浅析软包电池的优缺点有哪些,锂电池模组存在哪些压力。

2020-09-03 09:06 ryder

随着能量密度要求的不断提高,各个制造商都在努力改善其产品参数,这主要是通过两个方面的努力:一个是加强高比能阴极材料的开发,另一个是增加 电池单元容量,减少辅助结构如外壳中单体的比例。 另一半正在考虑改造软包装电池。 从当前主流电池厂积极承担国家软包装电池研究项目可以看出。 软包装电池是最合适的动力电池技术路线吗? 今天,我将梳理软电池的某些方面,并预测动力电池的未来技术路线。  
 
软包装电池的基本结构类似于圆柱体和正方形,它们都是正极,负极,隔板,绝缘材料,正极和负极接线片以及外壳。 软包装电池的唯一问题是铝塑薄膜。  
 
铝塑膜的结构:最外层是尼龙层,中间是铝箔,内层是热封层,每一层 用粘合剂粘合。  
要求铝塑膜具有以下特性:极高的阻隔性能; 良好的热封性能; 耐电解质和强酸腐蚀的材料; 良好的延展性,柔韧性和机械强度。  
 



软包装电池的优点
 
软包装电池,铝塑膜具有很大的变形空间,并且在失控时不会像钢壳铝壳电池那样爆炸 ; 外壳是一层铝塑膜,重量轻,不活动部分所占比例小,软包装电池比相同容量的钢电池轻40%,比铝电池轻20%; 与相同尺寸规格相比,容量更大的软包装电池钢制外壳电池的容量比相同规格尺寸的容量高10-15%,比铝外壳电池的容量高5-10%; 外壳的强度低,并且在循环过程中对内部结构的机械应力较小,这有利于循环寿命(当然(在没有额外应力的情况下进行组设计的情况下);极耳的位置 
 


软包装电池的缺点

 
外壳强度低,对成组技术的依赖性强;与绕组相比 生产方法中,叠层的生产效率相对较低; 
软包装电池的一般生产过程
 
由于外壳是铝塑膜,因此其生产过程不同于其他两种 商用电池的某些方面,例如铝塑膜的包装过程,例如成型过程中的成型过程
 
铝塑膜的形成过程 ,所以 ft pack电池可根据客户需求设计成不同尺寸英寸,设计外部尺寸时,需要打开相应的模具来制作铝塑膜。 顾名思义,该成型过程也称为冲压,它是使用成型模具加热铝塑料薄膜上的凹坑,该凹坑可以装载芯子。 
 
有时,根据设计需要,会在安全气囊的位置打一个小坑,以扩大安全气囊的体积。  
顶部密封工艺,顶部密封工艺是软包装锂离子电池的首个包装工艺。 顶部密封实际上包括两个过程,顶部密封和侧面密封。 首先,将缠绕的芯子放入打孔的凹处,然后沿着虚线将包装膜对折,如下图所示。  
 
 
将型芯放置在凹坑中后,可以将整个铝塑膜放入夹具中,并在顶部和侧面密封机中进行顶部和侧面密封。
 
这种类型的顶部封口机的型号有四个夹具,左边的是顶部封口,右边的是 侧面密封。 两块黄色金属是上头,还有下头。 两个头在包装过程中具有一定的温度(通常为180℃左右)。 当它们关闭时,将它们压在铝塑膜上。 薄膜的PP层熔化并粘在一起,因此包装可以。  
 
主要是顶部密封,顶部密封区域的示意图如下所示。 顶部密封是用来密封接头的,接头是金属的(阳极铝,镍阳极),如何用PP封装? 这取决于极耳上极少部分的极耳胶完成。 我对果冻胶的具体结构不是很清楚。 我希望有知识的人可以添加它。 我只知道它也有PP的成本,这意味着它在加热时会熔化并粘合。 极耳位置的包装如下图圆圈部分所示。 封装过程中,将表耳胶中的PP和铝塑料薄膜的PP层融化并结合起来,形成有效的封装结构。  
 
液体注入和预密封过程,在将软包装芯密封在顶部后,需要检查X射线的芯平行度,然后 进入干燥室去除水蒸气就去了。 当干燥室静置一定时间后,进入液体注入和预密封程序。  
 
通过上面的介绍,我们知道在密封电池的顶部之后,只有左侧下安全气囊侧面有一个开口。 该开口用于液体注入。 液体注入完成后,必须预先密封气囊的边缘,也称为字母。 封装完成后,理论上将电池与外部环境完全隔离。 一个的封装原理与顶部密封相同,因此在此不再赘述。  
 
站立,成型和夹具成型的过程。 注射和一件完成后,首先需要放置细胞。 根据过程,将其分为高温和常温。 目的是使注入的电解质完全润湿极靴。 然后可以使用电池来制造它。  
 
 
形成的目的是在电极表面形成稳定的SEI膜,这等效于“激活”电池的过程。 在此过程中,会产生一定量的气体,这就是为什么要为铝塑膜保留一个安全气囊的原因。 一些工厂的过程将使用固定装置来形成,即将电芯夹在固定装置中(有时为了简单起见,使用玻璃板,然后使用钢夹),然后形成机柜。 产生的气体将被完全挤压到一侧。 在袋子中,形成后的电极界面也更好。  
 
一些单元格,特别是厚的单元格,由于形成后内部应力较大,可能会发生某些变形。 因此,一些工厂在成型后会设置夹具成型过程,也称为夹具烘烤。  
 
刚才提到的第二次密封过程是在形成过程中会产生气体,因此我们必须提取该气体,然后再次对其进行封装。 这里有些公司变成两个过程:排气和第二次密封,安全气囊后面有一个过程,这里我将其称为两个密封。  
 
 
在第二个密封圈中,首先用闸刀刺破安全气囊,并同时抽真空,以便安全气囊中的气体和一小部分 电解液将被抽出。 然后,将两个密封头立即封装在第二密封区域中,以确保电池的气密性。 最后,将封装的电池切断到气囊上,基本上形成软包装电池。 第二密封是锂离子电池的最后包装过程,其原理仍然与先前的热包装的原理相同,因此将不对其进行详细描述。  
 

【 形 成 过 程 】
 
中的压力过程因为软包装电池采用铝塑包装结构,所以其外观结构决定了极靴不能紧密排列,极靴之间容易产生间隙,并且在充电过程中会产生气体。 电池的形成过程也很容易残留在极靴之间,并且在随后的密封中气体无法完全排出,这会影响电池的性能,因此考虑在两个电荷之间采用滚动过程来消除气体 在极靴之间。  
 
电池负极有很多死区 在底片中,电池的负极表面完整,未发现死区。 软包装电池将在形成过程中产生气体,这将在形成过程中增加正极,隔板和负极之间的距离,从而阻碍锂离子从正极片向负极的传输 片。 另外,气体的存在也将阻碍电解质。与正极和负极的接触使负极的局部润湿性变差,并最终导致负极片上大量未反应的死区。  
 
通过一个月前后的两次电压比较,发现展开和正确卷绕的电池之间的电压差非常低,表明容量衰减非常低,并且滚动最大的电池 压力,压差A大的值表示容量衰减大,这可能是由于电池滚动的过大压力引起的,从而导致隔板的局部穿刺,进而导致电池内部的微短路。这会导致容量衰减。  
 
可以看出,在正确的时间施加适当的轧制压力是软袋成型过程中的独特环节。  
 
软包装锂电池模块的压力
 
软包装锂离子电池模块通常采用堆叠方法形成模块,并向堆叠电池施加一定的力 在模块中进行压缩。 作用主要是约束电池。 如果压力太小,则电池与车身振动时很容易损坏。 如果太大,将会对电池寿命产生负面影响。 因此,在设计软包装锂离子电池模块的结构时,必须考虑对电池施加适当的压力。 小的堆叠压力可以防止各层分离,这有利于电池的长期使用寿命。 然而,由于循环锂离子的损失,较大的压力导致较大的容量衰减率。 另外,堆积压力还会引起隔膜的局部变形和化学降解。  2当电池容量从0变为100%时,锂电池的厚度将增加1.2%关于。 从这些研究结果来看,锂电池的外部压力会对电池的性能产生重大影响,因此在设计锂电池模块的结构时必须加以考虑。

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