锂电池冷压工艺的作用、原理、冷压与热压的优缺点
一、引言
在锂电池的生产过程中,冷压工艺是一个关键环节,它对电池的性能和安全性具有重要影响。本文将详细介绍锂电池冷压工艺的作用、原理及注意事项。
二、锂电池冷压工艺的作用
1、冷压和热压都是锂电池生产中重要的工艺环节,其作用在于将锂电池正负极材料、电解液和隔膜进行紧密的压合,以确保电池内部不会出现松动,保障电池的安全和性能。
2. 提升电池性能
冷压工艺可以提高电极材料的密实度,减小内电阻和极化反应,从而提升锂电池的性能。通过冷压,电极材料的颗粒间隙减小,增加了活性物质与电解液的接触面积,有利于电化学反应的进行,提高了电池的能量密度和功率密度。
3. 增加电池能量密度
冷压工艺能够在保证电极材料强度的情况下,减小电极材料的厚度,提高电池的比能量和比功率。这使得锂电池在相同体积或重量下能够存储更多的能量,从而延长电池的续航里程或使用时间。
4. 提高电池安全性
冷压工艺可以增强电池的安全性,有效防止电池内部发生短路或化学反应。经过冷压处理后,电极材料的密实度增加,减少了内部空隙和缺陷,降低了短路风险。同时,冷压也有助于改善电极材料的稳定性,减少副反应的发生。
三、锂电池冷压工艺的原理
锂电池冷压工艺是通过机械力和温度对电极材料进行挤压,以提高电极材料密实度的过程。在冷压过程中,电极材料受到巨大的机械压力,导致材料中的微观孔隙被压缩,从而提高了电极材料的密实度。同时,冷压过程也会使电极材料中的微观颗粒发生挤压,减小颗粒间距,增加了活性物质与电解液的接触面积,促进了电化学反应的进行。此外,材料颗粒间的变形会改变电极材料内部的应力分布,减小了材料对电极商用铜箔的剪切力与蠕变形变的影响。
锂电池设备组成部分:1.输送机构;2.定位机构2.1.拨叉2.2.横推;3.测试模块;4.冷压机构
四、冷压工艺的实际应用
在现代锂电池生产中,冷压工艺已得到广泛应用。例如,蔚来汽车家用车辆的动力电池就采用了冷压工艺,实现了长达 1000 多公里的续航里程。国内一些大型电池生产厂家也在积极探索冷压工艺的应用,以提升电池的性能和安全性。
五、冷压工艺的注意事项
1. 压力控制
冷压过程中的压力大小直接影响电极材料的密实度和电池性能。过小的压力可能无法达到预期的效果,而过大的压力则可能导致电极材料变形或损坏。需要根据电极材料的特性和工艺要求,精确控制冷压的压力。
2. 温度控制
温度也是冷压工艺中的一个重要因素。温度过高可能会影响电极材料的性能,过低则可能导致材料变硬,不易压缩。在冷压过程中,需要合理控制温度,以确保最佳的冷压效果。
3. 质量检测
冷压后的电极材料需要进行严格的质量检测,包括密实度、厚度、电阻等参数的测量。只有确保电极材料的质量符合要求,才能保证锂电池的性能和安全性。
4. 设备维护
冷压设备的正常运行对冷压工艺的效果至关重要。定期对设备进行维护和保养,检查设备的压力、温度等参数是否准确,确保设备处于良好的工作状态。
5. 安全操作
在进行冷压工艺时,需要遵守相关的安全操作规程,避免发生事故。操作人员应穿戴好个人防护装备,确保操作环境的安全。
六、锂电池冷压与热压的区别
七、结论
锂电池冷压工艺在提升电池性能和安全性方面发挥着重要作用。通过冷压,不仅可以增加电池的能量密度,还可以提高电池的使用寿命和安全性。为了确保冷压工艺的有效性和稳定性,需要严格控制压力、温度等参数,并进行质量检测和设备维护。随着锂电池技术的不断发展,冷压工艺也将不断完善和改进,为锂电池的广泛应用提供更坚实的技术支持。
文章来源:锂电池技术知识平台
注:本站转载的文章大部分收集于互联网,文章版权归原作者及原出处所有。文中观点仅供分享交流,如涉及版权等问题,请您告知,我将及时处理。
15串磷酸铁锂电池专用,小牛电动150W锂电池专用充电器拆解
前言
充电头网采购了小牛电动的一款锂电池专用充电器,这款充电器型号为DZL482002,支持180-240Vac输入,输出规格为52V3A,最大输出电压为54.6V,为15串磷酸铁锂电池专用。充电器自带1米长输入线和85cm长输出线,并配有指示灯用于指示充电状态。
小牛锂电池专用充电器采用高效电源架构,相比传统电动车充电器,发热量显著降低,无需内置风扇,体积小巧便携,易于收纳,用户体验更好。下面就带来小牛电动这款锂电池专用充电器,一起看看内部的设计和用料。
小牛电动锂电池专用充电器外观
产品采用牛皮纸盒包装,正面印有产品中英文名称和规格参数。
充电器型号为DZL482002 150W 铁锂专用。
背面印有产品参数信息。
另一面印有注意事项和制造商信息。
包装内含充电器、保修卡和说明书。
充电器采用黑色塑料外壳,机身两侧设有输入输出线。
机身正面印有POWERLAND博兰得字样,并粘贴小牛48V锂电池充电器标签,并在右上角设有电源指示灯,直观反馈充电状态。
机身底部贴有充电器铭牌,印有产品参数以及认证等相关信息。
充电器型号为DZL482002,支持180~240V输入电压范围,额定输入电压为220V.额定输出电压为52V,额定输出电流为3A,最大输出电压为54.6V。
标签下半部分标注了注意事项,外壳上标注了铁锂专用字样。
此外机身底部四端还设有凸起,有效防止铭牌磨损。
输入和输出线都做了抗弯折处理。
接通电源,绿色指示灯亮起。
充电器输入线为国标两脚插头。
测得输入线长度约为105cm。
输出线为小牛专用端子。
输出线长度约为86cm。
实测充电器机身长度约为171mm。
机身宽度约为86mm。
机身厚度约为52mm。
充电器机身拿在手上的大小直观感受。
测得充电器重量约为665.6g。
小牛电动锂电池专用充电器拆解
看完了小牛电动这款锂电池专用充电器的外观展示,下面就进行拆解,一起看看内部的做工和用料。
首先沿机身接缝拆开充电器外壳,PCBA模块采用部分灌封处理。
盖子内部设有指示灯导光塑料柱。
电源输入线通过导线焊接连接。
输出线也通过导线焊接连接。
从壳体内部取出PCBA模块。
在PCBA模块背面粘贴泡棉,用于填充空间。
泡棉边缘被灌封胶填充密封。
清理掉灌封胶,电源输入和输出线均冷压端子焊接。
使用游标卡尺测得PCBA模块长度约为159.5mm。
PCBA模块宽度约为77.1mm。
PCBA模块高度约为31.8mm。
PCBA模块正面一览,在左侧设有保险丝,NTC热敏电阻,整流桥,高压滤波电容和主控芯片供电滤波电容。左侧散热片为LLC开关管散热。在中间位置是谐振电容,谐振电感与变压器。变压器右侧散热片为整流二极管散热。右侧为输出滤波电容,上方设有热敏电阻检测内部温度,下方设有输出控制管,右侧散热片为防反接二极管散热。
在PCBA模块背面焊接LLC控制器,右侧焊接主控MCU,供电电路和检流电阻。
通过对PCBA模块的观察发现,小牛这款锂电池专用充电器采用LLC开关电源方案,肖特基二极管整流,输出采用合泰MCU进行充电恒压恒流控制,并控制MOS管停止充电输出,提升安全性。下面就从输入端开始了解各个器件的信息。
充电器输入端一览,焊接保险丝,NTC热敏电阻,整流桥和高压滤波电容。
输入端保险丝来自贝特电子,出料号932,规格为4A 250V。
NTC热敏电阻来自时恒,为MF72系列,型号为2.5D11。
侧面一览,依次焊接整流桥,高压滤波电容,LLC开关管,变压器,整流二极管和输出滤波电容等元件。
另一面对应变压器的位置焊接谐振电容和谐振电感。
整流桥来自扬杰科技,型号KBJ410,规格为4A1000V,采用KBJ封装。
高压滤波电容来自江苏法拉电子。
电容规格为400V150μF,为FPH系列通用耐高温标准品。
LLC控制器来自ST意法,型号L6599A,是一颗固定50%占空比的半桥控制器,芯片内置600V高压驱动器,内部集成同步DMOS,无需外置自举二极管。L6599A支持高达500KHz开关频率,支持PFC控制,采用SO16N封装。
一颗电解电容来自法拉,规格为450V3.3μF,为FZW系列高频低阻抗长寿命电容。
另一颗滤波电容来自艾华,规格为50V100μF。
共计12颗电阻串并联组成的启动电阻特写。
另一组电阻由6颗电阻串并联组成。
两颗LLC开关管固定在散热片上。
开关管来自东微半导体,型号OSG65R380FEF,NMOS,耐压650V,导阻380mΩ,采用TO220F封装。
谐振电容规格为0.027μF1000V。
谐振电感特写。
LLC变压器特写。
蓝色Y电容来自SEC成功工业。
光宝LTV-817光耦用于输出电压反馈调节。
整流二极管丝印型号为ESR30V150,采用TO220封装。
两颗输出滤波电容规格为63V330μF,为FTR系列130℃耐热。
另一颗滤波电容规格为35V560μF。
在输出侧焊接用于输出控制的MOS管和防止倒灌的肖特基二极管。
主控MCU来自合泰,型号HT45F5Q-3,是一颗专用于充电器应用的8位FLASH单片机,单片机内置多通道12位ADC,内部集成电池充电管理模块,用于CV和CC控制,并具备I2C,SPI和UART接口,采用24 SSOP-A封装。
两颗0.1Ω取样电阻并联,用于检测充电电流。
丝印BL的三极管用于为MCU稳压供电。
热敏电阻用于检测充电器内部温度。
双色LED用于充电状态指示。
用于输出控制的MOS管来自华润微,型号CS3710B8,NMOS,耐压100V,导阻14mΩ,采用TO-220AB封装。
兆龙CT357B光耦用于控制输出开关管。
用于输出防倒灌的二极管来自MHCHXM海矽美,型号EBR2EL60,采用TO-220AB封装。
全部拆解一览,来张全家福。
充电头网拆解总结
小牛电动锂电池专用充电器为15串磷酸铁锂电池专用,充电器最大输出电压为54.6V,标称输出电压为52V,输出电流3A。充电器支持220Vac输入,自带1米长输入线和85cm长输出线,满足日常使用。并设有双色指示灯,用于指示充电状态。
充电头网通过拆解了解到,小牛电动锂电池专用充电器采用LLC开关电源,初级开关管,整流管均固定在散热片上,变压器,高压滤波电容等元件采用胶水固定。充电器内部采用ST意法半导体L6599A LLC控制器,搭配合泰HT45F5Q-3 MCU进行充电控制。
充电器内部初级开关管来自东微半导体,内部滤波电容来自艾华和法拉,内部电容和开关管用料均为国产品牌。充电器PCBA模块采用灌封胶覆盖密封,并焊接NTC热敏电阻检测内部温度,设有MOS管进行输出控制,并设有防倒灌二极管,充电器保护功能全面,用料扎实。
相关问答
全固态钠 电池 介绍?全固态钠电池采用固体电解质代替传统的基于有机溶剂的电解液,且其负极为储量丰富的金属钠,因此其有望取代锂/钠离子电池成为下一代低成本,高安全性电池储能技...
有谁知道 铝电池 外壳是什么材质的?- 一起装修网有谁知道铝电池外壳是什么材质的?
塑胶原料按受热性能可分为哪几种?塑料的分类(亿之圣尼龙提供资料)塑料的种类很多,有多种分类方法,常按其受热后的性能变化,分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。a.热塑性塑料...聚丙烯的导热...
石墨导柱价格多少钱?[回答]因为石墨制品优良的化学反应和物理性质几乎是理想的电池电极材料,使用石墨制品做电池正极材料,金属混合物与石墨制品的结合,有利于更高的传导电子,...
铝合金DM32是什么材料主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰,次要合金元素有镍、铁、钛、铬、锂等。铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,它密度低,但强度比较高,接近或超过...