軟包鋰電池組裝方法,軟包鋰電池脹氣的原因
來源:存能電氣 日期:2019-05-27 11:21 瀏覽量:次
軟包鋰電池組裝方法,軟包鋰電池脹氣的原因。無論是在數(shù)碼還是在動(dòng)力應(yīng)用市場,軟包鋰電池都在成為非常重要的一個(gè)技術(shù)路線。軟包鋰電池,其實(shí)就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。存能小編教大家軟包鋰電池組裝方法及其脹氣的原因。
軟包鋰電池組裝方法
鋁塑膜成型工序
軟包鋰電池可以根據(jù)客戶的需求設(shè)計(jì)成不同的尺寸,當(dāng)外形尺寸設(shè)計(jì)好后,就需要開具相應(yīng)的模具,使鋁塑膜成型。有時(shí)候根據(jù)設(shè)計(jì)的需要,會在氣袋的位置再沖一個(gè)小坑,以擴(kuò)大氣袋的體積。
頂側(cè)封工序
頂側(cè)封工序是軟包鋰電芯的第一道封裝工序。頂側(cè)封實(shí)際包含了兩個(gè)工序,頂封與側(cè)封。首先要把卷繞好的卷芯放到?jīng)_好的坑里,然后沿虛線位置將包裝膜對折。把卷芯放到坑中之后,就把整個(gè)鋁塑膜可以放到夾具中,在頂側(cè)封機(jī)里進(jìn)行頂封與側(cè)封了。
注液、預(yù)封工序
軟包電芯在頂側(cè)封之后,需要做X-ray檢查其卷芯的平行度,然后就進(jìn)干燥房除水氣去了。在干燥房靜置若干時(shí)間時(shí)候,就進(jìn)入了注液與預(yù)封工序。電芯在頂側(cè)封完成之后,就只剩下氣袋那邊的一個(gè)開口,這個(gè)開口就是用來注液的。在注液完成之后,需要馬上進(jìn)行氣袋邊的預(yù)封,也叫作一封。一封封裝完成后,電芯從理論上來說,內(nèi)部就是完全與外部環(huán)境隔絕了。
靜置、化成、夾具整形工序
在注液與一封完成后,首先需要將電芯進(jìn)行靜置,根據(jù)工藝的不同會分為高溫靜置與常溫靜置,靜置的目的是讓注入的電解液充分浸潤極片。然后電芯就可以拿去做化成了。
化成就是對電芯的首次充電,但不會充到使用的最高電壓,充電的電流也非常小。
化成的目的是讓電極表面形成穩(wěn)定的SEI膜,也就是相當(dāng)于一個(gè)把電芯“激活”的過程。在這個(gè)過程中,會產(chǎn)生一定量的氣體,這也就是為什么鋁塑膜要預(yù)留一個(gè)氣袋。
在化成后有些電芯,尤其是厚電芯,由于內(nèi)部應(yīng)力較大,可能會產(chǎn)生一定的變形。所以某些工廠會在化成后設(shè)置一個(gè)夾具整形的工序,也叫作夾具baking(烘烤)。
二封工序
剛才說了化成過程中會產(chǎn)生氣體,所以我們要將氣體抽出然后再進(jìn)行第二次封裝。在這里有些公司成為兩個(gè)工序:Degassing(排氣)與二封,還有后面一個(gè)剪氣袋的工序,這里我就一起籠統(tǒng)的都稱為二封了。二封時(shí),首先由鍘刀將氣袋刺破,同時(shí)抽真空,這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會被抽出。然后馬上二封封頭在二封區(qū)進(jìn)行封裝,保證電芯的氣密性。最后把封裝完的電芯剪去氣袋,一個(gè)軟包電芯就基本成型了。二封是鋰離子電池的最后一個(gè)封裝工序,其原理還是跟前面的熱封裝一樣,不再贅述。
后續(xù)工序
二封剪完氣袋之后需要進(jìn)行裁邊與折邊,就是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度,然后折疊起來,保證電芯的寬度不超標(biāo)。折邊后的電芯就可以上分容柜進(jìn)行分容了,其實(shí)就是容量測試,看電芯的容量有沒有達(dá)到規(guī)定的最小值。從原則上來說,所有的電芯出廠之前都需要做分容測試,保證容量不合格的電芯不會送到客戶手中。但在電芯生產(chǎn)量大的時(shí)候,某些公司會做部分分容,以統(tǒng)計(jì)概率來判斷該批次電芯容量的合格率。
分容后,容量合格的電芯就會進(jìn)入后工序,包括檢查外觀、貼黃膠、邊電壓檢測、極耳轉(zhuǎn)接焊等等,可以根據(jù)客戶的需求來增減若干工序。最后就是OQC檢查,然后包裝出貨了。
軟包鋰電池脹氣的原因
封裝不良:制作過程中空氣水分進(jìn)入電芯內(nèi)部,引起電解液分解產(chǎn)生氣體。
電芯含水超標(biāo):在工序過程中,一旦水含量超標(biāo),電解液會失效產(chǎn)生氣體。
腐蝕:軟包鋰電池芯發(fā)生腐蝕,鋁層被反應(yīng)消耗,失去對水的阻隔作用,發(fā)生脹氣。
表面破損:受到外力損壞,刺穿導(dǎo)致水分進(jìn)入電芯內(nèi)部。另外鋰材料的化學(xué)特性太活潑,則帶來了極高的危險(xiǎn)性。鋰金屬暴露在空氣中時(shí),會與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)。
磕碰:鋁材質(zhì)很容易變形,輕輕一磕就會,電芯越大,氣袋越大,就越容易損壞。
短路:正負(fù)極接觸導(dǎo)致短路,聚合物鋰電芯發(fā)生鼓氣甚至冒煙。
內(nèi)部短路:聚合物鋰電池隔離膜收縮、捲曲、破損、毛刺刺穿隔離膜等都會造成內(nèi)部斷路,從而鼓包。
過充、過放:聚合物軟包電池被過充或過放,加上保護(hù)板異常,電池芯會發(fā)生嚴(yán)重鼓氣。
軟包鋰電池脹氣的解決辦法
1.先把鋰電池表面擦干凈,方便后面貼透明膠。
2.用針輕輕扎破脹包的最外面的那層表皮,只能扎破最外面的一層,千萬別扎深,只能扎破最外面的一層。
3.用木板夾著,把里面的氣擠出來,慢慢的擠。直到擠干凈了為止。
4.立即用透明膠粘住小孔,多粘幾層,粘牢了就好。
隨著智能手機(jī)和其他智能用電設(shè)備越來越向薄型、小型化發(fā)展,對電池的能量密度提出更高要求,電池的尺寸空間也越來越小,軟包裝鋰離子電池稍有氣脹現(xiàn)象就會影響用電器使用,降低電池性能,嚴(yán)重時(shí)將會撐破包裝鋁箔,造成漏液腐蝕危險(xiǎn),因此了解軟包鋰電池組裝方法、電池脹氣產(chǎn)生的原因,掌握抑制脹氣方法,對保證電池性能,提高其循環(huán)壽命及安全性能有重要意義。
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