鋰電池涂布削薄的作用
鋰電池涂布削薄的作用
鋰電池涂布削薄的作用是保護電池。
涂布的意義:在整個涂布上漿過程中,假如電極前、中、后部正、負電漿涂層厚度不一致,很容易造成電池充電過低、過高、在充電電池循環(huán)系統(tǒng)的整個過程中更容易出現(xiàn)鋰,損害電池循環(huán)時間,良好的涂布可以進行保護。
涂布的方式:
1.轉(zhuǎn)移式涂布
涂層輥旋轉(zhuǎn)推動漿料,根據(jù)刮板間隙調(diào)整漿料遷移,利用后輥或涂層輥旋轉(zhuǎn)將漿料轉(zhuǎn)移到板上,根據(jù)加工工藝操縱涂層厚度,進行凈重調(diào)節(jié),并根據(jù)干熱和熱量去除漿料中的有機溶劑,使固體化學(xué)材料與板材粘接良好。
2.擠出式涂布
材料系統(tǒng)軟件將建筑涂料輸送到磁力泵,然后將漿料驅(qū)動到擠出頭,按照擠出方法,將漿料制成液膜并應(yīng)用于移動液體。它的優(yōu)點是涂層后涂層非常均勻、精度高,涂層邊緣平面高,密閉計算機操作系統(tǒng),不會被污垢破壞,適合大規(guī)模生產(chǎn)。缺陷取決于機器的高精度、高維護、高粘度的漿料、規(guī)范模型的轉(zhuǎn)換以取代新的密封墊。
鋰電池涂布定義?
目前,電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認的理想儲能元件,動力鋰電池也得到高度關(guān)注。
涂布機是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。
目前,鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中,這三種涂布方式都接觸過。一般實驗室設(shè)備采用刮刀式,3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式,而動力電池多采用狹縫擠壓式。刮刀涂布工作原理如圖1所示,箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸,過量的漿料涂在箔基材上,在基材通過涂輥與刮刀之間時,刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度,同時將多余的漿料刮掉回流,并由此在基材表面形成一層均勻的涂層。
刮刀類型主要逗號刮刀。逗號刮刀是涂布頭中的關(guān)鍵部件之一,一般在圓輥表面沿母線加工成形似逗號的刃口,這種刮**有高的強度和硬度,易于控制涂布量和涂布精度,適用于高固含量和高黏度的漿料。輥涂轉(zhuǎn)移式涂輥轉(zhuǎn)動帶動漿料,通過逗號刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量,并利用背輥和涂輥的轉(zhuǎn)動將漿料轉(zhuǎn)移到基材上,工藝過程如圖2所示。
輥涂轉(zhuǎn)移涂布包含兩個基本過程:(1)涂布輥轉(zhuǎn)動帶動漿料通過計量輥間隙,形成一定厚度的漿料層;(2)一定厚度的漿料層通過方向相對的涂輥與背輥轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)移漿料到箔材上形成涂層。狹縫擠壓涂布作為一種精密的濕式涂布技術(shù),如圖3所示,工作原理為涂布液在一定壓力一定流量下沿著涂布模具的縫隙擠壓噴出而轉(zhuǎn)移到基材上。相比其它涂布方式,具有很多優(yōu)點,如涂布速度快、精度高、濕厚均勻;涂布系統(tǒng)封閉,在涂布過程中能防止污染物進入,漿料利用率高、能夠保持漿料性質(zhì)穩(wěn)定,可同時進行多層涂布。
并能適應(yīng)不同漿料粘度和固含量范圍,與轉(zhuǎn)移式涂布工藝相比具有更強的適應(yīng)性。目前,電動車、儲能電池等新能源產(chǎn)業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展迅速。作為公認的理想儲能元件,動力鋰電池也得到高度關(guān)注。
涂布機是動力鋰電池極片的生產(chǎn)關(guān)鍵工藝設(shè)備。目前,鋰電池極片涂布工藝主要有刮刀式、輥涂轉(zhuǎn)移式和狹縫擠壓式等。我在工作過程中,這三種涂布方式都接觸過。一般實驗室設(shè)備采用刮刀式,3C電池采用輥涂轉(zhuǎn)移式,而動力電池多采用狹縫擠壓式。
刮刀涂布工作原理如圖1所示,箔基材經(jīng)過涂布輥并直接與漿料料槽接觸,過量的漿料涂在箔基材上,在基材通過涂輥與刮刀之間時,刮刀與基材之間的間隙決定了涂層厚度,同時將要形成穩(wěn)定均勻的涂層,涂布過程中就需要同時滿足這幾個條件:(1)漿料性質(zhì)穩(wěn)定,不發(fā)生沉降,粘度、固含量等不變化。(2)漿料上料供應(yīng)穩(wěn)定,在模頭內(nèi)部形成均勻穩(wěn)定的流動狀態(tài)。(3)涂布工藝在涂布窗口范圍內(nèi),在模頭與涂輥之間形成穩(wěn)定的流場。(4)走箔穩(wěn)定,不發(fā)生走帶滑動,嚴(yán)重抖動和褶皺。
鋰電池是怎么制作出來的?為什么它能作為手機電池?
經(jīng)過多年發(fā)展,鋰電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成了專業(yè)化分工程度高的完整產(chǎn)業(yè)鏈。隨著**政策的支持,以及電動車新國標(biāo)的出臺,未來鋰電池將是電動出行工具的**。
那么,優(yōu)質(zhì)的電動車鋰電池是如何制作的?老師傅告訴你!
**步:配料
高真空全自動攪拌材料10小時,將鋰電池所需的材料分散均勻,提高電池的一致性和綜合性能。
為什么要這么做呢?因為配料是鋰電池制作的核心區(qū)域,配料不好直接影響到鋰電池的性能。
第二步:涂布
采用自動上料系統(tǒng),采用自動調(diào)刀系統(tǒng),**測厚系統(tǒng),將正負極片涂覆均勻。為什么要這么做呢?因為涂布是鋰電池制作的根本,涂布決定電池的一致性。
第三步:對輥
正負極片涂覆完后,正負材料相對稀松,需要給極片一定的壓力,將正負極材料壓實到一定范圍。
第四步:分條
根據(jù)電池的型號,需要將正負極片分切成需要的寬度。如18650鋰電池,極片寬度在56-58mm之內(nèi)。
第五步百科:制片和卷繞
采用全自動制片機,將正負極耳焊接到正負極片上。
并采用全自動卷繞機,將正負極片和隔膜一起卷繞成圓柱形狀。
第六步:點底滾槽和真空烘干
卷芯放入鋼殼內(nèi),自動焊接負極耳,并自動滾槽。另外,再經(jīng)過高真空高溫烘烤,把少量水分烘干,這樣鋰電池性能才有保障。
第七步:化成分容
鋰電池在出貨前需要對其進行充放電測試,出廠前電池是帶點狀態(tài)的。
第八步:組裝鋰電池
全自動焊接機,將多只電池組合用連接片焊接在一起,然后裝上線路板,在進行老化測試,檢驗出貨。
總之,優(yōu)質(zhì)的電動車鋰電池制作的過程中非常嚴(yán)謹,因為只有這樣才能保證其品質(zhì)。
而對于用戶來說,選擇鋰電池更應(yīng)該謹慎,不要貪圖便宜,以免遇到劣質(zhì)的鋰電池。
電池是怎么做的
鋰離子電池(Li-ion)是鋰電池發(fā)展而來。所以在介紹Li-ion之前,先介紹鋰電池。
舉例來講,以前照相機里用的扣式電池就屬于鋰電池。
鋰電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負極是鋰。電池組裝完成后電池即有電壓,不需充電.這種電池也可能充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。當(dāng)對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。
而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當(dāng)對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出, 又運動回正極。回正極的鋰離子越多,放電容量越高。
我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中,鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。Li-ion就像一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。
所以Li-ion又叫搖椅式電池。 2.鋰離子電池電池有哪幾部分組成? (1)電池上下蓋 (2)正極——活性物質(zhì)為氧化鋰鈷 (3)隔膜——一種特殊的復(fù)合膜 (4)負極——活性物質(zhì)為碳 (5)有機電解液 (6)電池殼(分為鋼殼和鋁殼兩種) 3.鋰離子電池電池有哪些優(yōu)點?哪些缺點? 鋰離子電池具有以下優(yōu)點: 1) 單體電池的工作電壓高達3.6-3.8V: 2) 比能量大,目前能達到的實際比能量為100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH),未來隨著技術(shù)發(fā)展,比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L 3) 循環(huán)壽命長,一般均可達到500次以上,甚至1000次.對于小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力. 4) 安全性能好,無公害,無記憶效應(yīng).作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發(fā)生短路,縮減了其應(yīng)用領(lǐng)域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環(huán)境有污染的元素:部分工藝(如燒結(jié)式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為“記憶效應(yīng)”,嚴(yán)重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。 5) 自放電小 室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月后的自放電率為10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。
鋰離子電池也存在著一定的缺點,如: 1) 電池成本較高。主要表現(xiàn)在LiCoO2的價格高(Co的資源較小),電解質(zhì)體系提純困難。 2) 不能大電流放電。由于有機電解質(zhì)體系等原因,電池內(nèi)阻相對其他類電池大。
故要求較小的放電電流密度,一般放電電流在0.5C以下,只適合于中小電流的電器使用。 3) 需要保護線路控制。 A、 過充保護:電池過充將破壞正極結(jié)構(gòu)而影響性能和壽命;同時過充電使電解液分解,內(nèi)部壓力過高而導(dǎo)致漏液等問題;故必須在4.1V-4.2V的恒壓下充電; B、 過放保護:過放會導(dǎo)致活性物質(zhì)的恢復(fù)困難,故也需要有保護線路控制。