在鋰離子電池制造過程中有一個工站是分容,簡而言之就是對電池的容量進(jìn)行分選。這里就涉及到什么是電池的容量了,實(shí)際容量通常將電池以1C5(5為下標(biāo))A的電流將電池電壓由4.2V放電至3.0V的時間來衡量,C5(5為下標(biāo))表示電池的標(biāo)稱容量(或額定容量),這個容量表示的是電芯指定的或電池標(biāo)識的容量,指電芯或電池在環(huán)境溫度為23℃±2℃的條件下,電芯或電池以5h率(0.2ItA)放電至終止電壓時所提供的電量。分容就是對電池的實(shí)際容量進(jìn)行篩選的一個過程,和充電不一樣,有放電的過程才能衡量電池的實(shí)際容量。GB/T18287-2000中要求的1C5(5為下標(biāo))A放電性能其放電時間不低于51min。但行業(yè)通常以60min為最低要求。
電池并不是需要分容才可以使用的,在整個制造流程中,電池到了分容這個位置,基本已經(jīng)制造成型了,也可以直接使用的,分容只是對電池實(shí)際容量進(jìn)行檢測而已。
3C鋰電池性能測試中化成和分容分別為化成:一般指對初次充電的電池實(shí)施一系列工藝措施使之性能趨于穩(wěn)定,包括,小電流充放電,恒溫靜置等。
化成的質(zhì)量決定了SEI膜的好壞,直接接影響到電池的循環(huán)壽命、穩(wěn)定性、自放電性、安全性等電化學(xué)性能。電池的化成需要長時間充放電,充電時不但需要精準(zhǔn)地控制充放電的電壓或電流的高低大小,還要精準(zhǔn)地控制充放電電壓和電流的的脈沖波形,以防止SEI膜阻抗增大,從而影響鋰離子電池的倍率放電性能,并提高化成過程的生產(chǎn)效率。
分容:簡單理解就是容量分選、性能篩選分級。電池的分容是通過化成分容柜來完成的,分化成容柜的功能實(shí)際上就是象充電器一樣的東西,只不過它可以同時為大量的電池充放電。
電池分容時通過電腦管理得到每一個檢測點(diǎn)的數(shù)據(jù),從而分析出這些電池容量的大小和內(nèi)阻等數(shù)據(jù),確定電池的質(zhì)量等級,這個過程就是分容。3C鋰電池性能測試要用到大電流彈片微針模組開進(jìn)行連接和電流的導(dǎo)通,在化成和分容中都需要對鋰電池進(jìn)行充放電,因此對于連接模組的選擇最好是能過大電流,且能保持穩(wěn)定性。
鋰電池分容:簡單理解就是容量分選、性能篩選分級。
電池的分容是通過化成分容柜(由于化成和分容基本原理相同,化成和分容功能集成在同一個柜子內(nèi),稱為化成分容柜)來完成的,分化成容柜的功能實(shí)際上就是象充電器一樣的東西,只不過它可以同時為大量的電池充放電。電池分容時通過電腦管理得到每一個檢測點(diǎn)的數(shù)據(jù),從而分析出這些電池容量的大小和內(nèi)阻等數(shù)據(jù),確定電池的質(zhì)量等級,這個過程就是分容。
電池首次分容后,需靜置一段時間,一般不少于15天,在這個期間,有些內(nèi)在的質(zhì)量問題就會表現(xiàn)出來。比如說自放電過大,內(nèi)阻變大等等。
靜置期結(jié)束后,再次進(jìn)行檢測分容,把容量達(dá)不到等級,有質(zhì)量問題的淘汰掉。分容的另外一個目的是對電池進(jìn)行分類組編,就是篩選出單體的內(nèi)阻和容量相同的單體進(jìn)行組合。
組合時,只有性能很接近的才能組成電池組。比如,動力電池組為滿足電動汽車的能量需求,往往需要數(shù)十支到數(shù)千支電池組成,受到系統(tǒng)復(fù)雜性的影響,電池組的行為有其獨(dú)特性,并不是單體電池的做一個簡單的加減法就能夠獲得電池組的性能。
以我們常見的串聯(lián)、并聯(lián)組成的電池組為例,理想情況下所有電池組中的單體電池應(yīng)該是完全一致的,但是實(shí)際上即便是同一批次生產(chǎn)的單體電池仍然具有性能的差異(包括容量、內(nèi)阻等因素)。雖然在組成電池組之前會進(jìn)行篩選,仍然無法保證所有電池性能100%一致,此外受到電池組體積的影響,不同部分的散熱特性也有較多的差異,因此電池組在溫度分布上也存在較大的溫度梯度。
上述種種因素會導(dǎo)致電池組內(nèi)的電池在使用過程中的衰降速度并不一致,這種情況下一方面會造成電池組的可用容量下降(受到電池組中串聯(lián)電池的最小容量的限制)。另一方面也可能會導(dǎo)致電池組安全性降低。
研究顯示即便是單體電池循環(huán)壽命可達(dá)1000次以上,在組成電池組時,如果沒有均衡設(shè)備的保護(hù),電池組的循環(huán)壽命可能不足200次,因此對于電池組而言,單體電池的一致性是一個非常重要的參數(shù)。擴(kuò)展資料:鋰電池的化成和分容精度要求:為了提高電池的循環(huán)壽命、穩(wěn)定性、自放電性、安全性等電化學(xué)性能,必須嚴(yán)格控制鋰電池的一致性或精確評定電池等級。
所以對化成和分容設(shè)備的電流和電壓的測量精度有很高的要求,限于傳感器采集精度,目前市場上化成分容設(shè)備電流和電壓的測量精度一般在千分之一左右。其對于化成而言,電流和電壓的控制精度越高越高鋰電池產(chǎn)品的質(zhì)量就會越好,電流電壓傳感器在萬分之一以上的精度是比較理想的選擇。
銀河電氣有優(yōu)于萬分之一精度的電流和電壓傳感器,可以提供多種選擇。
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