哪些因素会影响锂离子电池一致性呢?
来源:宝鄂实业
2019-10-15 20:25
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我想你也知道,电池制作完成后,应该组装到模块中。然后将模块单元组装到包装中。通过连接保护板、电池充放电系统、电池管理系统和测试系统,测试合格后即可使用电池组。不过,在组装模块之前,我们会根据容量、电压等信息进行选择和分类,尽量将性能指标相近的电池组合成一块,以保证电池在实际生产中,由于工艺和管理不当而产生的一致性。电池之间的一致性差。经过长期的充放电后,电池组的容量差逐渐出现。也有一些电池,电池性能指标是一致的,但在使用过程中,电池性质的差异暴露出来,这也会影响整个电池组的容量衰减和安全性。
我们不能消除分歧。我们的目标是尽量减少分歧。在现实中,减少电池制造工艺的差异,除了改善筛选条件外,就是提高工艺能力。今天,我们讨论如何提高处理能力,以提高电池的一致性。
当然,要提高锂离子电池制造过程中的一致性,首先要了解哪些因素会影响锂离子电池的一致性。
接下来我主要从这五个维度来阐述,很多时候,理论上能够达到的,在实际生产中很难达到。也许现有的设备技术水平不够,管理可能不合适,错误操作会造成差异。而且,各种原因交织复杂,提高电池的一致性还有很长很难的路要走。
一、容量一致性
1芯重对容量的影响
我做了一个实验。首先,我们需要对线圈芯的重量分布有一个大致的了解。选取a、b线圈各200个,称重(0.01g),得到分布图。其次,按如下方法验证芯的重量:
(1)X光后取A、B两个核各200个。
(2)称取400芯,按重量大小排列;
(3)对称重量后,按相似重量组合芯材,用记号笔在盖板上作相应标记,并记录芯材条码,使编号与芯材重量相匹配;
(4)安装在周转车和托盘中,并流向分离容积;
(5)收集和分析堆芯重量和容量数据。
结论是明显的,核心是重的,能力更高。然后我们拆卸电池的核心重量。我们记录涂层宽度、切片宽度、极性对齐,并查询表面密度数据。研究发现,即使是一毫米的涂层宽度也会影响3%-5%的容量。因此,主要的改进是根据设备的精度对涂层表面密度进行控制。最好增加矫正装置,提高AB面均匀性;要控制激光切割宽度,必须定期校正激光切割宽度。
2温度变化对容量的影响
从图中可以看出,温度(体积)与容量的相关分析表明,测定系数较高,相关性较大。结果表明,温度越高,所确定的容量越大。然后你可能要问,包厢不在一个房间里,有统一的中央空调,为什么温度不同。事实上,在地域条件有限的情况下,为了扩大产能,现在很多厂家都采用多层形成和产能共享,层间温差在5℃以上,来确定产能的油差。此外,为了提高效率,通常采用堆垛机运输靠近堆垛机、温度较低、容量较低的电池。为了提高温度效果,我个人的想法是从两个方面入手。首先,严格控制房间温度,特别是对电源的温度控制,及时散热,采用上冷却和下加热进行循环;其次,在不可避免的情况下,通过测试,计算层间的温差系数,并乘以容量确定。根据系数公式。
三电压一致性
我们对大量的电池进行了电压测试,发现和容量对它们有很大的影响,所以我们不会重复,主要是因为温度和容量。但这里还有一个需要注意的原因,那就是自放电k值。电池在使用过程中会发生自放电现象,且自放电率不一致,最终导致电压不一致。自放电主要是由于固有的内衬。灰尘等。
四、重量一致性
1辊芯重
结合岩芯重量对承载力的影响,研究了岩芯重量的分布,并进一步探讨了岩芯重量差异的原因。结果表明,60%的元件受线圈芯重量的影响,而通线芯重量对改进后的线圈芯容量的影响较大。
2电解液注入量
结合电解液注入对电池容量的影响,筛选出部分批次电池的液体注入量数据,分析液体注入量波动对液体注入量影响的贡献率。
3盖板和壳体的重量
(1)第二段选用1000个盖板和1000个铝壳;
(2)分别称重并记录盖板和铝壳;
(3)通过数据采集和整理,得到盖板和铝壳的重量分布,分析电池的重量是否受到很大影响。
板重影响约60%,电解液影响约10%,盖板偏差约0.5g,铝壳偏差约0.3g,测量仍有约10%的误差。除了提高线圈芯的重量和校准仪器外,还应加强来料控制,从根本上提高供应商的制造能力。
5个。厚度一致性
首先,我们了解电池厚度的趋势,并进行以下测试:
一。电池厚度分布趋势
(1)选择一组容量共享后的最新一批电池,放置在OCV3上;
(2)记录条形码并进行为期2个月的每日厚度测量。
(3)通过分析电池的相应数据(容量、电压、内阻)和测试厚度数据,得出电池的厚度分布和趋势。
我们观察到一种奇怪的现象,即厚度随时间而增加。后来,我们增加了观测时间,发现厚度在后期趋于稳定。这主要与材料的物理和化学性质有关。试验过程中注意环境温度和时间。
2铝壳厚度分布
只对铝壳进行了测量,铝壳很好地控制了偏差情况,对电芯厚度影响不大。
(1)第二节选用1000个铝壳;
(2)测量并记录铝壳厚度;
(3)得到铝壳的厚度分布。
三测厚仪的精度及测量误差分析
我们对测量设备的精度进行了验证,发现两种方法都存在一定的测量误差。夹板式需要控制压力,激光式需要清洁表面。因此,这一块可以采用二者的组合,并且可以取最合适的值。
笔者从五个方面阐述了影响电池制造过程一致性的因素以及如何提高电池制造过程一致性,希望对您有所帮助。