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動(dòng)力電池步入式老化房

動(dòng)力電池步入式老化房

型    號(hào):
更新時(shí)間:2025-01-08

動(dòng)力電池步入式老化房通過模擬高溫、惡劣環(huán)境,對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行老化測(cè)試。測(cè)試過程中,所有電子負(fù)載的參數(shù)設(shè)定、測(cè)試參數(shù)的現(xiàn)實(shí)及產(chǎn)品的合格與不合格均由電腦來進(jìn)行設(shè)備和顯示。同時(shí),采用先進(jìn)的環(huán)境模擬技術(shù),能夠精準(zhǔn)模擬各種惡劣氣候條件(如高溫、低溫、濕度變化等),以及實(shí)際使用中的電氣負(fù)載情況,確保動(dòng)力電池在不同環(huán)境下的性能表現(xiàn)都能得到驗(yàn)證。

產(chǎn)品詳細(xì)資料:
  動(dòng)力電池步入式老化房是提高產(chǎn)品穩(wěn)定性、可靠性的重要實(shí)驗(yàn)設(shè)備,也是各生產(chǎn)企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)性的重要生產(chǎn)流程。該設(shè)備廣泛應(yīng)用于電源電子、電腦、通訊、生物制藥以及新能源等領(lǐng)域。通過老化測(cè)試,可檢查出不良品或不良件,為客戶迅速找出問題并解決問題提供了有效的手段,充分提高了客戶生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)。
 
  鋰離子電池的生產(chǎn)制造,是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的過程。整體來說,鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、封口、化成、老化工藝。在這三個(gè)階段的工藝中,每道工序又可分為數(shù)道關(guān)鍵工藝,每一步都會(huì)對(duì)電池最后的性能形成很大的影響。
 
  在極片制造工藝階段,可細(xì)分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片干燥五道工藝。在電池組裝工藝,又根據(jù)電池規(guī)格型號(hào)的不同,大致分為卷繞、入殼、焊接等工藝。組裝完成后的注液工藝又包括注液、封口。最后是電池的化成、老化、分容三步工藝。在電池制作完成后,需要對(duì)電池進(jìn)行初次預(yù)激活和穩(wěn)定化,也就是最后的化成-老化-分容工序。
 
  一、鋰離子動(dòng)力電池化成
 
  關(guān)于化成(Pre-formation)的概念,就是對(duì)制造出來的鋰離子電池進(jìn)行第一次小電流的充放電。在鋰電池制作完成后,需要對(duì)電池進(jìn)行小電流的充放電。關(guān)于預(yù)充電的目的,主要是兩個(gè):
 
  1、電池制作完成后,電極材料并不是處在最佳適用狀態(tài),或者物理性質(zhì)不合適(例如顆粒太大,接觸不緊密等),或者物相本身不對(duì)(例如一些合金機(jī)理的金屬氧化物負(fù)極),需要進(jìn)行第一次充放電對(duì)其激活。
 
分析
  2、在鋰電池進(jìn)行第一次充電過程中,Li+從正極活物質(zhì)中脫出,經(jīng)過電解液-隔膜-電解液后,嵌入負(fù)極石墨材料層間。在此過程中,電子沿著外圍電路從正極遷移到負(fù)極。此時(shí),由于鋰離子嵌入石墨負(fù)極電位較低電子會(huì)先與電解液反應(yīng)生成SEI膜和部分氣體。
 
  在此過程中會(huì)產(chǎn)生部分氣體產(chǎn)生同時(shí)伴隨少量電解液的消耗,有些電池廠家會(huì)在此過程后進(jìn)行電池排氣和補(bǔ)液的操作,尤其是對(duì)于LTO電池來說,會(huì)產(chǎn)生大量的氣體造成電池鼓包厚度超過10%。對(duì)于石墨負(fù)極來說,產(chǎn)氣量較少,不必要進(jìn)行排氣的操作,這是因?yàn)樵诘谝淮纬潆娺^程中產(chǎn)生的SEI膜阻礙了電子與電解液的進(jìn)一步反應(yīng),不再產(chǎn)生氣體。這也就是石墨體系電池不可逆容量的來源,雖然造成了不可逆容量損失,但是也成就了電池的穩(wěn)定。
 
  二、鋰離子動(dòng)力電池老化工藝
 
  電池老化一般就是指電池裝配注液完成后第一次充電化成后的放置,可以有常溫老化也可有高溫老化,兩者作用都是使初次充電化成后形成的SEI膜性質(zhì)和組成更加穩(wěn)定,保證電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性。老化的目的主要有三個(gè):
 
  1、電池經(jīng)過預(yù)化成工序后,電池內(nèi)部石墨負(fù)極會(huì)形成一定的量的SEI膜,但是這個(gè)膜結(jié)構(gòu)緊密且孔隙小,將電池在高溫下進(jìn)行老化,將有助于SEI結(jié)構(gòu)重組,形成寬松多孔的膜。
 
  2、化成后電池的電壓處于不穩(wěn)定的階段,其電壓略高于真實(shí)電壓,老化的目的就是讓其電壓更準(zhǔn)確穩(wěn)定。
 
  3、將電池置于高溫或常溫下一段時(shí)間,可以保證電解液能夠?qū)O片進(jìn)行充分的浸潤(rùn),有利于電池性能的穩(wěn)定。
 
  電池的化成-老化工藝是不可少的,在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)電池的材料體系和結(jié)構(gòu)體系選擇電池充放電工藝,但是電池的化成必須在小電流的條件下充放電。經(jīng)過這兩步關(guān)鍵工藝后,再對(duì)穩(wěn)定下來的電池進(jìn)行分容,經(jīng)過包裝等工序后就可以出場(chǎng)了。
 
  動(dòng)力電池步入式老化房參數(shù)要求:

烘烤和擱置

1、烘烤:烘箱參數(shù):溫度:45±3℃,壓力:常壓;烘烤時(shí)間:10h。

2、擱置:溫度:25±5℃;擱置時(shí)間:6h;

處理:前3h電池翻轉(zhuǎn)倒置,后3h正放擱置。

預(yù)充(化成)

1、預(yù)充(化成)制度(流程):

恒流充電:電流130mA,時(shí)限900min,?壓限4.2V,休眠30min;

2、電壓檢測(cè):下柜前通過檢測(cè)柜檢測(cè),異常處理:<4.00V的重做以上充電制程;

烘烤、測(cè)電壓

1、下柜后烘箱擱置,溫度:45±3℃ ;時(shí)間:12h;

2、普測(cè)電壓(使用萬用表)。異常處理:電壓<3.90V的挑出單獨(dú)標(biāo)識(shí)單柜化成,化成后作為C級(jí)品入庫;

3、所有電池上柜作第一次分容。

一次分容

一次分容制度(流程):

恒流放電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限3.00V,休眠10min;

恒流充電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限4.20V; 

恒壓充電:電壓4.20V,時(shí)限90min,電流130mA,休眠10min;

恒流放電:電流260mA,時(shí)限500min,壓限3.00V,休眠10min;

恒流充電:電流650mA,時(shí)限180min,壓限3.85V;

恒壓充電:電壓3.85V,時(shí)限90min,電流130mA,休眠10min。

 

二次分容(流程見附表)

1、烘烤擱置:烘箱,溫度:45±3℃;時(shí)間:48h,做好標(biāo)識(shí),

  1. 擱置期到后普量電壓:萬用表:精度    。分類處理:
  1. 電壓≥3.80V:進(jìn)行第二次分容,分容后測(cè)量電壓、內(nèi)阻后入庫,要求及處理方法見《成品電池分級(jí)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》;
  2. 電壓<3.80V:標(biāo)識(shí),每周處理一次,?(按二次分容工藝處理)

3)二次分容程序

恒流放電:放電電流650mA,時(shí)限180min,壓限3.00V,休眠10min;

恒流充電:電流1300mA,壓限4.20V,時(shí)限100min;

恒壓充電:電壓4.20V,電流130mA,時(shí)限90min,休眠10min;

恒流放電:電流1300mA,壓限3.0V,時(shí)限90min,休眠10min;

恒流充電:電流650mA,時(shí)限120min,壓限3.85V;

恒壓充電:電壓3.85V,電流130mA,時(shí)限90min,休眠10min;

3、擱置:二次分容后擱置,溫度:常溫(25~35℃);時(shí)間:7天(168h)

4、普量電壓,分類處理:

1)電壓≥3.80V:按正常工藝下轉(zhuǎn),

2)3.80V>電壓≥3.65V:C級(jí)品入庫(容量或內(nèi)阻達(dá)不到分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)要求的按分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定分級(jí)),

3)3.65V>電壓≥1.0V:低電壓電池,處理辦法見《成品電池分級(jí)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》;

  1. 電壓<1.0V:D級(jí)品入庫。

5、分級(jí)、入庫;:

1)標(biāo)準(zhǔn):《成品電池分級(jí)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

  1. 電池容量標(biāo)準(zhǔn)以第二次分容作為依據(jù),
  2. 所有二次分容后的電池測(cè)量?jī)?nèi)阻,?

按照相應(yīng)的級(jí)別入庫

  1. 高溫?cái)R置48h后,電壓<3.80V的電池,如果二次分容后級(jí)別達(dá)到要求的按照B級(jí)品入庫
 
 

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