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定制锂电池是如何制造的

从原材料到最终产品,这段视频将带您了解每个关键步骤,揭示定制锂电池是如何制造出来的。

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什么是定制锂电池?

电池定制是一个技术驱动的过程,首先要评估每个客户的具体需求,然后设计出新的电池型号。与传统的标准化圆柱形电池不同,例如 1865021700 个细胞因此,定制需要仔细考虑制造工艺、材料质量控制以及制造商在类似项目中的经验。通常情况下 定制电池 是根据客户提供的关键要求设计的。

锂电池制造阶段 1:电极

1.泥浆搅拌

浆料混合是电池制造的第一步,类似于制作蛋糕的面糊。 在这一阶段,使用真空混合器将活性材料(如阴极的氧化钴锂或氧化锰锂和阳极的石墨)与导电添加剂(如炭黑)和粘合剂(如聚偏二氟乙烯)混合在一起。在此过程中,需要加入一定量的溶剂(NMP 或水基替代品),以形成具有精确粘度的均匀浆料,然后涂覆到电极基板上。

在电池制造过程中的作用

  • 确保 活性材料和添加剂的均匀分布这对整个电极的电化学性能保持一致至关重要。

  • 控制 粘度和流动特性 这样就能在当前的收集器上形成平滑均匀的涂层。

  • 促进 附着力强 在活性材料和电流收集器之间,防止在循环过程中出现分层。

  • 有助于 整体能量密度和性能 通过制造具有最佳微观结构和孔隙率的电极来提高电池的性能。

2.涂层

使用精密镀膜机将制备好的浆料均匀地涂在金属集流器上。阴极的浆料涂在铝箔上,而阳极的浆料则涂在铜箔上。这一步骤可确保电池层厚度一致,材料分布均匀,这对电池的性能至关重要。

在电池制造过程中的作用

  • 形成均匀的电极层 确保活性材料在集电体上的均匀分布,这对实现稳定的电化学性能至关重要。

  • 控制电极厚度和负载: 精确的涂层决定了单位面积上活性材料的数量,直接影响电池的容量和能量密度。

  • 促进粘附: 帮助活性材料牢固地粘合在集电体上,防止在循环过程中剥落或分层。

  • 影响电池效率和使用寿命: 涂层良好的电极可降低内阻,提高电池的整体稳定性和耐用性。

涂层

3.压光

电极片干燥后,通过一对高精度轧辊送入压延机进行压延。这一步骤可压缩电极涂层,增加活性材料的堆积密度,提高电极的机械完整性。

在电池制造过程中的作用

  • 提高能量密度 通过提高活性材料的堆积密度,相同的电极体积可以容纳更多的电化学活性材料,从而直接提高电池容量。

  • 提高电极的均匀性 滚压可确保厚度一致和表面光滑,这对稳定的电化学性能和高效的离子传输至关重要。

  • 增强机械稳定性: 压实的电极在组装和循环过程中不易开裂、分层或变形。

  • 优化电池效率 适当的压延可降低内阻并支持均匀的电流分布,从而延长电池寿命并提高性能。

日历

4.分切

大卷电极片被切割成与指定电池宽度相匹配的窄卷。同时,根据电池的设计尺寸精确冲压或激光切割焊接片,确保下一步组装步骤的精确对齐和可靠连接。

分切

锂电池制造阶段 2:组装电池

5.堆叠(层压)

这一步骤突出了锂聚合物(LiPo)电池有别于传统圆柱形锂离子电池的关键特征。在这一过程中,自动化设备--或者在某些情况下是熟练的技术人员--将正极、隔膜、负极和另一个隔膜以精确的 "三明治 "结构分层。隔膜起到电绝缘体的作用,防止电极之间直接接触和短路,同时还能让锂离子在充放电过程中自由流动。

在电池制造过程中的作用

  • 定义细胞结构: 精确的堆叠决定了袋式电池的内部结构,直接影响能量密度和整体容量。

  • 确保安全性和可靠性: 电极和分离器的正确排列可将内部短路和热失控的风险降至最低。

  • 支持高性能骑行 均匀的分层可促进均匀的电流分布和一致的离子传输,从而提高循环寿命并减少容量衰减。

  • 实现灵活的外形尺寸: 由于薄片可以堆叠成不同的厚度和形状,因此这种方法支持无人机、可穿戴设备和其他紧凑型设备中使用的锂聚合物电池所特有的轻薄设计。

如何定制 Lipo 电池

6.焊接

将堆叠电池的所有正极片连接起来,形成电池的正极,同时将所有负极片进行类似焊接,形成负极。通常采用超声波或激光焊接等高精度技术,以确保牢固、低电阻的连接,从而在电池的整个生命周期内保持导电性和机械稳定性。

7.小袋成型与密封

焊接好的电池片被小心翼翼地放入一个预先成型的铝层压袋中。然后使用热封工艺,沿顶部和侧边密封袋子,留下一个开口,用于随后注入电解液。这一步骤可保护电池堆免受污染,并为电解液注入阶段做好准备。

密封

锂电池制造阶段 3:激活和测试

8.电解质注射

在严格控制湿度的手套箱或干燥室内,经过精心计量的电解液通过袋口剩余的开口导入烘焙电池。电解液作为关键介质,可使锂离子在充电和放电过程中在阴极和阳极之间移动,从而确保高效的电化学性能。

9. 组建

锂聚合物电池制造的这一关键阶段标志着电池在注入电解液后的首次受控充放电循环。在初始充电过程中,电解液会与阳极表面发生反应,形成一层薄而稳定的固态电解质相(SEI)层,从而保护电极并确保电池的长期性能。

编队

10.老龄化

老龄化 是锂聚合物电池制造过程中一个受控的静止阶段。在此期间,内部化学反应(如 SEI 层的持续稳定)会不断进行并达到平衡。这相当于让新装瓶的葡萄酒成熟,确保电池的性能和可靠性在最终测试和装运前完全稳定。

11.能力分级

分级和分类 是在容量测试后进行的,目的是按性能对电池进行分类。评估电池在容量、内阻、电压和其他关键参数方面的细微差异,然后将电池分为 A 级或 B 级等类别,以确保质量和应用的一致性。

容量分级

12.最终测试

每块电池都要经过全面检查,包括外观检查、尺寸验证以及过充电、短路和漏电评估等安全测试。这样可以确保只有符合严格性能和安全标准的电池才能送到客户手中。

最终测试

结论

锂聚合物电池制造是一个高度协调的过程,每个阶段都像一个精密的齿轮,对最终产品的性能、寿命和安全性至关重要。从精确的浆料配方到关键的化成步骤,即使是最小的偏差也会导致严重的后果。正是因为掌握了这些复杂的程序,锂聚合物电池才能为当今的数字世界提供可靠的高能动力。

作为 定制 LIPO 电池制造商, LanDazzle 我们提供全方位的定制服务,从电池单元和结构设计到 BMS 集成,可根据您的具体要求提供完整的解决方案。我们的团队提供详细、保密的项目支持和优质、全面的售后服务。

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