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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 工艺技术 » 工艺设计 » 锂离子动力电池制作之分容
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Lithiuman

新虫 (小有名气)
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锂离子动力电池制作之分容
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锂离子电池经历了九九八十一难，终于来到了最后一步--分容，能坚强的走到这一步的锂电池，可谓过五关，斩六将，如果在这个工序在造成产品的NG，就很可惜。
分容，即通过对电池进行充电放电，通过检测分容满充时候的放电容量，来确定电池的容量。这里我们先说说首效，首效=首次满放容量/首次满充容量*100%，不同的材料，首效不一样，电池在第一次充电时，SEI膜的形成，会消耗部分的锂离子，也就是说，充电时从正极脱嵌的锂离子，并没有100%在放电时回到正极，故而首充容量多于首放，比如目前主流的NCM三元材料首效在85%-88%左右。介于此，工程师们为了最大的发挥电池的储存能力，提出了预锂化，在化成前，通过外部输入锂离子，不消耗材料的锂离子形成SEI膜的过程。
经过上面流程我们发现，原本100个正极活性锂离子在经历首次充放电之后，只有88个可以继续循环使用。损失掉12个锂离子的原因，分别为负极首效损失了8个，以及正极首效造成嵌锂空间不够、4个锂离子留在负极无法回到正极。
结论就显而易见：当正极首效为88%、负极首效为92%时，全电池的首效为88%，与较低的正极相等。而当负极首效更低时，例如钴酸锂正极对石墨负极，全电池首效又与首效更低的负极相等。故而预锂化的主要思想就是：寻找外界锂源，让电池化成消耗的锂离子是外界锂源提供的、而不是消耗从正极脱嵌的锂离子，最大程度保留从正极脱嵌的锂离子，并提高电池的容量。
分容后，对电池进行高温和常温静置，通过静置后测试电池内阻、电压，再结合电池的放电容量，对电池进行分档，就进入了PACK工序。
根据目前分容的实际情况，我个人的两个想法是：1，从成本考虑和技术突破，可以取消电池制作中的分容，通过对化成过程的检测，选合适的统计模型去拟合、预测分容的容量，从而取消分容；2，如果不取消分容，通过对分容放电曲线的取点，利用统计中的聚类分析，结合统计分析软件，对电池进行分档，个人觉得更能反映电池成组后的一致性。当然，这只是我当前一个不成熟的想法，欢迎有更好的想法的同行共同讨论。

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1楼2018-07-13 16:37:06
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rjr666

金虫 (小有名气)
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六西格玛的要求还是挺高的，现在的电池企业可以做到吗
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37楼2018-08-17 11:55:18
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TANGshufu

新虫 (初入文坛)
大师

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32楼2018-07-13 21:20:59
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brucexiaoxin

新虫 (小有名气)
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
能否取消分容，我觉得首先要看下贵公司容量的CPK的水准，如果你们的容量、K值一致性确实符合6sigma水准，我觉得可以尝试取消分容，另外如果想进一步节约成本，也可以考虑缩短化成的时间，降低化成截止电压
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33楼2018-07-16 14:10:53
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Lithiuman

新虫 (小有名气)
引用回帖:
33楼: Originally posted by brucexiaoxin at 2018-07-16 14:10:53
能否取消分容，我觉得首先要看下贵公司容量的CPK的水准，如果你们的容量、K值一致性确实符合6sigma水准，我觉得可以尝试取消分容，另外如果想进一步节约成本，也可以考虑缩短化成的时间，降低化成截止电压

能否通过化成来预测分容的容量咧？

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34楼2018-07-16 17:01:31
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lgtlf520

禁虫 (初入文坛)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
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35楼2018-08-11 16:06:25
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Lithiuman

新虫 (小有名气)
引用回帖:
35楼: Originally posted by lgtlf520 at 2018-08-11 16:06:25
国内做动力电芯的还没有哪家不用分容，化成后直接封装的吧

国内目前没听说，只是一个想法。

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36楼2018-08-11 17:19:31
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Lithiuman

新虫 (小有名气)
引用回帖:
37楼: Originally posted by rjr666 at 2018-08-17 11:55:18
六西格玛的要求还是挺高的，现在的电池企业可以做到吗

做不到。

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38楼2018-08-17 14:11:57
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梓若依旧

新虫 (小有名气)
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引用回帖:
34楼: Originally posted by Lithiuman at 2018-07-16 17:01:31
能否通过化成来预测分容的容量咧？
...

我们技术总监有提到这个设想，不过还没有操作

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39楼2020-06-04 21:55:00
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梓若依旧

新虫 (小有名气)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
39楼: Originally posted by 梓若依旧 at 2020-06-04 21:55:00
我们技术总监有提到这个设想，不过还没有操作
...

这个难度系数超大

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40楼2020-07-08 10:07:22
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hdchina20102楼
2018-07-13 16:37   回复  
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qunying123楼
2018-07-13 16:38   回复  
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zsl6680134楼
2018-07-13 16:38   回复  
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26931132445楼
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wxiaona6楼
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未语花7楼
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greenfly8楼
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pandongzi9楼
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MAthmos10楼
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117276649011楼
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onesaid12楼
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tangbohejin13楼
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yangzhen082414楼
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seuwater27楼
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0茅茅028楼
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wanwlzwj29楼
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danghaha30楼
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liujunhero31楼
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