关于18650锂离子电池的PACK工艺要点介绍
18650锂离子电池是目前市面上最常见的锂离子电池之一,那么关于18650锂离子电池的PACK工艺有哪些要点呢?下面一起来看看。
18650锂电池简介
18650其实是指电池的外形规格,是日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。
18650电池原指镍氢电池和锂离子电池,由于镍氢电池现在比较少用,所以现在多指锂离子电池。18650锂离子电池单节标称电压一般为3.6V或3.7V;最小放电终止电压一般为2.5~2.75V。常见容量为1200~3300mAh。
二、18650锂电池发展
18650电池是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池,广泛应用在电子产品中。多年来,日本厂商在18650电池的生产工艺上积累了大量的经验,使得产出的18650电池的一致性、安全性都达到了非常高的水准。
三、18650与其他电池比较
相比之下,层叠式锂离子电池远远没有成熟,常见的有方形电池、软包电池,甚至连尺寸、大小、极耳位置等都不统一,电池厂商所具备的生产工艺也不能满足条件,大多数以人为控制为主,电池的一致性达不到18650电池的水准。如果电池的一致性达不到要求,大量电池串、并联形成的电池组的管理也将不能让每个电池的性能更好地发挥,而18650电芯可以解决这一问题。
总结来说,18650电池的单体容量小,所需的单体数量会很多(ModelS有7104只),但是一致性很好;层叠式电池的容量可以做得较大(20Ah到60Ah),单体数量可以降低,但是一致性差。
相比之下,现阶段很难投入大量的人力物力与电池供应商一起去改善层叠式电池的生产工艺。因此,在研发Roadster和ModelS的时候,Tesla的唯一选择是从市场上去购买电池,自行开发电池系统。开发一套管理6000多节单体一致性很好的电池系统与开发一套200多节一致性很差的电池系统,相比之下,前者的技术难度应该更低一些。即使单体电池数目增多,但是如果这些电池的性能是可靠的,管理起来还是容易一些。
可以说,采用18650电池作为新能源电动汽车的动力之源,在现阶段是最优的选择。随着电池技术工艺的成熟,同时也会出现更多新型的电池应用在新能源电动汽车上。
18650锂电池pack工艺主要是根据PACK电池结构来制定,大部分的18650锂电池pack工艺特点都大同小异,其特点是多并多串。18650锂电池PACK工艺特点鲜明,其中最大的特点就是组合灵活,大部分连续性定单都可以实现半自动化来完成,可想而知道18650锂电池pack工艺现在是越来越精简了,一般18650锂电池PACK电池组包括:18650电芯、电池保护板、连接镍片,引出镍片,青颗纸辅料,绝缘纸,导线或者插头线,PVC外包装或外壳、输出(包括连接器),钥匙开关,电量指示,及EVA、青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK,而大多数18650电池PACK的种类都适用这套工艺。
多并多串18650锂电池pack设计工艺技巧
1、采取优先易操作的原则,即员工易操作。
2、采取优先操作安全的原则,即员工操作时不易短路或有较好预防措施。
3、采取设备原则,即借助辅助设备完成的尽量不用人工,至少半自动化。
4、包装设计要合理,易拿易放,不要产品出到客户那里半天拿不出来。
18650锂电池pack工艺质量特点
1、采用质量过关的锂电池,需要合格稳定的供应商提供性能良好的单体电池,单体电池经过一系列安全测试和性能测试,合格后使用。
2、要求电池内阻低且一致性好,无论14.8V锂电池组还是其它储能电池包,都要保证低内阻保证大电流放电的容量、平台,散热性等。
3、电池结构上采用通风设计,相邻二只电池间保留不低于2mm的间距,此结构要求用塑胶支架固定电池。
4、PACK电池厂在点焊使用开槽镍片,镍片尺寸满足大电流放电要求,镍片材料保证低内阻,点焊机保证稳定工作,焊针保证质量,操作者经培训考核并合格后上岗操作,点焊后检测焊点是否牢固。另每批次产品做振动实验以验证抗振性能。
5、不同批次电池做成典型成品并做寿命试验,锂电池PACK设计规范经验汇总时电池成品做循环测试得出实际的循环寿命。
6、验证电池的高低温性能。不同的PACK锂电池厂家的电芯做成成品并在高低温下做不同倍率放电测试,得出实际放电曲线。
在电动汽车等多串并领域,电池的不一致影响电池的使用性能,甚至会带来一些安全隐患。
锂离子电池单独或小规模串并联使用时,其安全问题基本可以得到控制,但当锂离子电池大规模成组使用时,特别是作为电动汽车动力电池使用时,其安全问题则会较为凸显,锂离子电池成组使用时,由于单体数量多,结构复杂,单体的一致性筛选匹配及一致性管理问题更为困难,这使得电池组内“短板”电池容易过度老化,从而在使用过程中更易发生安全事故。
因而,对解决锂离子电池组的安全问题而言,在提高电池单体安全性的同时,从电池组系统角度入手,强化锂离子电池成组安全技术也显得非常必要而急迫。
不一致性的来源有多种,组成电池的材料本身就是不完全一致的,而制造电池的工艺过程也无法控制到每个电池在任何细节上都一样。这就会导致容量不一致、端电压不一致、内阻不一致、寿命不一致等。很难从根本上解决。成组前电芯的检测筛选十分有必要。
以上就是关于18650锂电池常见的PACK工艺要点