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炭黑厂家的制作锂离子电池工艺流程(一)

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发表时间:2022-08-12 16:37


炭黑厂家的制作锂离子电池工艺流程整体会分四个部分,这个第一部分主要讲解锂离子电池的基本原理和一些电池名词讲解。

锂电池.jpg



锂离子电池结构原理:

锂电池内部结构.jpg


通常锂电池结构分为:正极、阴极、电解质、隔膜。但是新能源汽车电池模组的话,会包括充放电管理IC芯片、热管理系统(新款汽车用的是宽域热泵空调、旧款的是空调和电热丝组成的)。以下介绍单粒锂电池结构原理:

正极:放电时,锂失去电子,脱离电池阳极,电子迁移到阴极。

阴极:由于是可充电电池,所以阴极阴极材料则选择电位尽可能锂电位的可嵌入锂化合物。

电解质:采用有机溶剂、锂盐、添加剂搭配的混合溶剂体系,其作用是为了能让正极和阴极在有机溶液锂发生化合反应,产生电荷偏移,最终呈现放电的效果。

隔膜:通常采用聚烯微多孔膜。如:PE、PP或者PP和PE的复合膜,有热保护作用。通常隔膜的作用是为了实现从阴极氧化的电荷,通过隔膜后,有加速作用,快速到达阳极,其最终呈现的效果就是快充30分钟有100KM续航里程。


锂离子电池工作原理:如图所示

锂离子电池工作原理.jpg


LFP4017397A-60Ah铁锂方壳电池结构介绍:

LFP4017397方壳电池主要由上益板组件、前后侧板、电芯、绝热长、麦拉膜和外壳组成。


LFP4017397A-60Ah铁锂方壳电池结构.jpg


方壳电池型号:LFP4017397A-60Ah方壳电池;

40方壳电池的厚度为40mm;

173-方壳电池的宽度为I73mm;

97-方壳电池外壳的高度为97mm;

日前LFP4017397A方壳电池的容量:60Ah。


LFP4017397A-60Ah方壳电池。jpg


锂离子电池的基本概念:


容量

电池在一定放电条件下所能给出的电量称为电池的容量,以符号C表示,常用的单位为安培小时,简称安时(Ah)或毫安时(mAh)。

电池的容量可以分为理论容量、额定容量、实际容量。

理论容量是把活性物质的质量按法拉第定律计算面得的最高理论值。为了比较不同系列的电池,常用比容量的概念,即单位体积或单位质量电池所能给出的理论电量,单位为Ah/kg(mAh/g)或Ah/L.(m\h/c㎡)。

实际容量是指电池在一定条件下所能输出的电量。它等于放电电流与放电时间的乘积,单位为Ah ,其值小于理论容量。

额定容量也叫保证容量,是按国家或有关部门颁布的标准,保证电池在一定的放电条件下应该放出的最低限度的容量。

电压

开路电压:电池在开路状态下的端电压称为开路电压。电池的开路电压等于电池的正极的还原电极电势与负极电极电势之差。

工作电压:工作电压指电池接通负载后在放电过程中显示的电压,又称放电电压,在电池放电初始的工作电压称为初始电压。电池在接通负载后,由于欧姆电阻和极化过电位的存在,电池的工作电压低于开路电压。


内阻

电流通过电池内部时受到阻力,使电池的电压降低,此阻力称为电池的内阻。

电池的内阻不是常数,在放电过程中随时间不断变化,因为活性物质的组成、电解液浓度和温度都在不断地改变。

电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻,极化内阻又包括电化学极化与浓差极化。内阻的存在,使电泡放电时的端电压低于电池电动势和开路电压,充电时端电压高于电动势和开路电压欧姆电阻遵守欧姆定律:极化电用随电流密度增加而增大,但不是线性关系,常随电流密度的对数增大面线性增大。

电池的内阻通常会使用一些超导材料——导电炭黑,来降低电池的内阻率。

循环寿命

电池在完全充电后完全故电,循环进打,言到容量衰减为初始容量的80%,此时循环次数即为该地池之循环寿面·循环寿命与电池充放电条件、环境有关。

锂离子电池举湿下1C充放电隔环寿布可达300~500次(3C,消费类行业标准),动力电池类≥1000次(不同体素索实际值不月,三元锂材料、锰酸锂:≥1000次:磷酸铁锂:≥2000次)。


自放电

电池按标准完全充电后,常温放咒一个月,然后用1C收电至3.0V,其容量记为C:电常初始容量记为Co:1C/C,即为该电池之月自放电率。一般行业标准离子电池月自放电小于12%,实际做到3%~6%。而电池自放电与电油的放置性能有关,其大小和电池内阻结构和材料性能有关。

制作锂离子电池工艺流程未完待续,请持续关注接下来的制作锂离子电池工艺流程(二)的内容。


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