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动力电池的发展现状与趋势
时间:2025-06-13 21:31:46
答案

动力电池的发展现状涉及多个方面:

(1)高密度:锂离子动力电池的密度有多种可供选择,从100Wh/kg-700Wh/kg不等,这样可以使电池组的体积变小,而性能又得到提升。

(2)高安全性:新型的锂离子动力电池采用专利的安全保护系统,可以防止短路、过充、过放、过热等现象,大大增加了电池的安全性。

(3)高能量密度:锂离子动力电池可以

动力电池生产线全流程
答案

第一步,单体电极的生产

混: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。

涂:将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。

烘:高温烘烤干燥处理。

“混”和“烘”是有联系的,“烘”是为了更好的将混合的浆料固定在铝箔或铜箔上,而“烘”流程是一个高耗能环节,如能改善该环节,即可降低锂电池的正负极生产成本。

锂离子电池的匀浆是锂离子电池生产的关键环节,匀浆环节主要是将活性物质、粘结剂和导电剂等成分混合成为均匀的悬浊液,通常我们会首先将粘结剂分散成为胶液,然后有一些工艺会首先将导电剂与胶液分散成为导电胶,然后与活性物质混合。

有的工艺会将导电剂和粘结剂一起与胶液进行混合,匀浆的关键在于如何将浆料中的各个成分分散均匀,为了达到这一目标需要对匀浆工艺进行优化,目前主要的匀浆工艺主要分为干法匀浆和湿法匀浆,目前随着纳米材料的逐渐普及,目前厂锂离子电池厂家也开始采用高速分散设备,利用高速剪切作用,使得浆料分散的更加均匀,此外有也不少材料厂家开发了大量的改善浆料分散行的助剂。

第二步,单体电池的生产

在完成了上述的电极烘干过程后,我们就进入到了锂离子电池生产的下一个环节——单体电池的生产。

压:辊压是对已涂好的正负极材料进行轧压使其压实更好的依附在铝箔或铜箔上。

切:分切是对已轧压好的极片按工艺标准分切成条。

为了防止烘干后的电极再次吸收水分,整个单体电池生产环节都需要在干燥间内进行。

方形动力电池电芯的生产工艺主要有三大类,一种是卷绕工艺,这种工艺一般应用在圆柱形电池的生产上,目前也应用在方形电池的生产工艺上,这种工艺的主要优势是生产效率高,可以实现连续生产,缺点也很明显,由于电芯边缘处弯曲角度比较大,因此容易发生电极破碎,产生缺陷,特别是在厚电极的情况下,这一问题将变的更加严重;

第二种是叠片工艺,叠片工艺是一种比较理想的工艺,正负极极片首先会进行冲切,获得特定形状的极片,然后选择正极或者负极极片用隔膜制成封装袋进行保护,然后手工或者叠片机进行叠片,这种工艺的优势是不会引起极片形变,可以采用更厚的电极,但是由于叠片过程是一个非连续的过程,因此叠片工艺的生产效率比较低,采用这种工艺的厂家比较少;

第三种是Z型叠片工艺,这种工艺采用连续隔膜,将冲切好的正负极极片放置在隔膜中间,这种工艺在保留了叠片工艺的优势的基础上,也加速了生产过程,提高了生产效率,目前也有比较多的应用。

生产好的电芯首先要焊接极耳,极耳焊接方式主要是采用超声焊接工艺,采用卷绕工艺生产的电芯,受到电芯结构的限制单个电芯无法做的很厚,因此通常会将2-4个电芯并联焊接极耳,叠片工艺生产的电池结构上没有限制,因此一般都是单个电芯焊接极耳。下一步就到了入壳工序,焊接好极耳的电芯外表裹上保护膜后,装入到电池外壳之中,入壳后需要把极耳与电池壳的盖子上的正负极极柱采用超声焊、铆接等工艺连接在一起,然后将电池的上盖和外壳通过激光焊接焊在一起。

动力电池的性能参数有哪些及含义
答案

动力电池的性能参数确实相当丰富,每一个参数都反映了电池的不同特性。以下是一些主要的性能参数及其含义:

电压(V):电压是电池的一个重要参数,它表示电池在开路状态下正负极之间的电位差。电池的电压直接影响其供电能力和工作稳定性

容量(A·h或mA·h):电池容量是指电池能够容纳或释放的电荷量,即电池在一定放电条件下所能放出的电量。容量的大小决定了电池能够提供的电能总量,从而影响电池的使用时间

能量(W·h或kW·h):电池的能量是指在一定放电制度下,电池所能输出的电能。能量密度则是单位质量或单位体积电池所能储存的能量,它反映了电池在有限空间内能提供的电能大小,对于电动汽车续航里程具有重要影响。

功率密度(W/Kg或W/L):功率密度表示电池在单位时间内所能输出的电能大小,它影响着电池的加速性能和瞬时动力输出。高功率密度的电池能够提供更大的瞬时电流,有助于提高车辆的加速性和驾驶体验

循环寿命:循环寿命是指电池在充放电循环过程中可以保持额定性能的次数。它直接影响了电池的使用寿命和性能稳定性,是评估电池性能的重要指标。

充电速率:充电速率反映了电池能够承受的充电速度,即电池从低电量状态充至满电所需的时间。快速充电技术可以缩短充电时间,提高用户的使用便利性。

温度特性:温度特性是指电池在不同温度下的性能表现。过高或过低的温度都可能影响电池的性能、寿命和安全性,因此了解电池的温度特性对于保证电池的稳定性和安全性至关重要。

这些性能参数共同决定了动力电池的性能表现,是评估电池性能的重要依据。不同的应用场景对电池性能的需求也有所不同,因此在选择动力电池时需要根据具体需求进行综合考虑。

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