核心提示:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
一、原理
1.正极构造
LiFePO4(磷酸铁锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)
2.负极构造
石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体(铜箔)
3.工作原理
3.1充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
负极上发生的反应为
3.2电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二工艺流程
1、正极极片制备
1.1原料的烘干
(1)磷酸铁锂:真空烘烤。(2)导电剂:常压烘烤。(3)粘合剂:常压烘烤。
1.2浆料搅拌
a)将NMP倒入真空搅拌机中,PVDF加入其中;b)正极干料平均分四次加入。c)真空下高速搅拌,时间为3-5小时;d)出料准备涂布。
1.3涂布
a)在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铝箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。
2、负极极片制备
2.1原料不需要烘干。
2.2浆料制备
a)纯净水倒入真空搅拌机中。B)加CMC,搅拌,完全溶解;c)加入SBR和去离子水,搅拌60分钟;d)负极干料分四次平均顺序加入搅拌机中。e)高速真空搅拌3-5小时;f)出料准备涂布
2.3涂布
a)在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铜箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。
3、极片辊压
涂布后的极片在轧辊机上面辊压一次,达到工艺要求的厚度。
4、极片冲切
辊过的极片在模切机上面切成需要的小片,准备叠片。
5、叠片
正极、负极、隔膜按照一定的顺序在自动叠片机上面层叠起来,层数按照工艺要求。
6、电池装壳焊接
正极、负极分别焊接在盖帽的正负极上面,然后装入铝壳,盖帽和铝壳的接口采用激光焊接机焊接。
7、电池注液
注入一定量的电解液。
8、电池化成、分容