关于锂电池的生产工艺流程以及优缺点介绍
来源:宝鄂实业
2019-07-24 18:28
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生产工艺流程及控制:原材料→原材料检验→原材料预处理→配料→配料检验→真空感应熔炼→快冷铸锭→半成品检验→热处理→粗碎→制粉→筛分→后处理→真空或充氮气包装→成品检验→产品。
一、冶炼:
1、工艺要求材料供应商提供材质单,QC部门还要进行测试,其成份和杂质含量满足工艺要求的办理入库备用。
2、原料预处理主要是清除原材料表面的污染物和氧化层,确保原材料的洁净。
3、配料要根据不同情况按规定指标补足某些易挥发元素如稀土、锰的烧损。
4、真空感应熔炼要在0.1Pa的真空度下充入氩气,在1300℃高温下将各成份金属熔化成合金,快冷铸锭,以获得晶粒细化、组织均匀的合金。
二、半成品:半成品检验有三方面内容:
1、外观:合金外观应具金属光泽,无明显氧化变色,合金组织结构应均匀致密,无疏松和杂质;
2、化学成分:合金化学成份应与设计成份相符;
3、电化学容量:应满足企业标准要求,否则不能下转。
三、热处理:
采用真空热处理炉,抽真空后再充入氩气保护。热处理工艺主要使产品均质化和稳定化(消除内应力),保证合金平坦的平台压力,良好的均一性和良好的循环寿命特性。重点保证温度及真空度,做氧含量测定。
四、合金粗碎、制粉和包装全过程均在氩气保护下全封闭进行,确保合金的含氧量很低。成品检验有四方面内容
1、外观:表面无变色氧化现象,无结块现象
2、物理性能、粒度分布、松装比符合企业标准;
3、化学特性:合金粉的成份和杂质含量、合金的PCT曲线符合企业标准;
4、电化学性能:合金的电化学容量、充放电特性、循环寿命、大电流脉冲放电特性和温度特性。产品内包装为尼龙复合塑料袋抽真空双层包装,整箱再充氮气塑料袋包装,外箱:纸箱。一、优点
1、锂电池电压平台高:单体电池的平均电压为3.7V或3.2V,约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压,便于组成电池电源组;
2、相对电池而言锂电池能量密度高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;
3、相对铅酸电池而言锂电池重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;
4、锂电池使用寿命相对较长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放,有可以使用1000次的记录;
5、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;
6、自放电率低,无记忆效应;
7、锂电池高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;
8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。
二、缺点
1、锂电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。
2、钴酸锂材料的锂电池不能大电流放电,安全性较差。
3、锂电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。
4、生产要求条件高,成本高。