定制热线: 400-678-3556

电池知识

锂电池是如何分类的?生产锂电池所需设备有哪些?

来源:未知    2019-04-11 21:24    点击量:

一、锂电池分类

 

  1、市场上习惯用的两种分类方式:按极片材料分类和按产品外观分类。

 

  A、按极片材料分类

 

  正极材料:磷酸铁锂电池(LFP)、钴酸锂电池(LCO)、锰酸锂电池(LMO)、(二元电池:镍锰酸锂/镍钴酸锂)、(三元:镍钴锰酸锂电池(NCM)、镍钴铝酸锂电池(NCA))

 

  负极材料:钛酸锂电池(LTO)、石墨烯电池、纳米碳纤维电池

 

  关于市场上的石墨烯概念,主要是指石墨烯基电池,即在极片中加入石墨烯浆料,或在隔膜上加入石墨烯涂层。镍酸锂、镁基电池市场上基本不存在。

 

  B、按产品外观分类

 

  分为:圆柱、软包、方形。

 

  圆柱和方形外包装多为钢壳或者铝壳。软包外包装为铝塑膜,其实软包也是一种方形,市场上习惯将铝塑膜包装的称为软包,也有人将软包电池称为聚合物电池。

 

  对于圆柱形锂离子电池,其型号一般为5位数字。前两位数字为电池的直径,中间两位数字为电池的高度。单位为毫米。例如18650锂电池,它的直径为18毫米,高度为65毫米。

 

  C、按电解质材料的不同

 

  锂离子电池分为液态锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLB)。

 

  液态锂离子电池使用液体电解质(目前动力用电池多为此种)。聚合物锂离子电池则以固体聚合物电解质来代替,这种聚合物可以是“干态”的,也可以是“胶态”的,目前大部分采用聚合物凝胶电解质。关于固态电池,严格意义上的是指电极和电解质均为固态的。

 

  D、按电池实用性能分类

 

  功率型电池和能量型电池。能量型电池以高能量密度为特点,主要用于高能量输出;功率型电池以高功率密度为特点,主要用于瞬间高功率输出、输出的电池。而功率能量型锂电池是伴随着插电式混合动力车的出现而出现的。它要求电池储存的能量较高,可以支持一段距离的纯电行驶,也要具备较好的功率特性,在低电量的时候进入混合动力模式。

 

  简单理解,能量型类似于马拉松选手,要有耐力,就是要求高容量,对大电流放电性能要求不高;那么功率型就是短跑选手,拼的是暴发力,但耐力也要有,不然容量太小就跑不远。

 

  二、锂电池材料构成

 

  四大主材:正极材料、负极材料、隔膜、电解液

 

  辅材:NMP、铜箔、铝箔、铝壳盖板、导电剂、粘结剂、其他(EMD)等。

 

  三、制作工艺

 

  锂电池的制造流程可分为电极制片、电芯装配、激活检测和电池组装四个主要工序。其中,电极制片又包括正极片和负极片制作,主要环节包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切和极耳等步骤。

 

  四、生产所需设备

 

  按照锂离子电池的生产流程,锂电设备主要可以分为前端设备、中端设备和后端设备。

 

  前端设备主要是针对电极制片工序,包括真空搅拌机、涂布机、辊压机和分切机等。涂布工艺要求将搅拌后的浆料均匀地涂在金属上,厚度精确到3μm以下,分切要需要保证切片表面不能存在任何毛刺,否则会对后续工艺产生很大影响。因此,前端设备是电池制造的核心设备,关乎整条生产线的质量。

 

  中端设备主要覆盖电芯装配工序,主要包括卷绕机或叠片机、电芯入壳机、注液机以及封口焊接等设备。

 

  后端设备主要覆盖电芯激活化成、分容检测以及组装成电池组等工艺。相对而言,中后端设备如入壳、封口、检测等机器相对简单,技术要求不高。

 

  五、锂电池应用

 

  主要分为三大块:数码类、动力类、储能类。

 

  数码类:手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、MP3/MP4、耳机、充电宝、航模、移动电源等。

 

  动力类:主要指电动交通工具,电动自行车、新能源汽车等。

 

  储能类:主要应用于基站电源、清洁能源储能、电网电力储能、家庭光储系统等。

 

  相信将来锂电池会有更广泛的应用。

锂电池,镍氢电池,锂电池充电器,镍氢电池充电器

 

  步骤/方法

 

  正常使用中应该何时开始充电

 

  论坛上经常可以见到这种说法,因为充放电的次数是有限的,所以应该将电池的电尽可能用光再充电。但是我找到一个关于锂离子电池充放电循环的实验表,关于循环寿命的数据列出如下:

 

  循环寿命(10%DOD):>1000次

 

  循环寿命(100%DOD):>200次

 

  其中DOD是放电深度的英文缩写。从表中可见,可充电次数和放电深度有关,10%DOD时的循环寿命要比100%DOD的要长很多。当然如果折合到实际充电的相对总容量:10%*1000=100,100%*200=200,后者的完全充放电还是要比较好一些,但前面网友的那个说法要做一些修正:在正常情况下,你应该有保留地按照电池剩余电量用完再充的原则充电,但假如你的电池在你预计第2天不可能坚持两个小时的时候,就应该及时开始充电,当然你如果愿意背着充电器到办公室又当别论。

 

  你需要充电以应付预计不方便或条件不允许充电的时候,即使在电池尚有很多余电时,那么你也只管提前充电,因为你并没有真正损失“1”次充电循环寿命,也就是“0.x”次而已,而且往往这个x会很小。

 

  电池剩余电量用完再充的原则并不是要你走向极端。和长充电一样流传甚广的一个说法,就是“尽量把电池的电量用完,最好用到自动关机”。这种做法其实只是镍电池上的做法,目的是避免记忆效应发生,不幸的是它也在锂电池上流传之今。由于电池因过度放电而导致电压过低,以至于不具备正常的充电和开机条件。

 

  对锂电池的正确做法

 

  归结起来,我对锂电池在使用中的充放电问题最重要的提示是:

 

  1、按照标准的时间和程序充电,即使是前三次也要如此进行;

 

  2、当出现电量过低时,应该尽量及时开始充电;

 

  3、锂电池的激活并不需要特别的方法,在正常使用中锂电池会自然激活。如果你执意要用流传的“前三次12小时长充电激活”方法,实际上也不会有效果。

 

  因此,所有追求12~16小时超长充电和把锂电池用到自动关机的做法,都是错误的。如果你以前是按照错误的说法做的,请你及时改正,也许为时还不晚。

 

  注意事项

 

  原装充电器自身保护和控制电路质量良好的情况下,对锂电池的保护还是有相当保证的。所以对充电规则的理解才是重点,在某些情况下也是可以做出某种让步的。比如你认为电池在你夜晚睡觉前必须充电的话,你也可以在睡前开始充电。问题的关键在于,你应该知道正确的做法是什么,并且不要刻意按照错误的说法去做。