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电动汽车技术圈子 - 动力电池

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    骆驼锂电一致性及质量保证措施 

    10逍遥游99 2011-01-12 15:21
    电芯的一致性是保证整体电池性能的关键点,我们在以下几方面进行品质的控制及完善。
    1.建有成熟的质量管理机制,有完整的质量体系制度,从制度上对质量进行保证。
    2.铁系原材料的不稳定是现今的一个通病,如何杜绝材料不稳定影响电芯品质,除了选用合适的厂商外
    ,我们认为自我的检测是很重要的,我们根据材料需求,配置了电化学工作站、粒度仪、比表面积仪、水分仪等专业检测设备,保证不良原料不流入生产过程。
    3.制造过程的一致性很大程度上决定了电芯的一致性,而制造过程的重点控制工序有如下几个:配料、涂布、极片成型、电芯成型、电芯活化工艺。针对以上几点我们进行如下措施进行质量的保证。
    (1)配料工序:传统搅拌设备对15微米以上的原材料有较好的分散效果,但是相对现今的3微米及纳米级的磷酸铁锂材料,分散效果远远不能满足,我们开发选用剪切乳化设备,并相应开发了干混、湿混、活性浸润、秘炼等配料工艺,使低粒径的磷酸铁锂材料分散效果提高一倍以上。
    (2)涂布工序:传统的转移涂布,公差在5%左右,而我们采用的挤压涂布,公差可控制在2%以内。
    (3)极片成型:手工冲切效率低,产生的粉尘多,毛刺约为15-20微米,采用自动模切设备,可以控制毛刺在10微米以内。
    (4)电芯成型,采用自动叠片设备,可有效保证一致性。
    (5)电芯活化工艺:针对磷酸铁锂材料,我们采用高温活化、热冲击活化及脉冲活化工艺,相较传统工艺,提高首次活化率30%以上。
    (6)制造现场采用2套干燥系统,一套大功率干燥系统控制整体车间的湿度,一套更紧密干燥系统控制注液房的湿度,整个制造车间湿度都在控制中,可极大减少水分对电芯的影响。
    4.无论如何努力,在现阶段下,电芯的一致性都无法100%保证,这就需要一个科学合理的选电方案,我们除了根据容量内阻电压放电平台等基础参数选电外,还进行了如下选择方式:
    (1)极化特性法
    电化学反应是和电化学阻抗相依相存的,电池一致性分散是由于电池充放电时产生阻抗的不同形成的。用电池阻抗变化描述电池性能一致性是最根本、最准确的。
    电池产生阻抗大小取决于电化学反应速度di/dt(用电流密度表示)和反应深度(用电位表示)。电流密度、电极电位和阻抗三者是相互关联,互为表征的。
    当电池有电流流过时便有过电势产生,表现为阻抗。这种行为在电化学中称之极化。电池有电流流过就产生极化,其大小除取决交换电流(氧化和还原反应达到平衡时的电流)外,还取决于反应速度和反应深度 。
    极化的大小取决于所用材料的性能、活物质的量及其在电极上的分布状态、设备精度、工艺条件(如温度、湿度、压力等),电液浓度及数量等。在电池制造过程中上述因素的分散性难于控制,近而导致阻抗和极化的分散性。这是造成电池一致性分散的根源。
    由此可见,测量电池性能一致性最有效的方法是测量被测电池在不同充放电深度下的极化行为,选极化行为相同或近似的
    作为电池一致性分类的标准。将极化行为一致的电池进行组合,实现电池组的动态一致性。
    (2)多维激励法
    针对目前动力电池分选的测试条件单一、消耗能量大、检测时间长、脱离实际应用条件等缺点而提出的一种新方法。
    该方法充分利用现代自动控制理论,将电池看作一个黑箱,以不同倍率的电流对其进行激励,根据电池的响应参数,来确定电池内部参数的一种方法。
    根据电池内部参数中与电池使用条件的相关性进行分选电池,这样分选出来的电池在内部参数上一致,在容量、寿命、
    电池内阻等多方面的性能也趋于一致,从而达到结合应用分选动力电池的目的。
    (3)其他选电方式:主要为多点频谱法与动力电池数学模型分选法,这两种方法实施起来需要考虑的因素多,尚需完善。
     
             

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  • 举报 #1
    bcpu215 2011-01-15 12:10
    从技术角度看,是不篇不错的文章
  • 举报 #2
    LSYU 2011-01-20 15:35
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  • 举报 #6
    gaoxe 2011-08-20 20:36
    电芯的一致性都无法100%保证
          是的?
    电压。内阻。电流密度。分析实验可以  批量配组差?
    安时乘电压=wh。wh相近的才是电量匹配的?测试条件简易。
  • 举报 #7
    lirenming3625cn 2011-12-16 20:59
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  • 举报 #8
    1011035371 2012-04-14 10:06
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