17年专注锂电池定制

设计锂电池需要注意哪些事项呢?

来源:钜大LARGE    2019-07-02    点击量:19

锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了,但锂是一种高度活跃(还记得它在元素周期表中的位置吗?)的金属,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,后来就有了改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰等等)从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们,从电池的标识上就能识别,锂电池为li、锂离子电池为li-ion。现在,笔记本和手机使用的所谓“锂电池”,其实都是锂离子电池。今天宝鄂实业小编主要和大家分享电池安全设计的基本原则这方面的知识。


1、涂料边缘的绝缘


幸运时时彩官网2、保护超焊花纹避免极片间的短路


3、使超出卷芯的所有暴露在外的极耳所有的面绝缘


4、为每个电池建立最优的暴露在卷芯之上的极耳长度并控制具体的公差


5、在突起物下面的垫圈必须充分阻隔中间的极耳与顶部盖板之间的短路


6、正极极片开始端需有绝缘保护来避免与负极短路


8、极组的任何一个位置,正极的对应位置都有负极,正负间都被隔膜纸搁开


9、没有伸出的或卷曲的极耳:极耳不能延伸出卷芯底部以避免与壳短路


10、隔膜纸在90℃下烘烤1h,其收缩率TD﹤1%,MD﹤5%.


隔膜纸的闭合温度<130℃


正极材料要保证电池在130℃下恒温1h不爆炸


材料体系搭配要保证3C4.6V或1C4.8V过充不爆炸


幸运时时彩官网正负极配方基本要求:180度折叠后,极片不掉料,无露箔现象。


11、胶纸粘贴:卷芯底部贴高温胶纸,包住边角,避免边角挤坏;两个侧面贴透明胶纸,防止入壳时卷芯被卡坏


幸运时时彩官网12、铝壳防爆线:控制防爆刻线厚度,防止电芯爆炸或泄露,7KG<防爆刻线压力<13KG


锂电池主要是由正极金属锂产生锂离子的电位差,有高电位高能量密度存电能力;目前锂电池能量密度在最高,寿命长,电压高,无记忆效应,成本较高,自动化程度较高,目前安全性能也逐渐提升:


电池的应用安全性主要决定有几个因素:应用场景、芯片匹配、电池规格选型、充电器匹配。


应用场景


用在什么产品上,用在什么环境,比如:设备是电动工具还是普通电子产品,因为电动工具或者一些带马达的产品属于感性负载,有反充功能,这个电芯选型需要选择匹配的电流的电芯(动力、倍率),包括保护板设计需要设计防马达反充功能,才能有效使用;


如:矿用、加油站等使用,需要匹配防爆电芯,防爆设计保护板,防火封装材料,需要短路无火花等设计,需要采用锰酸锂正极材料制作电芯等等。


充电器匹配


早几年老是出现电池起火现象,也有很大一部分原因是充电器导致的,因为有的充电器属于损坏了之后有大的电流电压浪涌导致损坏电池芯片从而导致电池芯片损坏或者故障,再导致电池故障等,还有就是目前很多厂家将适配器及充电器混用的情况也不在少数,充电器是有恒流恒压充电功能,适配器是恒压功能,恒压功能没有限制电流就很大可能损坏电池等。


芯片匹配


芯片主要分TI、精工、理光、台湾、美之美、宏康、比亚迪等芯片厂家,但是芯片的性能有比如:耐压值、抗静电能力、过充保护电压、过放保护电压等参数值,别如精工芯片就有3.7V芯片、7.4V芯片、12V芯片,如果3.7V的芯片就不能用在7.4V芯片耐压值上,7.4V就可以兼容用在3.7V上,再比如聚合物电池目前的过放电压,最理想是控制在2.75V以上,18650电池就可以是2.5V以上就可以,但是芯片如有G3J/G2G等芯片,它们的过放保护值是3.0V,2.5V,这样就需要区分芯片不能随意使用的;总之不同工作电流,不同应用产品,不同应用电芯都需要匹配各不相同的芯片;


电池规格选型


电池目前主要是聚合物电池、18650电池,聚合物电池主要是形状可塑优点,比较适合3C数码等小型电子产品,因为目前聚合物电池型号太多,各个模具原材料各不相同,没办法实现长久生产,自动化生产,一个型号得不到长久优化、自动化生产,且外壳属于柔性封装,容易破损,所以目前最适用领域还是中小型电池组及单个电池使用,不建议太多组合使用,一致性有待提升;18650目前属于两个阶段,一个是高端的,进口的、国内一线的,属于防爆设计、电流保险设计,属于基本全自动化生产,一致性比较高,发展时间比较长,属于比较成熟的型号,目前适用于电池组;一个是低端18650,属于低成本廉价产品,目前低端灯具行业及消费类产品的热门选择,价格绝对是目前最低的一个型号,但是也存在一些起火、爆炸、故障灯风险,所以选择18650厂家品牌也很重要。


有调研发现,精密结构件制造企业与下游大型客户建立稳定供应关系的门槛很高,动力电池企业在选择供应商时往往会经过严格、复杂及长期的认证过程,会进行大量的实地考察、打样、试产、检验等程序,逐步形成长期稳定的战略合作关系。


动力电池结构件作为汽车工业零件,需要ppm级别的质量控制,因此对于制造商提出了极为严苛的挑战。的确,锂电池结构件制造企业必须掌握核心技术、具备强大的研发能力和生产制造能力以及快速反应能力,才能够在市场竞争中脱颖而出。技术的要求不光是表现在多年的积累沉淀以掌握核心技术,拥有高度自动化精密生产设备以及严格生产管控体系,也是锂电池精密结构件制造企业成功的必备条件。


动力电池结构件产品生产过程一般通过精密生产设备和高水准的生产环境来保障,需要采用柔性制造设备、数控机床、工业机器人等自动化、精细化程度较高的高端制造设备,且制造环境对温度、空气中粉尘含量、设备表层绝缘程度等均有较高要求。


尽管锂电池精密结构件技术要求高、进入电池企业供应链难度大,但国内结构件制造企业依然表示乐观,并纷纷开启扩产模式抢占市场。据业内人士称,这个行业竞争非常激烈,有很多新进入者但基本上量都不大,目前科达利所占市场份额最大。锂电池精密结构件行业虽未形成较为明确的竞争梯队,但其实市场上已呈现两极分化的发展趋势。


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