锂电池做双充亿纬锂能申请主动均衡控制系统及主动均衡控制方法专利，实现多个电芯中任意两节电芯之间直接充放电|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

亿纬锂能申请主动均衡控制系统及主动均衡控制方法专利，实现多个电芯中任意两节电芯之间直接充放电

金融界2024年1月2日消息，据国家知识产权局公告，惠州亿纬锂能股份有限公司申请一项名为“主动均衡控制系统及主动均衡控制方法“，公开号CN117335524A，申请日期为2023年10月。

专利摘要显示，本申请涉及一种主动均衡控制系统及主动均衡控制方法，主动均衡控制系统包括：采样电路，电连接于多个电芯，用于采集多个电芯的多个模拟电压；处理器，电连接于采样电路，用于将接收的多个模拟电压转换为多个数字电压，并根据多个数字电压生成电芯选择信号及目标脉冲宽度调制信号；主动均衡电路，电连接于处理器，其中，主动均衡电路包括：电芯选择电路，电连接于多个电芯，用于根据电芯选择信号在多个电芯中选择将要进行电压均衡的两目标电芯；功率转换电路，电连接于处理器及两目标电芯，功率转换电路设有至少四个晶体管，用于根据目标脉冲宽度调制信号对两目标电芯的电压进行均衡。本申请能够实现多个电芯中任意两节电芯之间直接充放电。

本文源自金融界

锂离子电池双螺杆连续合浆工艺原理

双螺杆连续合浆相对于传统合浆技术，具有生产效率高，生产环境封闭等优点。但双螺杆在锂离子电池中应用尚属新兴技术，对双螺杆原理及过程的了解有助于新型工艺开发。

双螺杆挤出机结构及设计原理

双螺杆挤出机主要由以下几个部分组成：

切割机（锂离子电池浆料生产时不需要安装）挤出头电缆槽加工部分开放式箱体与物料入口连接驱动单元

其中，加工部分是锂离子电池匀浆的主要作用区间，主要作用是将锂离子电池正负极中的活性物质、导电剂、粘结剂等和溶剂均匀的分散在一起，形成稳定的浆料，加工部分主要由以下几部分组成：

封闭式箱体箱体用塞堵脱气接头开放式箱体带有支撑轴联轴节的螺杆轴；o型圈密封塞，用于传感器或液体加入箱体温控接口，出口箱体温控接口，入口端板

加工部分是一个模块系统，根据工艺过程选取箱体，箱体可以是封闭式（中间箱体）或开放式（物料加入或气体排放），箱体与箱体之间为法兰式结构，可通过螺栓连接，箱体之间和最后一个箱体与端板之间装有O型密封圈，并且通过温控接口，可实现单个箱体或所有箱体的温度控制。

加工部分中对浆料起到分散作用的是高速旋转的双螺杆轴，即支撑轴，及螺杆轴上配备的螺杆元件。螺杆轴由以下几部分组成：（1）螺杆头（2）螺杆元件（3）间隔套（4）支撑轴联轴节

螺杆元件的选择取决于加工条件，在添加液体的条件下，螺杆元件可以通过分散、混合、揉捏和压缩将初始物料加工成具有一定黏度的浆料。

其中：

传送元件，右旋一圈，用于物料的正向传送，传送距离一个螺距传送元件，右旋半圈，用于物料的正向传送，传送距离半个螺距传送元件，左旋半圈，用于物料的大力逆向挤压，使其前面的区域填满物料，增加分散效果右旋多边形块，正向分散元件左旋多边形块，反向分散元件，分散的同时，可对物料产生逆向挤压多边形垫片间隔垫圈，多用于正向传送与反向传送之间，对正反向螺纹交界起到保护作用

双螺杆连续制浆机的螺杆配置及加料位置优化

双螺杆连续制浆机共有 11 节箱体组成，每 1 节箱体长度为 248mm，总长度为 2728mm。结合锂离子电池浆料的分散原理，

第 1 节采用开放式箱体，用于活性物质和导电剂粉料的加入；

第 4 节为开放式箱体，配脱气结头，用于前期物料中的气体排出；

第 10 节为开放式箱体，配双螺杆推进装置，并接有负压管路，

用于成品浆料的脱泡；其余各节均为封闭式箱体，每个封闭式箱体均配有密封塞，可用于导电浆料、粘接剂溶液或溶剂的加入。

制浆时，各种物料按照设计配比，以一定的流量加入到双螺杆制浆机中，并且跟据加工工艺设计各物料投入位置，第 1 节活性物质和导电剂粉料加入区，第2 节为导电浆料和粘接剂溶液加入区，第 7 节为粘接剂溶液加入区，第 9 节为溶剂加入区。通过各物料的加入位置，将双螺杆连续制浆机分为 3 个区域：

第 2 节——第 7 节，本区域主要进行颗粒的浸润、捏合；第 7 节——第 9 节，本区域主要进行颗粒的分离和分散；

（3）第 9 节——第 11 节，本区域主要进行稀释，并使分散开的颗料稳定，

防止二次团聚。这也是与锂离子电池浆料的分散原理相符合的。

根据设计的加料位置和制浆过程的各功能区域，配置螺杆元件。

第 1 节为粉料加入区域，装配大螺距，深螺纹的正向传送元件，用于粉料的向前传送；第 2节为粘接剂溶液和导电浆料加入区域，第 7 节为粘接剂溶液加入区域，第 9 节为溶剂加入区域，在相应的加入位置装配标准螺距的正向传送元件，用于加入物料的向前传送并与其它物料进行混合；第 4 节为排气区域，在第 4 节装配大螺距正向传送元件，用于物料快速通过此区域，在排气的同时避免物料从排气孔溢出；第 10 节为真空脱泡区，在第 10 节启始位置装配标准螺距，反向半圈传送元件，后面装配大螺距正向传送元件，用于挤压第 10 节前的物料，减缓物料进入第 10节的速度，物料进入第 10 节后由于大螺杆正向传送元件的作用可以快速通过第10 节真空脱泡区，再配合第 10 节装配的双螺杆反推装置，使浆料再通过第 10节时可以在负压下完成脱泡，并且浆料不会被负压吸走；其余位置装备大量多边形分散元件，用于浆料的捏合和分散，分散元件多用组合形式，如：正-正-反，正-反-正-反，或几个组合再组合在一起，并在各组合之前装配标准螺距正向传送元件，以保证浆料在分散的同时可以向前继续传送。

螺杆转速及固含量对浆料的影响

由图可以看出，捏合区固含量，螺杆转速以及两者的交互作用对浆料的黏度都有显著影响，其中捏合区固含量对浆料黏度的影响最大。

与传统合浆工艺性能对比：

1浆料稳定性：

与传统制浆机产出的 LFP 材料浆料对比黏度 24 小时变化，二者无明显差别

2浆料粒径：

与传统制浆机产出的 LFP 材料浆料对比粒度分布相当。

3电性能

双螺杆连续制浆机产出的 LFP 材料浆料的电池内阻与传统制浆机产出 LFP 材料浆料的电池内阻基本无差异，并且还略低于传统制浆机产出 LFP 材料浆料的电池内阻。

由循环数据可以看出，将双螺杆连续制浆机产出的 LFP 材料浆料制成电池和传统制浆机产出 LFP 材料浆料制成的电池进行500 次循环测试，循环曲线基本相同，并且双螺杆连续制浆机产出的 LFP 材料浆料电池的 500 次循环容量为 95.44%，要略优于传统制浆机产出 LFP 材料浆料电池的 500 次循环容量 95.02%。

参考文献：杨庆岩. 基于DOE的锂离子电池浆料连续制浆关键技术研究[D].