為動(dòng)力電池先試試水,最先用在特斯拉Roadster上,但由于其循環(huán)壽命和安全性都較低,事實(shí)證明其并不適用作為動(dòng)力電池。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺點(diǎn),特斯拉運(yùn)用了號(hào)稱世界上最頂尖的電池管理系統(tǒng)來(lái)保證電池的穩(wěn)定性。鈷酸鋰目前在3C領(lǐng)域的市場(chǎng)份額很大。
第二是錳酸鋰電池,主要最先由電池企業(yè)AESC提出,這個(gè)AESC來(lái)頭可不小,是日產(chǎn)和日本電氣股份有限公司(NEC)的合資。錳酸鋰代表車型是為日產(chǎn)聆風(fēng),由于其價(jià)格低,能量密度中等,安全性也一般,具有所謂的較好綜合性能。所謂成也蕭何敗也蕭何,也是正因?yàn)檫@種不溫不火的特性,其逐步被新的技術(shù)所替代。
接著是磷酸鐵鋰,作為比亞迪的主打,其穩(wěn)定好,壽命長(zhǎng),且具有成本優(yōu)勢(shì),特別適用于需要經(jīng)常充放電的插電式混合動(dòng)力汽車,但其缺點(diǎn)是能量密度一般。
最后是三元鋰電池,作為冉冉升起的新星,能量密度可達(dá)最高,但安全性相對(duì)較差。對(duì)于續(xù)航里程有要求的純電動(dòng)汽車,其前景更廣,是目前動(dòng)力電池主流方向。
下圖是特斯拉發(fā)布的MODEL 3,采用松下的21700型的三元(NCA)圓柱形的電池。
其實(shí),動(dòng)力電池市場(chǎng)上,存在著中日韓三國(guó)巨頭的技術(shù)路線之爭(zhēng),它們都在招兵買馬,拓展疆土,搶奪山頭,上演著所謂的“三國(guó)演義”。
















