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18650锂离子电池PACK工艺要点分析

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  18650锂离子电池是目前市面上最常见的锂离子电池之一,那么关于18650锂离子电池的PACK工艺有哪些要点呢?下面一起来看看。 

  18650锂电池pack工艺主要是根据PACK电池结构来制定,大部分的18650锂电池pack工艺特点都大同小异,其特点是多并多串。18650锂电池PACK工艺特点鲜明,其中最大的特点就是组合灵活,大部分连续性定单都可以实现半自动化来完成,可想而知道18650锂电池pack工艺现在是越来越精简了,一般18650锂电池PACK电池组包括:18650电芯、电池保护板、连接镍片,引出镍片,青颗纸辅料,绝缘纸,导线或者插头线,PVC外包装或外壳、输出(包括连接器),钥匙开关,电量指示,及EVA、青稞纸、塑胶支架等辅助材料这几项共同组成PACK,而大多数18650电池PACK的种类都适用这套工艺。

  多并多串18650锂电池pack设计工艺技巧

  1、采取优先易操作的原则,即员工易操作。

  2、采取优先操作安全的原则,即员工操作时不易短路或有较好预防措施。

  3、采取设备原则,即借助辅助设备完成的尽量不用人工,至少半自动化。

  4、包装设计要合理,易拿易放,不要产品出到客户那里半天拿不出来。

  18650锂电池pack工艺质量特点

  1、采用质量过关的锂电池,需要合格稳定的供应商提供性能良好的单体电池,单体电池经过一系列安全测试和性能测试,合格后使用。

  2、要求电池内阻低且一致性好,无论14.8V锂电池组还是其它储能电池包,都要保证低内阻保证大电流放电的容量、平台,散热性等。

  3、电池结构上采用通风设计,相邻二只电池间保留不低于2mm的间距,此结构要求用塑胶支架固定电池。

  4、PACK电池厂在点焊使用开槽镍片,镍片尺寸满足大电流放电要求,镍片材料保证低内阻,点焊机保证稳定工作,焊针保证质量,操作者经培训考核并合格后上岗操作,点焊后检测焊点是否牢固。另每批次产品做振动实验以验证抗振性能。

  5、不同批次电池做成典型成品并做寿命试验,锂电池PACK设计规范经验汇总时电池成品做循环测试得出实际的循环寿命

  6、验证电池的高低温性能。不同的PACK锂电池厂家的电芯做成成品并在高低温下做不同倍率放电测试,得出实际放电曲线。

 

什么是锂电池分容?锂电池分容原理是什么?

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第一种解释:锂电池分容:简单理解就是容量分选、性能筛选分级。锂电池分容时通过电脑管理得到每一个检测点的数据,从而分析出这些电池容量的大小和内阻等数据,确定锂电池的质量等级,这个过程就是分容。锂电池首次分容后,需静置一段时间,一般不少于15天,在这个期间,有些内在的质量问题就会表现出来。
 
第二种解释:一批锂电池做好以后,虽然尺寸一样,但电池的容量会有差异的。因此,必须在设备上面按规范充满电,而后按规范的电流放电(放完)。放完电所用的时间乘以放电电流就是电池的容量。只有测试的容量满足或大于设计的容量,锂电池是合格的,而小于设计容量的电池不能算是合格的电池。这个通过容量测试筛选出合格电池的过程叫分容。
 
锂电池的化成:一般指对初次充电的电池实施一系列工艺措施使之性能趋于稳定,包括,小电流充放电,恒温静置等。

锂电池分容原理:

锂电池的分容是通过化成分容柜(由于化成和分容基本原理相同,化成和分容功能集成在同一个柜子内,称为化成分容柜)来完成的,分化成容柜的功能实际上就是象充电器一样的东西,只不过它可以同时为大量的电池充放电。

锂电池分容时通过电脑管理得到每一个检测点的数据,从而分析出这些电池容量的大小和内阻等数据,确定电池的质量等级,这个过程就是分容。

科学家开发锂硫电池新阴极 储能稳定容量高

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商业化是研发电池技术最实用的目的。新加坡科学家开发了一种生产锂硫阴极的新方法,他们说这种方法大大提高了充电和放电循环的稳定性。

据了解,新加坡科学技术研究局纳米生物实验室的科学家们已经开发出一种生产锂硫阴极的新方法,这种阴极在200多次的循环中表现出了稳定的性能和高储能容量。该研究机构表示,这代表着锂硫电池商业化有望。

研究人员说,理论上,锂硫电池可能会比目前的锂离子电池储存10倍的能量。同时锂-硫装置依赖于廉价、丰富的硫,可以大大减少锂离子电池的成本。但是,目前仅限于“理论范围”,因为阴极结构在最初的循环过程中趋于“崩溃”,从而大大降低了性能,而科学家们一直在努力维持这种电池在反复循环过程中的性能。
 
实验室小组在添加硫之前使用组装的碳支架来创建三维互联的多孔纳米材料,而这种支架防止了阴极塌缩。研究结果表明,采用新电极的电池在200次循环中可以达到每克1220毫安时的特定容量,且容量衰减率低于0.14%。根据实验室的数据,由于“阴极的外形、表面积和电阻的差异”,锂硫电池的比容量提高了48%,容量衰减率降低了26%。

研究小组一名教授说:“硫阴极的制备技术对锂硫电池的电化学性能有很大的影响”,“我们的方法在工业上具有可扩展性,预计它将对未来实用型锂硫电池的设计产生重大影响。”

有人将锂硫电池视为大规模储能技术的最佳解决方案之一。研究人员表示,他们将重点改进阴极设计,并利用纳米材料工程优化阳极、分离器和电解质。根据实验室的说法,他们的最终目标是“开发出一套完整的锂硫电池系统,且该系统具有比传统的锂离子电池更好的储能能力”。

锂离子电池已席卷了储能市场,锂电池技术的三位先驱们也于近日获得了诺贝尔化学奖,在肯定锂离子电池技术的同时,发展其他电池技术,取长补短,才能推动未来电池技术的“百家争鸣”。
 

 

三星扩建动力电池工厂抢占欧洲市场

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随着欧洲电动汽车市场快速发展,在接下来的几年内,欧洲车企将需要更多的电池。

全球电池巨头已展开行动,国内的宁德时代、比亚迪等企业早前已在欧洲开建电池工厂。韩国电池企业方面,据外媒报道,三星SDI对外宣布,SDI计划投入3900亿匈牙利福林(约合人民币92亿元),用于扩建匈牙利首都布达佩斯市郊的动力电池工厂。据悉,这笔投资将创建约1200个工作岗位,工厂建成后年产能将满足5万辆<电动车的电池配置需求。

这座工厂是韩国三星SDI 公司早在2016年计划投资约4,000亿韩元(3.58亿美元)在匈牙利建立的一座电动汽车电池工厂。该公司在声明稿中表示:“因欧洲业者在匈牙利附近有制造基地,这座工厂能够帮助我们节省物流成本,并且可以迅速处理客户需求。”

三星 SDI 在欧洲投资建厂,目的已经很明确了,即希望倚靠电动汽车快速发展的欧洲市场,在电池领域攫取市场份额。这和三星 SDI 在中国西安投资建厂的目的如出一辙。

2014年爆发的大众汽车柴油发动机丑闻,让包括大众汽车在内的各欧洲车企,开始摒弃掉一些柴油车型,转而提高电动汽车的产量。近年来,欧洲的电动汽车销量呈现高速增长的良好态势。在接下来的几年,欧洲将需要更多的电池,以满足快速发展的电动汽车市场。

其实,不仅三星在欧洲采取了动作,其韩国小伙伴 LG 化学同样如此。LG 化学也在波兰修建电池工厂,年产量高达 229000 组,这是 LG 化学的第二座大型电池工厂。

美国最大的电池储能公寓将迎客

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美国犹他州盐湖城内将迎来首批居民,他们正在入住这一被称为全电力和节能社区的新公寓楼——Soleil Lofts公寓,这是美国最大的住宅电池需求响应项目。居民的电动汽车整齐地停放在太阳能电池板盖下,还可以插入充电端口。每一套公寓的客厅旁,都有一个Sonnen储能电池在运作。
 
美国最大的电池储能公寓将迎客
 
居民在入住之时已知晓他们的备用电源可以由电力公司控制并根据需要被分配到电网。正在建设中的Soleil Lofts公寓旨在吸引有环保意识的客户,目标是加快向全电动和清洁能源生活的转变。
 
建成后,计划中该社区的22栋建筑,共600套公寓将连接起12.6 MWh的电池储能、5.2 MW的太阳能电池板和150个电动汽车充电器端口,同时也有对能源效率的高度关注。对600个储能电池的使用将把这众多公寓连接成一个电力网络。
 
美国最大的电池储能公寓将迎客
 
利用客户需求
 
随着消费者对分布式能源需求的增长,在过去五年中,消费者的需求发生了变化,从一开始要求安装屋顶太阳能板到开始要求安装储能,基于客户的强烈要求,电力公司也开始成为储能项目的合作伙伴。
 
与其他运营分布式资源的项目一样,单个系统会预留一定数量的电力,以确保在发生电网故障事件时能够为系统供电。例如,夏威夷电力公司可以从Sunrun横跨瓦胡岛的太阳能+储能系统获取电力,但一次只能访问单个系统30分钟。
关于Soleil Lofts公寓内的储能电池,一位系统设计师向媒体透露:“在某些情况下,公用事业公司将需要一半的可用电池储备。”公寓内的600块电池“可以像蜂箱一样一起工作,随时提供电网所需的电力”。
 
美国最大的电池储能公寓将迎客
 
公寓之间电力的连接很重要,这可以支持公寓在灾难或故障情况下共同使用电池中的电力,帮助公寓无缝存储,提高太阳能的效用。从另一个方面来看,该项目也反映了消费者对清洁能源社区的兴趣。
 
政策
就目前来看,在成本相对较高的情况下,几乎所有储能系统的部署都离不开政策支持。Soleil公司也不例外,其太阳能和储能组件的成本约有50%来自联邦、州和公用事业补贴。有人坦言,如果没有税收抵免,我们不可能完成(Soleil Lofts)。
但完全依赖政策也不是市场良性发展的长久之策,一些国家的太阳能税收抵免已开始逐步取消。美国的太阳能税收抵免将在2022年针对住宅开发项目取消,公用事业、商业和工业项目将从30%削减到10%。在亚洲,中国和日本的光伏补贴也已经大幅下滑,但对于储能的补贴仍然在持续。

 

动力锂电池热管理的核心?

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10月7-8日,第三届国际电池安全大会在京召开。哲弗智能(上海)有限公司董事长兼CEO李飞就动力锂电池热失控的防控方案做简要介绍。

李飞认为,在动力锂电池热失控的防控方案中降温是关键因素,无论是从热失控抑制方面,还是热失控蔓延的抑制方面,降温是核心,我们的方案是全部用液体进行强制冷却。针对电池的热失控做了电池的热管理系统,用复合型的探测系统来提前预警电池的热失控,同时又作为触发电池热失控抑制的机制,一旦发生电池热失控蔓延之后,我们又做了液态锂电池火灾的抑制装置。

而从新能源汽车健康安全发展的角度上来看,李飞建议为锂电池装配安全气囊,如若能够成功研发并通过科学合理的验证后,将对锂电池热失控方面或实现一定的可控性,进而当事故发生后,可以减少人员伤亡和财产损失的概率。

哲弗智能(上海)有限公司在汽车行业拥有15年以上的跨国企业的工作经验,在热管理和复合型监测预警方面拥有较为前瞻的研发技术。如该公司研制的的无色无味、不导电的液体灭火剂,对电池、电器本身没有损伤,在环保的同时达到灭火的效果。此外,该液体灭火剂在温度超过50度之后会气化,重量比空气轻,可以堆积在底部,以达到控制温度的效果。

第三届国际电池安全大会由清华大学电池安全实验室主办,会议主题是“为电动汽车制造更安全的高比能电池”。与会各方共同讨论了电池热失控机-电-热诱因及防控方法、电池热失控发生机理与抑制方法、电池燃烧爆炸特性及火灾安全、电池系统热失控蔓延与热管理、电池析锂与快充安全、固态电池安全性问题等六方面的内容。
动力锂电池的过剩产能能否用于储能锂电池?

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   在由起点研究等承办的2018中国(青海)新能源企业家峰会上,谈及当前动力电池行业产能过剩问题,宁德时代(300750,SZ)副董事长黄世霖表示,2017年总结出的产能规划便有228Gwh,但到2019年可能用掉的都还不到五分之一,中小厂商和落后厂商的产能可能非常难以得到消化,生存空间会受到不断挤压,动力电池产能过剩的情况会延续到2023年。很多人说过剩产能是否可以用到储能上去,实际这里有很大的误解。储能电池比动力电池要求高得多,现在1500至2000个循环就足以满足乘用车对动力电池的要求,但储能电池的要求是至少8000个循环,储能电池比动力电池要求强得多,(所以)落后的产能可能会逐渐被淘汰。

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动力锂电池铝壳如何压铸成型

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第一压铸
压铸是铝外壳制作过程中非常重要的生产工艺之一,对动力电池铝壳来说也不例外,压铸是一种金属铸造工艺,其特点是利用模具腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的,这个过程有些类似注塑成型。那么动力电池铝壳在压铸中需要注意的问题有哪些呢?
第一、考虑脱模的问题。脱模指将钢锭从钢锭模内脱出的一系列操作。钢锭浇注完毕至脱模的时间,从一桶钢最后一支(下注盘)钢锭浇注完毕至第一支锭开始脱模(脱帽)的时间称为钢锭的传搁时间。如果脱模不到位,很容易导致动力电池铝壳产生缺陷,甚至变形。
第二、考虑铝合金压铸壁厚的问题,厚度的差距过大会对填充。
第三、在结构上尽量避免出现导致模具结构复杂的结构出现,不得不使用多个抽芯或螺旋抽芯。
第四、有些压铸件外观可能会有特殊的要求,如喷油。喷油就是工业产品的表面涂装加工的称呼,喷油的步骤主要包括退火、除油、除电及除尘、喷涂、烘干,每一个步骤都是缺一不可的,而且都不能出现问题。
第五、动力电池铝壳设计时考虑到模具问题,如果有多个位置的抽芯位,尽量放两边,最好不要放在下位抽芯,这样时间长了铝合金压铸下抽芯会出现问题。


 

科学家将开发大规模储能电池技术

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   新华社伦敦9月26日电(记者张家伟)随着电动车和新能源储能需求上升,业界期待更好的电池技术,其中液流电池在大规模储能系统方面具有很好前景。英国帝国理工学院26日表示,该校学者已获得欧盟资金资助,开发新一代液流电池技术。
 
   帝国理工学院宋启磊博士获得了欧洲研究理事会科研启动基金总值150万欧元(约合160万美元)的项目资助。他的团队将与爱丁堡大学、剑桥大学以及欧洲和中国的机构合作开发这种电池技术。
 
   宋启磊向新华社记者介绍说:“传统的锂离子电池是把电解液和电极材料封装起来,有机电解液热稳定性受到限制,容易发生爆燃,安全性受限;相比之下,液流电池将可以充放电的电解液材料和电堆单元解耦,这样正负极电解液可以单独储存在容器中,然后通过泵输送到电池内部实现充放电,安全性高,能量可长久储存,非常适合大规模的储能系统应用。”
 
   当前,比较常见的液流电池是全钒液流电池,这种电池采用的是商业化的离子交换膜和钒材料,但活性材料和隔膜的成本都很高,限制了液流电池的大规模使用。宋启磊在帝国理工学院的实验室中向记者展示了液流电池的关键组成部分——隔膜。这种材料的性能显著制约着液流电池性能和生产成本等因素。
 
   他说:“我们希望开发新型纳米多孔隔膜材料和低成本的电解质材料,通过分子设计从根本上提高膜的离子传导能力和选择性,结合纳米加工技术制备纳米膜,集成新型的电解质材料,有望开发下一代新型、廉价、环保、高能量密度的液流电池技术。”
 
   据团队介绍,新型膜材料技术不但可用于电池,未来在污水处理、气体净化等能源与环保领域也会有很好的应用前景。
动力锂电池报废高峰将至企业应当如何应对?

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  近年来,在我国新能源汽车产业良好发展势态的带动下,动力锂电池装机量也明显增长。动力锂电池的使用寿命为3-5年。到2015年为止,全国投入使用2.66亿块动力电池,总重量约为79.8万吨,我国锂电池预计将在2019年左右集中进入报废期,废旧锂电池的回收问题日益紧迫。当前,行业普遍认为驱动锂电回收业务发展的三大主要动力是动力锂电池回收的经济性、环保需求和政策支持。本文将尝试对三大驱动力之一的政策支持进行整理与分析。


  1提高废旧动力电池的经济效益


  国务院在2012年6月发布了《节能与新能源汽车发展规划》,标志着动力电池回收利用管理办法的正式制定,未来要加快建立动力电池梯级利用回收管理体系。之后出台的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》、《关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》、《关于加快推进再生资源产业发展的指导意见》等多项政策都贯彻延续了“主张动力电池梯级利用,提高废旧锂电池的利用水平”这一主线。

  2清晰划分废旧锂电池回收利用的主体责任


  相关法规与政策强调要增强车企在车企在相关环节的主体责任,具体包括锂电池的生产、使用、回收,再利用等;建立锂电池溯源信息管理系统来对废旧电池的回收利用进行跟踪记录,将电池回收加入车企产品售后服务承诺制度。

  3逐步建立与完善动力电池回收行业规范


  我国首个动力电池回收利用的国家标准《车用动力电池回收利用拆解规范》于2017年5月发布,国家标准化管理委员会明确要求回收拆解企业应具有相关资质。专家认为,动力电池回收市场要有相应的规定,动力电池回收行业需要一定门槛要求,从一开始就做到规范化发展。企业要么不处理,要么全方位处理。《车用动力电池回收利用拆解规范》的颁布,有利于避免企业单纯为利益处理废电池,避免只处理有价值的金属材料而丢弃其他,对环境造成污染。

  4建立健全动力电池回收利用体系


  政策指出,一方面要以珠三角、长三角、津京冀等新能源汽车发展集聚区域为重点开展示范应用,鼓励建立经济性强、普适性好的动力电池回收模式;另一方面,动力电池生产企业和电动汽车生产企业均应对建立废旧电池回收网络的相关工作负责,通过售后服务网络统计废旧电池回收的信息,保证锂电池的安全处置和回收利用;再者,车企应该建立信息化监管系统,针对锂电池回收利用情况加以跟踪和记录。

  5结语


  综上所述,我国在责任划分、回收模式等废旧锂电池回收的相关政策逐渐完备,今后废旧锂电池产业发展的重点将落在动力电池回收利用体系的建设、梯级利用和生产者责任延伸等方面。未来,车企与第三方回收企业、行业上下游之间的联盟合作共建回收网络有望得到明显加强。
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