动力电池安全设计之工艺控制过程关键点解读!

锂电联盟会长 2022-10-04 17:33

点击左上角“锂电联盟会长”,即可关注!

本文就从工艺过程入手,一一来解析每一步需要注意的关键点,以此来提高电芯再制造过程中的稳定性和后续的安全性能。
一、匀浆
浆料的分散是锂离子电池制作的第一步,从图中可以看出,匀浆设备的罐体、搅拌棒以及运输管道都是金属制成的,因此便有可能引入金属杂质,同时设备长期运转也会导致磨损,这就要求锂电生产企业在匀浆前对罐体进行清洁,定期对搅拌设备进行保养,对管道进行及时清洁,并持续跟踪匀浆后电池的性能,建立属于自己企业内部的清洁标准,从而生产出合格的锂离子电池。另外需要指出的是,由于很多企业并不能保证一个匀浆线只制作一种类型的电池,那就需要在原材料切换时对管道进行彻底的清洗,防止不同批次的粉料混在一起,给后续带来不必要的性能以及安全损失,当然,清洁的频次、清洁后的标准等等都需要长期进行摸索,不同设备、材料的要求都是不一样的,在此,老李不再多说。
二、涂布
对于涂布而言,各个辊的清洁、以及磨损后的修复是比较重要的,这样可以避免杂质的引入,况且现在随着双面涂布设备的普及,涂布速度越来越快,涂布设备的长度也是越来越长,因此,及时的发现问题,将会极大的提高电池的安全性。
三、碾压
其实和涂布一样,随着能量密度的提高,材料的压实密度也越来越高,因而对碾压辊的清洁和保养就是避免杂质引入最好的管控手段。
四、分切
对于高度自动化的锂离子电池生产企业而言,匀浆涂布出来的正负极宽度都是很宽的,所以一般都要进行分切,分为一般是用金属的分切刀将宽幅分切成窄幅,从而适应后续工序。这就引入了关键的指标——毛刺,毛刺是与安全直接相关的,过大的毛刺将会直接导致电池短路,所以,对于毛刺的控制是每个锂离子电池生产企业所要控制参数之中的重中之重。怎么去控制?一方面在于设备的精度、分切的工艺以及对横向以及纵向毛刺的要求水平,另一方面在于分切刀的保养。每个企业都有自己的控制标准以及点检规则,在此也不在多说。
五、激光切

这个工序的主要目的在于用激光从箔材中切出极耳部分,和分切一样,关键控制点在于激光切后毛刺的控制水平,以及激光切之后粉尘和杂质是否能及时的清洁和移除,这也有赖于设备的自动化水平以及一系列先进的在线监测系统。

六、卷绕/叠片
对于卷绕而言,卷绕的对齐度,负极包覆正极的程度,以及最终切断后正极、负极以及隔膜的毛刺程度是控制的关键点;
对于叠片而言,同样也是对其度、包覆程度等等,都是属于和安全性相关的指标,尤其是边角处,更是控制的目标;

随着技术的不断发展,在线X-Ray检测系统发挥了其应有的作用,取代了之前目测或抽检的方法,极大的提高了生产效率以及产品的合格率;


七、装配
装配阶段比较关键的点就是焊接了,对于铝壳电池,无论是极耳的焊接还是连接片的焊接,还是电池盖的焊接,关键检测点都在于焊接的强度,焊接后粉尘的处理,焊缝的检验等等,下面就上述几点一一展开讨论;
1) 超声波焊接
对于极耳与连接片的焊接,一般采取超声波焊接,焊印如右图所示,设备一般自带除尘装置,焊接完成后通过吹气或者吸气的方式出去粉尘和金属屑。对于关键控制点而言,会检测焊接的强度,通过检测拉力去检测焊接强度,长时间使用会对焊头有磨损,所以对设备也是需要进行定期的点检以及对焊头的修模等等,每个厂家都有自己的标准规范文件。
2) 激光焊接
对于铝壳电池盖和电池壳的焊接一般采用激光焊接的方法进行焊接,理想的焊接处放大后应该有连续的鱼鳞纹,均匀的焊接厚度等等,这个工序依然要关注焊接的粉尘和金属杂质的去除,防止将粉尘和杂质引入到电池内部中。这个工序检测设备较多,首先需要检测焊接的好坏,一般用外部打压、氦检以及金相显微镜的方式去检查。
 
打压是比较早的实验方法,是通过将电池盖上的防爆阀破坏后,往里充气或者水,边充边观察,可以看出泄漏点,同时,达到一定压力后焊缝处破裂,以此来判断焊接的好坏和强度;氦检则是通过设备提供的密封空间充氦气检查泄漏量来检查焊接的好坏;金相显微镜则是通过将将焊缝剖开后,放大观察是否有空洞、砂眼等缺陷来判断焊接的好坏,毕竟,电池是要经过长时间的使用,焊接的强度需要承受电池整个生命周期中的使用和耐久,所以,必须经过多方面的考验。
3) 热封


软包电池的封装采用的是热封的方式,通过封头加温来熔化铝塑膜的胶层达到封装的目的,需要关注的是封装后封印的溶胶厚度,是否存在过封、漏封、缺陷等等,每个厂家都有自己的标准,在此不在赘述。
八、后续工序
随着装配的完成,主要的机械化的制造过程就已经告于段落,后续进行电池的烘干、注液、预充、化成、分选等等,每个步骤都有相关的工艺文件和检测标准,与安全相关的制作过程也很少,有烘干后的短路测试、分选后的一致性筛选等等,随着动力电池技术水平的不断提高,这些检测设备的精度也会随之提高,动力电池的安全性也会随之提高。
相关阅读:
锂离子电池制备材料/压力测试
锂电池自放电测量方法:静态与动态测量法!
软包电池关键工艺问题!
一文搞懂锂离子电池K值!
工艺,研发,机理和专利!软包电池方向重磅汇总资料分享!
揭秘宁德时代CATL超级工厂!
搞懂锂电池阻抗谱(EIS)不容易,这篇综述值得一看!
锂离子电池生产中各种问题汇编
锂电池循环寿命研究汇总(附60份精品资料免费下载)
锂电联盟会长 研发材料,应用科技
评论 (0)
  • 一、技术背景与市场机遇在智能家居高速发展的今天,用户对家电设备的安全性、智能化及能效表现提出更高要求。传统取暖器因缺乏智能感知功能,存在能源浪费、安全隐患等痛点。WTL580-C01微波雷达感应模块的诞生,为取暖设备智能化升级提供了创新解决方案。该模块凭借微波雷达技术优势,在精准测距、环境适应、能耗控制等方面实现突破,成为智能取暖器领域的核心技术组件。二、核心技术原理本模块采用多普勒效应微波雷达技术,通过24GHz高频微波信号的发射-接收机制,实现毫米级动作识别和精准测距。当人体进入4-5米有效
    广州唯创电子 2025-04-23 08:41 115浏览
  •   复杂电磁环境模拟系统平台解析   一、系统概述   北京华盛恒辉复杂电磁环境模拟系统平台是用于还原真实战场或特定场景电磁环境的综合性技术平台。该平台借助软硬件协同运作,能够产生多源、多频段、多体制的电磁信号,并融合空间、时间、频谱等参数,构建高逼真度的电磁环境,为电子对抗、通信、雷达等系统的研发、测试、训练及评估工作提供重要支持。   应用案例   目前,已有多个复杂电磁环境模拟系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润复杂电磁环境模拟系统。这些成功案例为复杂电
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 10:29 126浏览
  • 一、行业背景与市场需求高血压作为全球发病率最高的慢性病之一,其早期监测与管理已成为公共卫生领域的重要课题。世界卫生组织数据显示,全球超13亿人受高血压困扰,且患者群体呈现年轻化趋势。传统血压计因功能单一、数据孤立等缺陷,难以满足现代健康管理的需求。在此背景下,集语音播报、蓝牙传输、电量检测于一体的智能血压计应运而生,通过技术创新实现“测量-分析-管理”全流程智能化,成为慢性病管理的核心终端设备。二、技术架构与核心功能智能血压计以电子血压测量技术为基础,融合物联网、AI算法及语音交互技术,构建起多
    广州唯创电子 2025-04-23 09:06 126浏览
  •   卫星通信效能评估系统平台全面解析   北京华盛恒辉卫星通信效能评估系统平台是衡量卫星通信系统性能、优化资源配置、保障通信服务质量的关键技术工具。随着卫星通信技术的快速发展,特别是低轨卫星星座、高通量卫星和软件定义卫星的广泛应用,效能评估系统平台的重要性日益凸显。以下从技术架构、评估指标、关键技术、应用场景及发展趋势五个维度进行全面解析。   应用案例   目前,已有多个卫星通信效能评估系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润卫星通信效能评估系统。这些成功案例为卫
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-22 16:34 145浏览
  • 在科技飞速发展的当下,机器人领域的每一次突破都能成为大众瞩目的焦点。这不,全球首届人形机器人半程马拉松比赛刚落下帷幕,赛场上的 “小插曲” 就掀起了一阵网络热潮。4月19日,北京亦庄的赛道上热闹非凡,全球首届人形机器人半程马拉松在这里激情开跑。20支机器人队伍带着各自的“参赛选手”,踏上了这21.0975公里的挑战之路。这场比赛可不简单,它将机器人放置于真实且复杂的动态路况与环境中,对机器人在运动控制、环境感知和能源管理等方面的核心技术能力进行了全方位的检验。不仅要应对长距离带来的续航挑战,还要
    用户1742991715177 2025-04-22 20:42 83浏览
  •   陆地边防事件紧急处置系统平台解析   北京华盛恒辉陆地边防事件紧急处置系统平台是整合监测、预警、指挥等功能的智能化综合系统,致力于增强边防安全管控能力,快速响应各类突发事件。以下从系统架构、核心功能、技术支撑、应用场景及发展趋势展开全面解读。   应用案例   目前,已有多个陆地边防事件紧急处置系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润陆地边防事件紧急处置系统。这些成功案例为陆地边防事件紧急处置系统的推广和应用提供了有力支持。   一、系统架构   感知层:部
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 11:22 90浏览
  •   后勤实验仿真系统平台深度解析   北京华盛恒辉后勤实验仿真系统平台依托计算机仿真技术,是对后勤保障全流程进行模拟、分析与优化的综合性工具。通过搭建虚拟场景,模拟资源调配、物资运输等环节,为后勤决策提供数据支撑,广泛应用于军事、应急管理等领域。   应用案例   目前,已有多个后勤实验仿真系统平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润后勤实验仿真系统平台。这些成功案例为后勤实验仿真系统平台的推广和应用提供了有力支持。   一、核心功能   (一)后勤资源模拟
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:39 81浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍4月18日7时,2025北京亦庄半程马拉松暨人形机器人半程马拉松正式开跑。与普通的半马比赛不同,这次比赛除了有人类选手,还有21支人形机器人队伍参赛,带来了全球首次人类与机器人共同竞技的盛况。参赛队伍中,不乏明星机器人企业及机型,比如北京人形机器人创新中心的天工Ultra、松延动力的N2等。宇树G1、众擎PM01,则是由城市之间科技有限公司购置及调试,并非厂商直接参赛。考虑到机器人的适用场景和续航力各有不同,其赛制也与人类选手做出区别:每支赛队最多可安排3名参赛选手
    华尔街科技眼 2025-04-22 20:10 89浏览
  •   电磁频谱数据综合管理平台系统解析   一、系统定义与目标   北京华盛恒辉电磁频谱数据综合管理平台融合无线传感器、软件定义电台等前沿技术,是实现无线电频谱资源全流程管理的复杂系统。其核心目标包括:优化频谱资源配置,满足多元通信需求;运用动态管理与频谱共享技术,提升资源利用效率;强化频谱安全监管,杜绝非法占用与干扰;为电子战提供频谱监测分析支持,辅助作战决策。   应用案例   目前,已有多个电磁频谱数据综合管理平台在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润电磁频谱数
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 16:27 100浏览
  • 前言本文主要演示基于TL3576-MiniEVM评估板HDMI OUT、DP 1.4和MIPI的多屏同显、异显方案,适用开发环境如下。Windows开发环境:Windows 7 64bit、Windows 10 64bitLinux开发环境:VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bitU-Boot:U-Boot-2017.09Kernel:Linux-6.1.115LinuxSDK:LinuxSDK-[版本号](基于rk3576_linux6.1_release_v
    Tronlong 2025-04-23 13:59 70浏览
  •   无人机结构仿真与部件拆解分析系统平台解析   北京华盛恒辉无人机结构仿真与部件拆解分析系统无人机技术快速发展的当下,结构仿真与部件拆解分析系统平台成为无人机研发测试的核心工具,在优化设计、提升性能、降低成本等方面发挥关键作用。以下从功能、架构、应用、优势及趋势展开解析。   应用案例   目前,已有多个无人机结构仿真与部件拆解分析系统在实际应用中取得了显著成效。例如,北京华盛恒辉和北京五木恒润无人机结构仿真与部件拆解分析系统。这些成功案例为无人机结构仿真与部件拆解分析系统的推广和应用提
    华盛恒辉l58ll334744 2025-04-23 15:00 120浏览
  • 故障现象一辆2016款奔驰C200L车,搭载274 920发动机,累计行驶里程约为13万km。该车组合仪表上的防侧滑故障灯、转向助力故障灯、安全气囊故障灯等偶尔异常点亮,且此时将挡位置于R挡,中控显示屏提示“后视摄像头不可用”,无法显示倒车影像。 故障诊断用故障检测仪检测,发现多个控制单元中均存储有通信类故障代码(图1),其中故障代码“U015587 与仪表盘的通信存在故障。信息缺失”出现的频次较高。 图1 存储的故障代码1而组合仪表中存储有故障代码“U006488 与用户界
    虹科Pico汽车示波器 2025-04-23 11:22 55浏览
  • 文/Leon编辑/cc孙聪颖‍在特朗普政府发起的关税战中,全球芯片产业受到巨大冲击,美国芯片企业首当其冲。据报道称,英伟达本周二公布的8-K文件显示,美国政府通知该公司向中国(包括中国香港及澳门)销售尖端芯片(H20)时,需要获得美国政府的许可。文件发布后,英伟达预计会在第一季度中额外增加55亿美元的相关费用计提。随后,英伟达股价单日下跌6.9%,市值一夜蒸发约1890亿美元(约合人民币1.37万亿元)。至截稿时,至截稿时,其股价未见止跌,较前日下跌4.51%。北京时间4月17日,英伟达创始人、
    华尔街科技眼 2025-04-22 20:14 87浏览
我要评论
0
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦