锂电池生产工艺流程、优缺点、分类等知识介绍

2018-12-21      666 次浏览

锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。锂电池的发明者是爱迪生。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着二十世纪末微电子技术的发展,小型化的设备日益增多,对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。对于锂电池你是否想要了解更多呢?下面贤集网小编就来为大家一一介绍:锂电池生产工艺流程、优缺点、分类、正确使用方法、保养方法、普通锂电池和动力用锂电池的区别、品牌推荐、选购方法。想要了解这些知识的小伙伴就往下文阅读吧!


锂电池生产工艺流程、优缺点、分类等知识详述


锂电池生产工艺流程


生产工艺流程及控制:原材料→原材料检验→原材料预处理→配料→配料检验→真空感应熔炼→快冷铸锭→半成品检验→热处理→粗碎→制粉→筛分→后处理→真空或充氮气包装→成品检验→产品。


一、冶炼:


1、工艺要求材料供应商提供材质单,QC部门还要进行测试,其成份和杂质含量满足工艺要求的办理入库备用。


2、原料预处理主要是清除原材料表面的污染物和氧化层,确保原材料的洁净。


3、配料要根据不同情况按规定指标补足某些易挥发元素如稀土、锰的烧损。


4、真空感应熔炼要在0.1Pa的真空度下充入氩气,在1300℃高温下将各成份金属熔化成合金,快冷铸锭,以获得晶粒细化、组织均匀的合金。


二、半成品:半成品检验有三方面内容:


1、外观:合金外观应具金属光泽,无明显氧化变色,合金组织结构应均匀致密,无疏松和杂质;


2、化学成分:合金化学成份应与设计成份相符;


3、电化学容量:应满足企业标准要求,否则不能下转。


三、热处理:


采用真空热处理炉,抽真空后再充入氩气保护。热处理工艺主要使产品均质化和稳定化(消除内应力),保证合金平坦的平台压力,良好的均一性和良好的循环寿命特性。重点保证温度及真空度,做氧含量测定。


四、合金粗碎、制粉和包装全过程均在氩气保护下全封闭进行,确保合金的含氧量很低。成品检验有四方面内容


1、外观:表面无变色氧化现象,无结块现象


2、物理性能、粒度分布、松装比符合企业标准;


3、化学特性:合金粉的成份和杂质含量、合金的PCT曲线符合企业标准;


4、电化学性能:合金的电化学容量、充放电特性、循环寿命、大电流脉冲放电特性和温度特性。产品内包装为尼龙复合塑料袋抽真空双层包装,整箱再充氮气塑料袋包装,外箱:纸箱。


锂电池的优缺点


一、优点


1、锂电池电压平台高:单体电池的平均电压为3.7V或3.2V,约等于3只镍镉电池或镍氢电池的串联电压,便于组成电池电源组;


2、相对电池而言锂电池能量密度高。具有高储存能量密度,目前已达到460-600Wh/kg,是铅酸电池的约6-7倍;


3、相对铅酸电池而言锂电池重量轻,相同体积下重量约为铅酸产品的1/5-6;


4、锂电池使用寿命相对较长,使用寿命可达到6年以上,磷酸亚铁锂为正极的电池用1CDOD充放,有可以使用1000次的记录;


5、具备高功率承受力,其中电动汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可以达到15-30C充放电的能力,便于高强度的启动加速;


6、自放电率低,无记忆效应;


7、锂电池高低温适应性强,可以在-20℃--60℃的环境下使用,经过工艺上的处理,可以在-45℃环境下使用;


8、绿色环保,不论生产、使用和报废,都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。


二、缺点


1、锂电池均存在安全性差,有发生爆炸的危险。


2、钴酸锂材料的锂电池不能大电流放电,安全性较差。


3、锂电池均需保护线路,防止电池被过充过放电。


4、生产要求条件高,成本高。


锂电池分类


1、锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。


锂电池生产工艺流程、优缺点、分类等知识详述


2、锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。


锂电池生产工艺流程、优缺点、分类等知识详述


锂电池的正确使用方法


1、一般锂电池出厂前,厂家进行激活处理,并进行预充电,因此电池均有余电,新买的电池是锂离子电池,那么前3~5次充电称为调整期,应充14小时以上,保证充分激活锂离子的活性。锂离子电池没有记忆效应,但有很强的隋性,应给予充分激活后,才能保证以后的使用能达到最佳效能。锂电池在出厂前就已经做了充分的激活处理,不用再用长时间充电的方法来激活锂离子的活性,第一次充电只要把电池里的余电用完后充满即可。


2、有些自动化的智能型快速充电器当指示信号灯转变时,实际上只表示充满了90%。充电器会自动改变用慢速充电将电池充满。不要当即就把充电器的电源切断,最好还要给电池一段补电的时间,将电池充满后再使用,否则会缩短使用时间。


3、充电前,锂电池不需要放电,也不可以放电,当前生产的锂电池的充电器都是没有放电功能的,如果可以调节充电的速度的话,建议大家充电时尽量以慢充充电,减少快充方式;无论慢充还是快充的时间都不要超过24小时。否则电池很可能会因为长时间的供电产生巨大的电子流而烧坏电芯。


锂电池保养方法


1、新购买的锂电池因为多少都会有一点电量,因此,用户拿到电池时可以直接使用,将剩余的电量用完再充电,经过这样2~3次的正常使用就可以完全激活锂电池活性。这里特别提醒一点:不要误信销售员或网络上的传言,新锂电池首次使用时要进行长达12小时的激活。


2、锂电池不存在记忆效应,可以随用随充,但要注意的是锂电池不能过度放电,过度放电会造成非常大的容量损失。当机器提醒电量低的时候就要马上开始充电了。


3、在日常使用中,刚充好的锂电池要搁置半个钟,带电性能稳定后再使用,否则会影响电池性能。


4、不使用仪器时,务必将电池取出保存在干燥阴凉处。


5、注意锂电池的使用环境:锂电池充电温度为0℃~45℃,锂电池放电温度为-20℃~60℃。


6、不要将电池与金属物体混放,以免金属物体触碰到电池正负极,造成短路,损害电池甚至造成危险。


7、不要敲击、针刺、踩踏、改装、日晒电池,不要将电池放置在微波、高压等环境下。


8、使用正规的匹配的锂电池充电器给电池充电,不要使用劣质的或其他类型电池充电器给锂电池充电。


普通锂电池和动力用锂电池的区别


一、性质不同


动力电池是指为交通运输工具提供动力的电池,一般是相对于为便携式电子设备提供能量的小型电池而言;而普通电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料,使用非水电解质溶液的一次电池,与可充电电池锂离子电池跟锂离子聚合物电池是不一样的。


二、电池容量不同


在新电池的情况下,用放电仪测试电池容量,一般动力电池的容量在1000-1500mAh左右;而普通电池的容量在2000mAh以上,有的能到3400mAh。


三、放电功率不同


一颗4200mAh的动力电池可以在短短几分钟内将电量放光,但是普通电池完全做不到,因此普通电池的放电能力完全无法与动力电池相比。动力电池与普通电池最大的差别,在于其放电功率大,比能量高。由于动力型电池主要用途为车用能源供给,所以相较于普通电池要有更高的放电功率。


四、应用不同


为电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力电池,包括传统的铅酸电池、镍氢电池以及新兴的锂离子动力电锂电池,分为功率型动力电池(混合动力汽车)以及能量型动力电池(纯电动汽车);手机、笔记本电脑等消费电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池,以区别于电动汽车用的动力电池。


锂电池品牌推荐


1、ATL


ATL是在1999年由SAE(TDK下属企业)的执行总裁梁少康投资建设,同时从SAE抽出了陈棠华担任ATL首任总裁,抽调SAE第一位大陆总监曾毓群为ATL首任执行副总(ATL现任总裁),旗下动力锂电池企业有宁德新能源科技有限公司(ATL-ND)、宁德时代新能源科技有限公司(CATL)、青海时代新能源(ATL-QH)、北京普莱德新能源电池科技有限公司(PPST)。2013年公司动力锂电池销量约0.0959GWh,创造销售收入约3.4亿元,2014年上半年公司的动力锂电池销量约0.1306GWh,年初以来,公司旗下的动力锂电池公司共发布专利声明49项,获得专利15项。


2、国轩高科


可以说是国内唯一一家纯粹的动力锂电池企业,自2006年成立以来,一直热衷于发展磷酸铁锂动力电池的企业,受当地政府的大力支持,以及江淮汽车iev系列纯电动汽车的热销,国轩高科拥有了将动力锂电池之路“一条道走到明”的勇气。


3、光宇


公司成立于1998年,注册资金23102.3万元,母公司光宇集团目前主要有两大生产基地哈尔滨和珠海,动力电池由哈尔滨光宇电源股份有限公司生产,公司目前涉及铅酸电池、锂电池和镍氢电池三个领域,2013年公司的锂电池销售额达到16.86亿元,占据集团55.55%,公司大型的动力电池业务主要来源于储能领域,2013年,公司获得了印度储能市场7000万美元的锂电池订单,2014年上半年公司动力锂电池出货量约0.082GWh,年初以来,公司发布专利声明1项。


4、力神


公司产品以磷酸铁锂电池为主,目前也在小批量生产三元材料动力锂电池。力神是国内动力锂电池最早的第一批倡导者之一,早先公司欲大力发展汽车用动力锂电池,但无奈市场不给力,将计划转向了消费电子、电动工具用锂电池项目。


锂电池选购方法


1、有没有标示明确容量。无明确标示容量(如1000mAh或1000毫安培小时)的电池很有可能就是使用劣质电池或回收电池。市场上充斥的许多廉价的电池,就是使用回收电池心做的,价格虽然便宜,但是寿命短、品质不稳定,使用不慎可能会损坏手机。


2、有没有保证待机时间。待机时间即电池装入手机后到下一次充电的连续使用时间。一般市场上销售的电池都无法对顾客保证待机时间,这是因为电池品质不稳定的关系,许多廉价的电池因为是使用品质不良的电池心,所以待机时间很短。


3、是否加装安全保护电路板。无保护电路板,则锂电池就有变形、漏液、爆炸的危险。在恶性削价竞争下,各家寻求更低价位的保护电路板,或者根本省略了这个装置,使得市面上充斥着有爆炸危险的锂电池。消费者无法从外观分辨出来是否有保护电路板,因此最好选择有信誉的商家购买。


以上是贤集网小编为大家介绍的锂电池生产工艺流程、优缺点、分类、正确使用方法、保养方法、普通锂电池和动力用锂电池的区别、品牌推荐、选购方法。第四届中国锂电新能源产业国际高峰论坛在2017年11月23日至25日在湖南长沙举行。那次论坛着重探讨锂电池产业链最新技术和研发方向,将有多家全球知名的锂电新能源产业链企业和机构参与,是迄今为止影响力最大的全球锂离子电池技术与行业的高峰论坛。至此,新能源汽车政策处于全面落地阶段,锂电池产业面临巨大的发展潜力和投资机遇,到2020年新能源汽车销量占汽车总体销量的比例达到7%以上,到2030年这一比例将达到40%以上。而锂电池作为新能源汽车的主要动力,有望借新能源汽车东风迎来爆发增长。

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