鋰離子電池PACK培訓工藝

2021-03-03 20:30:19 字數 5279 閱讀 8608

本培訓教材包括以下內容:

一.鋰離子電池基本知識簡介

二.鋰離子電池充、放電的特性

三.pack工藝介紹

四.電池pack中的工藝特點

五.靜電的防護知識

一.鋰離子電池基本知識簡介

1.鋰離子電池的廣泛用途

發展高科技的目的是為了使其更好的服務於人類。鋰離子電池自2023年問世以來,因其卓越的效能得到了迅猛的發展,並廣泛地應用於社會。鋰離子電池以其它電池所不可比擬的優勢迅速占領了許多領域,象大家熟知的移動**、膝上型電腦、小型攝像機等等,且越來越多的國家將該電池應用於軍事用途。

應用表明,鋰離子電池是一種理想的小型綠色電源。

鋰離子電池已經快速成為可攜式裝置的標準電源;鋰離子電池能提供和鎳氫電池一樣的能量,但在重量方面則可減少大約35%,這對於象攝像機和膝上型電腦之類的用電裝置來說是至關重要的。鋰離子電池完全沒有「記憶效應」和不含有有毒物質的優點也是使它成為標準電源的重要因素。電池是一種把化學能轉化為電能的產品。

應用範圍:

攝像機、數位相機

手機可攜式***

膝上型電腦

各種可攜式電子裝置等

2.什麼是鋰離子電池?

鋰電池的負極材料是鋰金屬材料,正極是碳元素材料。

鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰,負極材料是碳材。按照大家習慣上的命名規律,我們稱這種電池為鋰離子電池。

3.鋰離子電池是由哪些元件組成的?

組成鋰離子電池的構件

(1)電池蓋

(2)正極----活性物質為氧化鈷鋰

(3)隔膜----一種特殊的複合膜

(4)負極----活性物質為碳

(5)有機電解液

(6)電池殼

保護板的作用

鋰離子電池塊中包含有鋰離子電池和電池ic保護線路,保護線路提供過充電、過放電、過電流、過電壓和低電壓保護。

4.鋰離子電池的優越性能:

(1)工作電壓高

(2)能量大

(3)迴圈壽命長

(4)自放電率低

(5)無記憶效應

(6)無汙染

特性:① 能量密度高:具有相同容量的鋰離子電池重量僅為鎳氫、鎳鎘電池重量的1/2左右;具有相同容量的鋰離子電池體積要比鎳鎘電池體積小40~50%,比鎳氫電池體積小20~30%。

② 電壓高:單片鋰離子電池電壓為3.6v以上,等於3支鎳鎘或鎳氫電池的串聯電壓。

③ 不汙染環境:鋰離子電池中不會有任何汙染環境的物質。如:鎘、鉛等。

④ 輸出容量大:鋰離子電池具有1.5c連續放電的能力。

⑤ 壽命長。正常工作條件下,鋰離子電池充/放迴圈壽命次數≥500次。

⑥ 無記憶效應。鋰離子不存在鎳鎘電池中所謂的記憶效應。所以鋰離子電池充電前不需放電。

⑦ 可快速充電:鋰離子電池通常可採用≥0.5c電流快速充電,使充電過程縮短在1~2h內完成。

⑧ 成本高:與其它二次性電池相比,鋰離子電池成本較高,**貴。

5.鋰離子電池與鎳鎘、鎳氫電池比較:

以下是鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池效能的對比:

技術引數鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池

工作電壓(v) 1.2 1.2 3.6

重量比能量(wh/kg) 50 65 105-140

體積比能量(wh/l) 150 200 300

充放電壽命(次) 500 500 1000

自放電率(%/月) 25-3030-356-9

有無記憶效應有有無

有無汙染有無無

注:(充電速率均為1c)

6. 鋰離子電池的工作原理:

鋰離子電池的工作原理就是指其充放電原理。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回到正極。回到正極的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。

不難看出,在鋰離子電池的充放電過程中,鋰離子處於從正極→負極→正極的運動狀態。如果我們把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象優秀的運動健將,在搖椅的兩端來回奔跑。所以,專家們又給了鋰離子電池乙個可愛的名字搖椅式電池。

電池充電、放電化學反應過程為:

充電→li***o2+** →

← li1-x***o2+**lix

←放電放電時鋰離子不能完全移向正極,必須保留一部分鋰離子在負極,以保證下次充電時的鋰離子暢通嵌入通道;否則,電池壽命就相當短,為了保證碳層中放電後留有部分鋰離子,就要嚴格限制放電終止最低電壓;也就是鋰離子電池不能過放電,放電終止最低電壓通常為3.0v/節;同時,根據鋰離子工作原理最高充電終止應為4.2v,不能過充,否則會因正極licoo2中的li離子拿走太多時,造成所謂的晶型癱塌,而使電池表現出現壽命終結狀態。

由此可見,鋰離子充/放電控制精度要求相當高,既不能過充,也不能過放。否則都將影響電池壽命,這是由鋰離子電池工作機理所決定的。

鋰離子電池分液態鋰離子電池和聚合物鋰離子電池(li-ion polymer)聚合物鋰離子根據電解液不同又分固體和膠體狀電解液。

鋰離子電池是一種新型綠色環保電池。

新型綠色環保電池是指近年來已投入使用或正在研製開發的一類高效能、無汙染的電池。目前已經大量使用的鋰離子電池、金屬氫化物鎳電池和正在推廣使用的無汞鹼性鋅錳電池以及正在研製開發的鋰或鋰離子塑料電池、燃料電池、電化學貯能超級電容器都屬於新型綠色環保電池的範疇。此外,目前已廣泛應用的利用太陽能進行光電轉換的太陽電池(又稱光伏發電),也屬於這一範疇。

知識庫:什麼是一次電池?

一次電池:是只能一次性使用的電池,如:鹼性電池、碳性電池、鈕扣電池。

二.鋰離子聚合物電池的特性

1.鋰離子電池的充電特性:

由於鋰離子電池要求,其充放電需精密控制,因此,鋰離子電池需採用專門的恆流,恆壓充電法進行充電。通常恆流充電到4.2v/節,後轉入恆壓,定時充電,待恆壓充電電流降到100ma左右時,終止充電,恆流充電電率為0.

1c~1.5c(c:當電池額定容量為1000mah時,則1.

0c充電率表示充電電流為1000ma,1.5c充電電流為1500ma,依此類推),只要進入恆壓充電狀態,充電電流會慢慢降低到零,並停止充電。

2.鋰離子電池的放電特性:

鋰離子電池採用恆流連續放電,開始放電時電壓均為4.2v/節(單節開路端電壓),終止放電電壓,通常規定為3.0v(不充許過放電),最低放電壓也不能低於2.

5v,否則影響電池壽命。對同一電池而言放電電流大小不同,充電時間長短也不同。若用1.

0c電流放電到終止電壓3.0v約需1h;若用0.2c電流放電,到放電結束約需5 h。

可見放電時間長短與電池容量,放電電流大小有關。

3.鋰離子電池的儲存特性:

鋰離子電池的儲存特性是指鋰離子長期有儲後保持容量的特性及恢復容量等特性。

鋰離子電池剩餘容量與儲存時間和儲存溫度有關,在20℃環境溫度下儲存半年,容量可保持在額定值的90%以上,而同一電池在60℃環境溫度下儲存乙個月後,容量保持僅佔額定容量的80%左右。可見鋰離子電池宜在低溫下儲存,一般使用者長期不用的電池宜放在冰箱冷凍室內儲存。

關鍵1電池充電 :

(1)充電電壓

鋰離子電池單隻電池最高充電電壓為4.2v。

(2)充電電流

鋰離子電池充電電流應為0.7cma或更低。

(3)充電溫度

鋰離子電池應在0°c至45°c溫度範圍內進行充電。

(4)反極充電

不要對電池進行反極充電。

關鍵2電池放電:

(1)放電電流

鋰離子電池放電電流應為1cma或更小 .

(2)放電溫度

鋰離子電池應在-20°c至60°c溫度範圍內進行放電。

(3)放電終止電壓

應避免單隻鋰離子電池放電電壓低於3.0v,過放電會損壞電池效能。

關鍵3電池貯存:

鋰離子電池應充電30%至50%容量後在室溫下貯存。

補充幾個鋰離子電池知識:

①.鋰離子電池具有三層捲繞結構,這三層結構分別是:以鈷酸鋰為主要活性物質的正極、以碳材料為主要活性物質的負極和正負極之間的隔膜層。

②.鋰離子電池是現在日常用電池中能量密度最高的電池,它的容量是鎳鎘電池容量的二倍,而且只有很低的自放電率。鋰離子電池由於沒有採用純金屬鋰做為材料,而是採用的是鋰離子合金材料,因此它是一種穩定和安全的電池產品。

③.通常,鋰離子電池應用於電池組時都包括鋰離子電蕊和電池保護線路,保護線路可以對鋰離子電池過充電、過放電、過電壓、低電壓和過電流等方面進行保護。

④.電池效能和壽命指標主要依據電池的使用情況。

其它事項:

電池內化學反應:

電池效能會因為長期貯存沒有使用而下降,另外,如果各種使用條件如充電、放電、環境溫度等因素沒有維持在規定範圍時,電池的使用壽命可能會下降或者用電裝置可能因電池漏液而被損壞。如果電池在正常充電後不能維持長時間使用時,這表明應該更換電池了。

知識庫:什麼是二次電池?

二次電池:是可反覆使用的電池。如:鎳鎘(nicd)、鎳氫(nimh)、鉛酸、鋰離子可充電池(li-ion)。

三.pack工藝介紹:

概念 1:什麼是pack?

pack:在這裡是指組裝、包裝、封裝、裝配的意思。

1.工序流程介紹:

電池pack工序分為前加工、組裝、包裝三大部分

2.pack工序名詞解釋

a.前加工部分:

鎳帶和電芯的正極,放在夾具上用點焊機,將其焊接;鎳帶和電芯的負極,放在夾具上用點焊機,將其焊接。注意焊接時必須使用夾具。

操作技能要求:焊接牢靠、不焊歪斜、不能有毛刺、按工藝標準作業。注意:以免摺疊後刺破電芯。不良品挑出待維修。

貼絕緣紙:

是將絕緣紙(如成型美紋膠、電工膠、青稞膠紙等)貼於電芯上工藝規定的位置。

操作要求:按圖紙位置、不得歪斜,不得貼有異物。

互檢:檢查電芯是否漏液及有異味。不良品退回領料員。

正負極加錫:

是用電烙鐵在電芯極片加上規定的焊錫。注意加焊方向,烙鐵的溫度範圍:360℃±10℃,操作時小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。

電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完後烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。

操作要求:錫點光滑、牢固、均勻、無漏焊。錫量適宜。

互檢:檢查點焊鎳帶是否牢固。不良品退回上工序。

導線焊接:

是將導線用電烙鐵和焊錫絲與電芯極耳焊接在一起。注意導線焊法,通常有交叉焊接、平行焊接。正極使用紅導線,負極使用黑導線。

烙鐵的溫度範圍:360℃±10℃,操作時小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完後烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。

操作要求:焊接牢固、均勻、無虛焊、漏焊。錫量適宜。

互檢:發現點焊不牢及漏掛錫的不良品退回上工序。

手機鋰離子電池培訓

第一章鋰離子電池的歷史和發展 1 電池發展史 電池是將物質化學反應產生的能量直接轉換成電能的一種裝置。1800年,義大利科學家伏打 volta 將不同的金屬與電解液接觸,作成volta堆,這被認為是人類歷史上第一套電源裝置。從1859年普萊德 plante 試製成功鉛酸蓄電池以後,化學電源便進入了萌...

鋰離子電池工藝流程

正極混料 原料的摻和 1 粘合劑的溶解 按標準濃度 及熱處理。2 鈷酸鋰和導電劑球磨 使粉料初步混合,鈷酸鋰和導電劑粘合在一起,提高團聚作用和的導電性。配成漿料後不會單獨分布於粘合劑中,球磨時間一般為2小時左右 為避免混入雜質,通常使用瑪瑙球作為球磨介子。乾粉的分散 浸濕 1 原理 固體粉末放置在空...

鋰離子電池生產工藝

目錄1 設計的目的與任務 2 1.1課程設計背景 2 1.2課程設計目的與任務 2 2 設計的詳細內容 3 2.1原材料及裝置的選取 3 2.2電池的工作原理 4 2.3電池的製備工藝設計 4 2.3.1製片車間的工藝設計 4 2.3.2裝配車間的工藝設計 7 2.3.3化成車間工藝設計 8 2.3...