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十大生产工艺流程-汽车动力电池

发布时间:2019-02-28 08:54:06浏览次数:1886次

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  动力电池概述

  动力电池即为工具提供动力来源的电源,多指为电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的蓄电池。其主要区别于用于汽车发动机起动的起动电池。多采用阀口密封式铅酸蓄电池、敞口式管式铅酸蓄电池以及磷酸铁锂蓄电池。

  动力电池结构

  1、电池盖

  2、正极----活性物质为氧化钴锂

  3、隔膜----一种特殊的复合膜

  4、负极----活性物质为碳

  5、有机电解液

  6、电池壳

  动力电池的七大特点

  1、超长寿命,长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右,最高也就500次,而山东海霸能源集团有限公司生产的磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到2000次以上,标准充电(5小时率)使用,可达到2000次。同质量的铅酸电池是“新半年、旧半年、维护维护又半年”,最多也就1~1.5年时间,而磷酸铁锂电池在同样条件下使用,将达到7-8年。综合考虑,性能价格比将为铅酸电池的4倍以上。

  2、使用安全,磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通事故中也不会产生爆炸。

  3、可大电流2C快速充放电,在专用充电器下,1.5C充电40分钟内即可使电池充满,起动电流可达2C,而铅酸电池现在无此性能。

  4、耐高温,磷酸铁锂电热峰值可达350℃~500℃而锰酸锂和钴酸锂只在200℃左右。

  5、大容量。

  6、无记忆效应。

  7、体积小、重量轻。

  汽车动力电池十大生产流程

  第一道工序:正负极匀浆车间

  这个车间的作用是将严格计算配比的正负极所用的材料在匀浆罐里充分搅拌均匀,在这一过程中需要严格控制粉尘,以防止粉尘对电池一致性产生影响,其粉尘管控水平相当于医药级别。

  第二道工序:涂布车间

  涂布车间会将搅拌好的浆料均匀附着在铝箔上,然后在使用专用油加温的烘箱内进行悬浮烘干,其目的是避免浆料流动,保证附着均匀。这也是保证电池成品性能一致性的重要环节。

  第三道工序:碾压车间

  在碾压车间里,通过压力为50吨左右的辊将附着有正负极材料的铝箔进行碾压,一方面让涂覆的材料更紧密,提升能量密度,保证厚度的一致性,另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。遗憾的是,由于目前国内材料在热稳定性上还与国外的材料有一定的差距,为了保证安全和达到更好的性能,比克目前采用的均为进口原材料。

  第四道工序:正负极分切

  将碾压后的铝箔根据需要生产电池的尺寸进行分切,并充分管控毛刺(显微镜下可见)的产生,这样做的目的是避免毛刺扎穿隔膜,产生严重的安全隐患。目前分切车间的分切速度为每分钟60米。

  第五道工序:正极片烘烤

  分切完成后,需要进一步处理极片里的水分,水分过多会影响电池性能,水分过少会产生掉粉,同样影响性能。所以,这个车间的作用就在于让正极材料与基体间以最少的水分和谐相处。

  第六道工序:卷绕机车间

  一定长度的极片烘烤后被加上白色的隔膜后在这里缠绕成卷芯。由于负极需要包裹正极,中间还有隔膜,而正负极极片的差又要控制在零点几毫米内(零点几毫米内完成负极包裹正极与隔膜),因此,这里的自动化程度和精度进一步提高。目前的卷绕机速度为2秒/个。

  第七道工序:装配线

  这里是我们参观的生产车间内自动化程度最高的一个,已经完全可以做成关灯车间,完全不需要认为干预,其每分钟的装配量为130颗电池。据悉,这里是比克电池的第二代装配车间,第一代车间的装配量为每分钟60颗,预计在年底投入使用的新车间是第三代装配线,其装配量为每分钟220颗。

  第八道工序:注液

  这一车间也采用了无人操作的设计,主要是将电解液注入装配好的电池内,通过全自动的注液、称重来控制电解液注入量。如果电解液注入量过大,会导致电池发热甚至直接失效,如果注入量过小,则又影响电池的循环性。

  第九道工序:正极帽盖焊接封口

  将注液后的电池加上帽盖后进行焊接封口,虽然程序叫封口,但其实每个电芯在帽盖上都会设计一个安全阀,当电池发热量过大时,电芯上的安全阀会打开泄压,防止单颗电芯的故障影响电池模组甚至整个电池包和车辆的安全。至此,其实一颗电芯的生产就算完毕了,但由于动力电池的特殊性,这里还要增加一道工序。

  第十道工序:喷码装盘

  在这里,每颗电芯都会产生唯一身份证号码。日后如果出现故障,只要通过扫码就可以看到这颗电池的所有信息,谁家提供的原材料,在哪条生产线生产,生产过程中的一切环节都能做到有据可查,有可追溯性达到了100%。

  至此,一颗电芯完成了其从原材料到成品的全过程,后面要做的就是筛选一致性,然后根据不同车企的需求来进行模组和Pack封装,直至最后装载于新能源车上为我们的出行提供更清洁更充沛的动力和更长的续航里程。

  动力电池的应用

  1、汽车和摩托车行业。主要是为发动机的起动点火和车载电子设备的使用提供电能;

  2、工业电力系统。用于输变电站、为动力机组提供合闸电流,为公共设施提供备用电源以及通讯用电源;

  3、电动汽车和电动自行车行业。取代汽油和柴油,作为电动汽车或电动自行车的行驶动力电源。

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