电池壳钢对材质性能、内质、厚度精度及表面等方面有哪些要求?
电池壳钢产品是一种专用于电池内钢壳冲压的冷轧产品,是一种典型的冲压用材料。
电池壳钢对材质性能、内质、厚度精度及表面等方面具有严苛的要求。同时,个性化极强,主要体现在:
1)对单个钢壳而言,表面质量要求很高,‘砂眼’,‘拉丝’等缺陷都是不可接受的;
2)由于电池钢壳行业以稳定批量产出取胜,因此用户评价产品质量的好坏很重要的一个指标就是冲压效率,频繁换修模,频繁停机都是不满意项;
3)电池壳冲压出来后不可能个个检测检查,等封装电解液后发生腐蚀穿孔,将会产生批量退货,损失不仅仅是钢材的成本,还有制作电池的成本,这种精品化的产品与钢铁大规模的生产组织,相较于汽车外板要求还高,因此批量稳定的生产对一贯制质量管理的要求是一种挑战。
电池钢壳缺陷产生是多方面的,有的是原材料表面及内部缺陷造成的,有的是冲压加工方面造成的缺陷,而材料表面质量受出厂时的表面质量,以及受中间加工配送环节、仓储及使用条件的影响。
各个环节对同一种缺陷存在着称呼不同的现象,给产品缺陷的调查分析不利,为了统一缺陷名称以便于快速找到问题发生的根本原因,对一些容易混淆的常见缺陷进行描述定义如下:
1、拉丝
在钢壳上呈现一条或多条贯穿整个钢壳的肉眼可见的线状缺陷
2、擦伤
在电池钢壳上呈现∪形不开口状,这种擦伤缺陷由电池钢带表面擦伤引起,能在对应的钢带表面找到擦伤痕迹。按照程度区分可分为浅度擦伤和深度划伤。其中,深度划伤有时会导致电池壳开裂的现象,而这种缺陷往往会被判为“砂眼”缺陷。
3、点状凹坑
在钢壳上呈现不规则状点状凹坑,往往被误判为“砂眼”缺陷。
4、点状异物压入
在钢壳上呈现点状异物压入,也常常误判为“砂眼”缺陷
5、雪花点
在钢壳上呈现点状亮点,如图六呈现粗糙密集点状亮点;图七钢壳呈现分散凸起点状亮点,此类缺陷有时也称为“树皮纹”缺陷。
6、砂眼
在使用电池壳钢的生产过程中,典型的缺陷是砂眼缺陷。产生砂眼的原因可以分为钢板表面缺陷、钢质夹杂以及用户模具维护及后工序镀镍方面(主要针对预镀镍)的原因。在钢壳上呈现U形,月牙形闭口或开口状形貌的缺陷。
所谓聚合物锂电池,就是一种电解质为凝胶状、包装软性的锂电池,在大部分市场上常被称为软包锂电池,这使得锂电池电芯具有与普通液态锂离子电池不一样的地方,因而有些特别的注意事项,下面对电芯在使用和组装过程中可能出现的错误做法提出以下注意事项。
一、在电芯使用方面的注意事项,包括对铝塑复合膜、顶封边(极柄端封边)、侧封边、极柄的保护和避免机械撞击、短路的措施。
1、铝塑复合膜外包装保护:主要是避免被尖锐部件刺伤而受到损坏。为此,应时常清理电池周边环境,禁止尖锐部件接触或碰撞电芯,取用时可以戴上手套,避免手指甲划伤电芯表面。
2、顶封边和侧封边保护:为避免顶封边和侧封边受损,破坏封口效果,应禁止弯折顶封边和侧封边;同时,电芯设计必须采取可靠的绝缘隔离措施以避免负极和铝塑复合膜的对接短路。
3、极柄保护:聚合物锂电池电芯正极引出端子采用铝极柄,负极引出端子采用镍极柄。由于极柄薄,应禁止弯折;同时,应在生产过程中避免极柄与铝塑复合膜接触,用套圈膜严格隔离。
4、避免机械撞击,如坠落、打击、弯折电芯和不小心践踏电池。
5、禁止用金属物、电线短路连接正负极。
二、一个电芯做好后,接下来就是与外壳和电芯保护电路模块正确组合,使其成为聚合物电池,这一过程中的注意事项有:
1、外壳设计:(1)足够的机械强度以避免电芯受外力机械损伤,(2)电芯安装到外壳内时,避免外壳的锋利边角划伤电芯;(3)防止铝塑复合膜夹层纯铝与外部接触而短路。
2、必须设计电芯保护电路:包括最高/最低电压的科学设置,过流保护,电芯组合使用需对电池单元(单只电芯)进行过充过放保护。
3、正极铝极柄通过镍条进行的转接,以及电芯与电路板的连接应采用超声波焊接或点焊技术实施。
4、电芯的可靠定位,电芯组装后在外壳内应紧固牢靠,不会随意松动,使整个锂电池结构处于固结状态。
三、监测锂电池制造过程中的水蒸气
1.生产电池电芯的制造过程对于湿气非常敏感。这种挑战性的生产 环境需要配备一种性能可靠,并对可能存在于空气中的 过程副产品具有很强耐受性的水蒸气探测仪。
2.在锂电池生产制造过程中,对干燥空 气的处理极为重要,主要有以下三 个原因:首先,防止可能引起火灾和 爆炸等不必要的化学反应;第二,防止出现产品质量问题;第三,掌握并控制与干燥大量空气相关的成本。同时选用知名品牌厂家,能保证长期稳定性,有高效的售后服务能力,保证生产厂家产品质量有一定的保障。