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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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Lithiuman

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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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2018-07-13 17:22   回复  
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onesaid12楼
2018-07-13 17:17   回复  
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wxiaona6楼
2018-07-13 16:49   回复  
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greenfly8楼
2018-07-13 17:03   回复  
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117276649011楼
2018-07-13 17:11   回复  
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pandongzi9楼
2018-07-13 17:05   回复  
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MAthmos10楼
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未语花7楼
2018-07-13 16:54   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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