本文目录一览:
- 1、锂电池涂布辊压分切需要管控的项目要求
- 2、关于锂离子电池的热辊压知识?
- 3、锂电池的原理及生产工艺流程?
- 4、锂电池制片过程中为什么需要辊压
- 5、怎样在家做锂电池?
- 6、18650锂电池是如何辊压的
锂电池涂布辊压分切需要管控的项目要求
电池生产的前端,自然是粉尘,温度,水分的控制。具体还对应不同电池类型,三元材料的生产对水分要求会更高。
此外,对于涂布,要管控nmp的含量,即是因为难闻,也为安全。
碾压需要做好收卷的张力对齐度。分切要控制尺寸和毛刺。
关于锂离子电池的热辊压知识?
1去除极片的里面的水分
2减少极片的在轧制后的材料反弹。
3由于极片在加热过程中材料处于熔融状态,热轧可以增加活性物质与流体之间的粘合力
4减少极片的内应力,因为在分切活模切时,减少极片的内应力的释放影响的不良
5降低电池极片的变形抗力,有利于提高活性物质的吸液量。稳固及ian的孔架结构。
锂电池的原理及生产工艺流程?
一、锂离子电池原理
1.0 正极构造
LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极
2.0 负极构造
石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极
电芯的构造
电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极板,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
根据上述的反应机理,正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走XLi后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值,一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现。所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。
3.0工作原理
锂电池内部成螺旋型结构,正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L,重量容量密度可以达到125Wh/L。锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。锂离子电池的正极采用钴酸锂,正极集流体是铝箔;负极采用碳,负极集流体是铜箔,锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生茶鞥的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈现层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样道理,党对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,有运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
锂离子电池盖帽上有防爆孔,在内部压力过大的情况下,防爆孔会自动打开泄压,以防止出现爆炸的现象。
锂离子电池的性能
1、高能量密度
与同等容量的NI/CD或NI/MH电池相比,锂离子电池的重量轻,其体积比能量是这两类电池的1.5~2倍。
2、高电压
锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极,使其端电压高达3.7V,这一电压是NI/CD或NI/MH电池电压的3倍。
3、无污染,环保型
4、循环寿命长
寿命超过500次
5、高负载能力
锂离子电池可以大电流连续放电,从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等大功率用电器上。
6、优良的安全性
由于使用优良的负极材料,克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题,使得锂离子电池的安全性大大提高。同时采用特殊的可恢复配件,保证了电池在使用过程中的安全性。
※在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。所以在生产中应就以下几个方面进行控制:
1.负极材料的处理
1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离,避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况,提高了电芯的安全性。
2)提高材料表面孔隙率,这样可以提高10%以上的容量,同时在C/A 比不变的情况下,安全性大大提高。处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性,促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制
1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂,使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。提高了各组之间的相容性,阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下,这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上,浆料粘度保持稳定,浆料内部无自聚成团现象。均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性,从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备
1)可以保证极片质量的稳定和一致性,大大提高电芯极片均一性,降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%,极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊压机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm,这样才能保证极板厚度的一致性。设备应配有完善的吸尘系统,避免因浮尘颗粒而导致的电芯内部微短路,从而保证了电芯的自放电性能。
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备,这样切出的极片不存在荷叶边,毛刺等缺陷。同样设备应配有完善的吸尘系统,从而保证了电芯的自放电性能。
4.先进的封口技术
目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光(LASER)熔接封口技术,它是利用YAG棒(钇铝石榴石)激光谐振腔中受强光源(一般为氮灯)的激励下发出一束单一频率的光(λ=1.06mm)经过谐振折射聚焦成一束,再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间,使其熔化后亲合为一体,以达到盖板与筒体的密封熔合的目的。为了达到密封焊,必须掌握以下几个要素:
1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机。
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一纯度的氮气保护,特别是铝壳电芯要求氮气纯度高,否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3(其熔点为2400℃)。
3.1 充电过程
如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)
负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二、 工艺流程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
1、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
2涂膜:将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
3、装配:按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕支持呢个电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
4、化成:用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只锂电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
锂电池制片过程中为什么需要辊压
辊压可增加正负极片的压实密度,合适的压实密度可增大电池的放电容量,减少内阻,减少极化损失延长电池的循环寿命,提高锂离子电池的利用率
怎样在家做锂电池?
很高兴回答你的问题。
根据题主的意思是想在家做电池组PACK。因为在家里做电芯是根本实现不了的。那么既然是做电池组PACK得具备以下几个条件。
必备条件
1. 技术条件:做电池组PACK首先要懂锂电池的特性,不同材料做出来的单体电池电压不一样。比如磷酸铁锂单体标称电压是3.2V,锰酸锂和三元材料单体标称电压是3.7V。电池组的串并联要清楚。电池组电压是多少伏,容量是多大,该怎样进行串并联才能满足客户要求。电池保护板该怎样选择等等。
2.设备条件:小规模做锂电池组得需要电烙铁,单头或者双针点焊机。电池组充电器、放电仪等。
注意事项
1.安全:安全是头等大事,在家里做电池组一般条件都比较简陋,但越是这样安全越是不能放松。
2.电池质量:必须选择电池性能通过国家认证的产品。电池质量差的可能会出现自燃或者在充电的过程中发生起火、爆炸事故。
3.在制作过程中要严把质量关,规范操作流程消除事故隐患。
希望我的回答能帮到你。祝你创业成功。
自家的电动车,有条件的可以去组装锂电池,锂电池的密度大,重量轻。理论上允许放电2500到3000次。从而可以享受到愉快出行的生活。
锂电池目前可以选用的,只有两种:
磷酸铁锂电池和三元锂电池。
磷酸铁锂电池的稳定性能好!价格便宜些。
三元锂电池的密度大,体积小,效率高。
从组装加工看:
磷酸铁锂电池单片容量是20AH,工序比较简单。
而三元锂电池的小单体18650电池的容量,只有2.5AH。因此需要多只并联后,再串联。整体数量多,组合工序麻烦些。非专业下,18650电池需要运用不锈钢焊锡丝。磷酸铁锂电池应用螺丝即可固定。
全部串并联以后,还要购买保护板、和定制不锈钢箱子。
可以给你一点建议和知识,仅供参考
1.在家做电池卖给谁?
2.质量怎么保证?怎么老化?怎么检测电池的安全性?
3.国家的三包售后怎么解决?
4.电池是国家重点监管的,国家的质检报告怎么解决?做一个单品质检报告要两万左右
5.如果质量不好,出现安全事故怎么解决?
6.没有品牌谁相信你?
还有很多就不一一列举了,要是能解决以上问题,就可以,现在很多的免费教技术做电池,真的觉得这个行业需要大的洗牌了,欢迎沟通交流
如果你是做着玩,自己用,搞研究那都行,如果是想做出来卖,劝你赶紧放弃。
不知道你想做多大规模的, 汽车 级还是两轮车还是3c。
汽车 级你在家是做不出来的,光物料成本就得10来万,设备怎么着上千万。当然有些活可外协,自己不买设备,借用别人设备,增加外协费。而且即使你在家做出来了,外面也没有一个车能用上你这电池:硬件接口不匹配,软件接口也不匹配。
两轮车或者老年代步车,你是可以做出来的,只要没有通讯协议就行。
你最好使用圆柱电芯,因为圆柱标准化程度高,配料都有现成的。
你至少需要够买物料:电芯、保护板、塑料支架、镍带,导线。
你还需要的设备:电阻焊电焊机,万用表。
然后什么电池的外壳可以用3d打印,也可以不要外壳,直接用热缩膜包起来。
语言没法描述[捂脸],我做过电动 汽车 ,低速车,老年代步车和电动车项目,有问题可以问我。@电车换电说
用手做,车用脚做,那样太麻烦!呵呵!!开个玩笑!
你要做什么用的锂电池呢?手电钻用?充电宝用?电动车用?电动 汽车 用?还是煤气灶用?谁能猜得准你一定是要做什么样的电池啊?![捂脸][捂脸][捂脸][捂脸][捂脸]
最好不要做,电池组的装配是讲究配对的,需要使用专业设备测试,以保证每一组电池中的每个单电池的充放电曲线尽可能的保持一致,这样才能保持它整组的工作稳定,不会出现因某单个电池的问题,出现过充电或过放电而出现危险。锂电池爆炸的后果是很严重的,切不可因自己的无知,害人害己。
还是不要在家做锂电池的好,毕竟这个比价危险,而且做锂电池需要很多不同的材料。有这样的想法,还不如去买一个,买来的安全些,不用自己费心思去做,买来简单方便。自己做的有安全隐患,对自己和家里人的安全都没有保障了。所以不联系在家做。
极片的制备
(1)配料
正极:将一比例的聚偏氟乙烯(PVDF)和氮甲基吡咯烷酮(NMP)放入搅
拌器中进行混合,调整搅拌器转速;然后加入正极活性物质和炭黑,抽真空,调
整搅拌器转速。
负极:将乳胶和水按比例放入搅拌器中进行混合,调整搅拌器转速为;然后
加入CMS,抽真空,调整搅拌器转速。
(2)涂布
将铝带(负极为铜带)平直的安放于涂布机上,并保证铝带不偏带、不起皱、
平稳走带、不漏料、不打滑。将配好的浆料均匀的涂在机器上,设定好相应参数,
其中包括正极拉浆走速,负极拉浆走速,烘箱温度,涂布宽度。走带过程中,要
观察浆料是否平直、无倾斜、无错位,涂在铝带(铜带)上的料浆厚度是否均匀、
一致。
(3)真空干燥
将涂布好的正、负极置于真空烘箱中进行干燥,真空度为-0.09MPa。
(4)剪大片
将涂布好的正极片切成一定长度(根据具体电池设计而定)的大片,剪片机
走速为55mm/min,要求切口无毛刺。
(6)刮片
将正、负极片一端的浆料刮去,为超声波点焊作准备,双面刮片。
(7)辊压
将条状极片压成一定厚度的极片用于卷绕,压片时严格控制极片厚度,辗压
后极片首尾偏差不得大于0.010mm。同时保持压片机整洁,每2小时用酒精清洗
一次压片机。
(8)切小片
将剪好的大片切成一定宽度(根据具体电池设计而定)的条状小片,要求切
口无毛刺。
第一步--电极浆料制备
主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起,充分搅拌分散后,形成浆料。
第二步--涂布
将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体(铝箔或铜箔等)上,并烘干溶剂。
第三步--极片冲切
将上一步制作出来的极片冲切成指定的尺寸形状。
第四步--叠片
将正负极片、隔膜装配到一起,完成贴胶后,形成极芯。
第五步--组装软包电池
将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜,并完成顶封、侧封等(还要留个口注液),形成未注液的软包电池。
第六步--注液
将指定量的电解液注入软包电芯内部。当然电芯要经过烘烤,并且在低湿度环境下进行注液操作,水分含量过多就不好了。
第七步--电池密封
在真空环境中将电芯内部的气体抽出并完成密封。
建议还是不要自己做,不管是大容量还是大电压都比较危险,一不小心可能引起起火爆炸,没有专业的测试工具做出来的也是不理想的,还是多花点钱去买个有保险的,太平洋保险公司保证安全。如果你需要,我可以介绍厂家给你。
去买一套相关设备,测量器具。然后去当地工商管理部门备案之后就可以进原料招工人开工生产了。
18650锂电池是如何辊压的
所有锂离子电池的辊压都是一样,通过机械加压,将材料压实,在保证晶格不塌陷的同时,还要保证充分浸液。