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01新品电池组设计开发流程

01新品电池组设计开发流程
01新品电池组设计开发流程

1.目的

根据公司《新品设计开发程序》对新电池组的开发全过程进行管控,指导电池组设计开发人员实施正确的设计开发程序和方案,确保设计的电池组满足顾客的要求和期望及有关法律法规要求。对电池组设计开发过程加以管理。

2.适用范围

本流程包括电池组以及电池组外壳和外围电路(含新技术规格的充电器)等,但不包括新电芯开发。

3.定义

新品电池组:产品目录中不存在的电池组均属于新品电池组。

新品分为以下三类:

A:新品电芯、新保护电路(含保护板、均衡板等所有电池组电路部品)、新结构的产品或部品、新技术参数充电器;

B:充放电口、电池组包装等,以及A类,C类没有包含的其它部分;

C:修改现有产品的电池组外部线长、电池组外部固定用螺丝、标签、同型号电芯等级变化(如由特一级改为一级B)、不变技术参数的不同充电器。

针对A、B和C等级新品,在评估时可以按等级不同分类评估。

4.基本流程

1.根据市场需求或公司整体规划,如果属于A类新品,相关部门填写《新品开发设计建议书》,,需求可以由营销部、海外销售部、公司规划会议提出。建议书经部门经理或主管副总经理审核,总经理核准后,交产品部。属于公司规划会议提出的,由企划办填写建议书并报总经理批准(如果属于B、C类新品,则填写《内部联络单》,由需求提出部门审核,企划办(副)主任,产品部经理签字批准即可)。

2.属于营销部、海外销售部提出的,由提出部门准备评审资料,组织需求评审(B、C类除外)。评审资料至少包括但不限于新品市场分析、价格预测、销售额/销售量预测;评审部门至少包括海外销售部、营销部、技术部、产品部和总经理室成员。总经理根据评审情况对需求进行审核。

1.核准后的新品开发项目由产品部经理确认后转交相关产品经理。

2.产品经理接到新品开发项目(建议书或内部联络单),需在2个工

作日内回复需求提出部门该项目的完成期限。

1.新品设计项目需到财务部进行备案,并由财务部提供统一编号。

2.项目经理根据核准通过的《新品开发设计建议书》展开客户沟通并进行需求分析,填写《电池组开发(含样品)技术需求书》,并收集相关技术标准和法规。公司内部的技术需求书需得到需求提出部门经理及以上人员确认;属于客户项目的,项目经理着手准备和客户签订技术协议,技术协议存在未确认项的,可以先以双方草签的并得到技术副总确认的初步协议继续进入后续阶段项目评审,但正式协议必须在小批量试生产前完成,如果没有签订技术协议,则按照星恒公司的技术要求做。

3.产品经理根据确认后的需求书或技术协议指定具体项目技术负责人。

4.项目技术负责人组织结构、电子、工艺工程师或工艺助工分析技术需求,对项目进行全面分析,编制项目计划,内容至少包括项目内容、项目重点、项目难点及解决方案、项目周期人员分工、所需的执行文

1.项目技术负责人根据具体项目情况召集相关部门评审,参与评审的部门至少包括需求提出部门、技术部、质量部、营销部、产品部、生产技术部。

2.项目技术负责人在评审前24小时提供出纸档或电子档评审资料,供评审人员提前阅览。 1. 项目技术负责人制定《项目管理进度表》; 2. 项目技术负责人根据项目立项评审结果组织相关工程师展开设计,设计内容包括但不限于电路设计、PCB 版图设计、机械结构设计和外形工业设计等;

3.如果需求有重大变更,项目技术负责人可提请产品经理重新立项;

4.进入设计方案评审前,项目技术负责人必须提供设计的书面说明,电路设计提供原理图和相关参数,结构设计提供三维纸档图并标明功能的实现方式。 主要设计输出至少包括(但不只限于): 1.电路原理图和设计原理说明(包括各功能实现方法)以及测试方案和内容; 2. PCB 文件和装配图及元件清单; 3.机械结构设计(工业外形设计)的文件和图纸(2D ); 4.新材料的规格确定;

5.项目技术负责人负责拟定整个产品E-BOM(含成本), 新物料不需要品号;

6.工艺人员负责生产效率的评估;

7.项目技术负责人负责试制样品(含包装方式)。 1.结构、电子设计分别申请手板进行设计验证并出具《验证报告(设计开发用)》; 2.项目技术负责人要求生产技术部工艺科进行产品组装(含新工艺)验证,并出具《验证报告(设计开发用)》; 3.新材料的验证(参考文件:《新生产用物料导入及变更流程》); 4.项目技术负责人负责安排样品送客户验证,公司内部提出除外; 5.送客户验证测试(含客户提出的需求)的样品均须经过样品需求系统下单。 6.若验证有问题,相应设计工程师应对设计及设计输出进行必要的修改,并再次验证,直至通过,同时更新设计文件,并填写《设计变更履历》; 7.项目技术负责人负责安排人员与客户确认产品匹配性,内容见《负载技术检查表》和《负载测试记录表》。 1.由项目技术负责人召集需求提出部门、质量部、产品部、技术部、生产技术部等部门的相关人员进行设计方案评审。 2.项目技术负责人在评审前24小时提供出纸档或电子档评审资料,供评审人员提前阅览。 3.填写《评审记录表(设计开发用)》,记录评审结果 4. 质量部根据技术协议和技术需求书开始准备验收标准。 5.确定需要做哪些客户要求的第三方认证和其它出口国(地区)的强制性认证

1. 根据项目需要相关设计人员负责提出模具、网板、夹具开发申请,项目技术负责人负责整体进度;

2. 工艺工程师根据初步设计输出文件,结合公司现有工艺条件评审设备、环境是否满足新产品的需求,否则提出相关需求; 1.项目技术负责人负责提供样品由项目申请部门交客户确认,并要求客户书面确认《客户确认表》,内部开发需求提出部门负责书面确认。 2.如果客户确认样品有疑问或客户需求变更,由产品设计工程师根据产品部项目经理的意见修改设计。

3.如果该项目中有客户提供物料,则项目技术负责人需要编制《客户提供品清单》,并要求客户签字书面确认。 1. 设计人员对相关物料进行工程验证,并出具工程《验证报告(设计开发用)》。 2. 项目技术负责人向评测中心提出产品(或部件)验证,同时提供设计人员的设计验证报告和以往所有评审记录。验证方法参见企标、负载测试记录、技术协议等。评测中心出具《验证报告(设计开发用)》。 3.项目技术负责人负责拟定相关工艺文件(SOP 除外)、拟定生产情况各工艺参数,工艺工程师负责初步评估各工艺参数是否满足大规模生产的需要。 1.根据实际需要,由项目技术负责人将产品送相关认证机构测试,必要时进行设计更改,直至通过认证。对过程中的任何设计更改,可能产生对客户实际使用产生影响的,则需要及时告知客户,并重新得到客户书面确认。 2.如果产品不需要外部认证或客户不要求首批产品出货前通过认证时,可以直接进入最终评审。 1.由项目技术负责人召集需求提出部门、质量部、产品部、技术部、生产技术部等部门的相关人员进行设计评审。 2.项目技术负责人在评审前24小时提供出纸档或电子档评审资料,供评审人员提前阅览。 3.填写《评审记录表(设计开发用)》,记录评审结果 1.由项目技术负责人召集需求提出部门、质量部、产品部、技术部、生产技术部等部门的相关人员进行工程验证评审。 2.项目技术负责人在评审前24小时提供出纸档或电子档评审资料,供评审人员提前阅览。 3.填写《评审记录表(设计开发用)》,记录评审结果

5.相关文件:

5.1《新品设计开发程序》

5.2《新生产用物料导入及变更流程》

5.3《试作管理办法》

5.4《变更管理程序》

1.设计人员申请各物料品号、完成全套的技术资料(含电子档),按照文件受控程序受控(含新物料的规格书)。

2.申请品号的必要条件是提供物料规格书(含必须的电子文件)和验证报告(含客供品),客供品项目经理有权签字特采。

3.生产技术部和产品部收到客户签字盖章确认后的《客户确认表》后产品部3个工作日内完成BOM ,并将BOM 导入ERP 系统,生产技术部4个工作日内完成临时SOP 的拟定工作。 1.由项目技术负责人召集需求提出部门、质量部、产品部、技术部、生产技术部等部门的相关人员进行最终评审,评审是否可以导入生产。 2.项目技术负责人在评审前24小时提供出纸档或电子档评审资料,供评审人员提前阅览。 3.填写《评审记录表(设计开发用)》,记录评审结果 1.项目技术负责人填写《小批量申请表》(要求附上前面的评审资料)交销售部、质量部、技术部、资材部、生产技术部会签,24小时内必须要有答复。 2. 试作按《试作管理办法》执行。 3. 项目技术负责人负责首批订单的生产全过程。

4. 工艺联合质量工程师出具《新品试产报告》。 1.最终评审通过后,生产技术部5个工作日内完善工艺文件,并受控发行。 2.项目技术负责人根据首批制作情况要求相关人员对已受控文件再次核对,如果有文件需要变更按照《变更管理程序》操作。 1.项目技术负责人整理整个项目开发资料,并编制目录; 2.项目技术负责人对整个开发过程进行一次书面总结,总结内容主要是开发过程出现的一些问题点和解决方案,格式不限; 3.项目技术负责人召集需求提出部门、技术部、质量部、销售部、产品部、生产技术部等部门一起回顾整个项目的开发过程,同时对开发归档资料进行集中审核。 4.项目结案审核通过,项目技术负责人负责将整个项目开发资料,交产品部标准化组存档(包含电子档资料)。后续产品设计改善等工作由生产技术部执行。若出现重大设计问题,则由产品设计人员负责进行改善。

6.记录表格

6.1《新品开发设计建议书》

6.2《电池组开发(含样品)技术需求书》

6.3《新产品立项评审资料》

6.4《项目管理进度表》

6.5《验证报告(设计开发用)》

6.6《设计变更履历》

6.7《负载技术检查表》

6.8《测试负载记录表》

6.9《客户确认表》

6.10《客户提供品清单》

6.11《小批量申请表》

6.12《新品试产报告》

6.13《评审记录表(设计开发用)》

6.14《内部联络单》

锂电池知识及生产流程

锂电池知识及生产流程锂电池知识及生产流程一、锂电池基本知识锂离子电池的特点?6?1 运用于汽车领域正成为一项核心技术?6?1 优点:重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用动力。?6?1 缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。各类蓄电池对比(纵向对比横向)铅酸镍镉镍氢锂离子传统液态聚合物铅酸质量能量密度、体积能量密度、工作温度范围、自放电率、可靠性质量能量密度、体积能量密度、自放电率质量能量密度、体积能量密度、电压输出、自放电率质量能量密度、体积能量密度、结构特点、自放电率镍镉更好的可循环性、电压输出、价格质量能量密度、体积能量密度质量能量密度、体积能量密度、电压输出、自放电率质量能量密度、体积能量密度、结构特点、自放电率镍氢更好的可循环型、电压输出、价格工作温度范围、更好的可循环性、自放电率、可靠性质量能量密度、体积能量密度、工作温度范围、自放电率、电压输出质量能量密度、体积能量密度、结构特点、自放电率锂离子传统液态更好的可循环性、安全、价格工作温度范围、更好

的可循环性、价格、安全价格、安全、自放电率、重复循环质量能量密度、体积能量密度、结构特点、安全、价格聚合物更好的可循环性工作温度范围、更好的可循环性、价格体积能量密度、更好的可循环性、价格工作温度范围、更好的可循环性绝对优势更好的可循 环性、价格工作温度范围、价格体积能量密度质量能量密度、体积能量密度、自放电率、结构特点质量能量密度、体积能量密度、自放电率、电压输出、结构特点资料来源:陈清泉、孙立清,电动汽车的现状及发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期锂离子电池分类锂离子电池聚合物锂离子电池(LIP) 电解质为聚合物与盐的 混合物,这种电池在常温下的离子电导率低,适于高温使用。在固体聚合物电解质中加入增塑剂等添加剂,从而提高离子电导率,使电池可在常温下使用。采用导电聚合物作为正极材料,其比能量是现有锂离子电池的3倍,是最新一代的锂离子电池。固体聚合物电解质凝胶聚合物电解质聚合物正极材料液态锂离子电池(LIB) 聚合物锂电vs.液态锂电聚合物——下一代锂离子电池?6?1 优势1:用固体电解质代替了液体电解质–具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点;–不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳,从而提高整个电池的比容量。?6?1 优势2:可采用高分子正

铅酸蓄电池制造工艺流程

铅酸蓄电池制造工艺流程 1、极板的制造 包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统; ⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具; ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等; ⑷极板化成设备充放电机; ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。 板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造:用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。 极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反

应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。 3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体,也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。 第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等; 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉,而在欧美多用巴顿法生产铅粉。 岛津法生产铅粉过程简述如下: 第一步:将化验合格的电解铅经过铸造或其他方法加工成一定尺寸的铅球或铅段; 第二步:将铅球或铅段放入铅粉机内,铅球或铅段经过氧化生成氧化铅;

动力电池系统设计讲解

深入浅出史上最易懂的动力电池系统 设计讲解 2 [摘要]动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 动力电池系统指用来给电动汽车的驱动提供能量的一种能量储存装置,由一个或多个电池包以及电池管理(控制)系统组成。动力电池系统设计要以满足整车的动力要求和其他设计为前提,同时要考虑电池系统自身的内部结构和安全及管理设计等方面。 比如整车厂会针对要设计的整车,在考虑安全设计、线束连接线设计、接插件设计等相关要求后,形成一个有限的动力电池系统空间大小。然后在有限的空间约束下,进行电池模组、电池管理系统、热管理系统、高压系统等布置,保证电池单体及模块均匀散热,保证电池的一致性,提高电池系统的寿命与安全。设计时要考虑到的一些整体和通用性原则包括安全性好、高比能量、高比功率、温度适应性强、使用寿命长、安装维护性强、综合成本低等。

一种典型的动力电池系统 由于不同种类电动汽车的结构和工作模式的不同,导致对动力电池的性能要求也不一样。纯电动汽车行驶完全依赖于动力电池系统的能量,电池系统容量越大,可以续航里程越长,但所需电池系统的体积和重量也越大。虽然混合动力汽车对动力电池系统的容量要求比纯电动汽车要低,但要能够在某些时候提供较大的瞬时功率。而串联式和并联式混合动力汽车对电池系统的要求又有所区别。 因此动力电池系统的设计流程一般如下:(1)先确定整车的设计要求;(2)然后确定车辆的功率及能量要求(3)选择所能匹配合适的电芯(4)确定电池模块的组合结构形式(5)确定电池管理系统设计及热管理系统设计要求(6)仿真模拟及具体试验验证。

铅酸蓄电池的装配过程

第九章铅酸蓄电池的装配过程及质量控制 铅酸蓄电池的装配是指将极板、隔板、槽盖及电解液配合组装形成铅酸蓄电池的过程,装配是铅酸蓄电池制造的最后一道工序,装配后形成成品蓄电池可以实现电能与化学能的相互转换。 第一节铅酸蓄电池零部件及技术要求 一、极板 极板是铅酸蓄电池的主体部件,是由板栅与活性物质(活化的铅膏)构成,按其结构形式极板分为涂膏式极板和管式极板,按其状态可分为普通极板和干荷电极板,按其功效可分为正极板和负极板。极板在铅酸蓄电池中的主要作用是: 1、电化反应的母体 2、电压形成的电极 3、电流形成的转换体 极板的技术要求详见第八章。 二、隔板 隔板是铅酸蓄电池重要的部件,又称“第三极板”,它的质量优劣直接影响到铅酸蓄电池的功能和功效,隔板由微孔橡胶或塑料或玻璃纤维材料制成,其一般以片状或袋状的形式存在于蓄电池中,其主要的作用是: 1、防止正、负极板接触短路并保证正、负极板实现最短的距离。 2、保证电解液中的正、负离子顺利通过参加电极反应。 3、电解液的载体。 4、阻缓正、负极板铅膏物质的脱落及极板受震损伤。 5、阻止一些对电极有害物质通过隔板进行迁移和扩散。 铅酸蓄电池用隔板应具有以下特性: ⑴、在硫酸中的应具有良好耐腐蚀性; ⑵、具有疏松多孔结构且能吸入大量的电解质溶液; ⑶、浸透性好; ⑷、有满足使用的机械强度和弹性; ⑸、具有一定的抗压性; ⑹、具有较小的电阻; ⑺、在一定温度范围内具有一定的耐温性; ⑻、具有一定耐老化性和耐氧化性。 铅酸蓄电池的种类很多,目前常用的有以下几类: 1、微孔橡胶隔板 微孔橡胶隔板是一种用生胶、硅酸以及其它添加剂制成的、具有10μm以下微孔的平板式隔板。它具有使用寿命长、可制厚度较小、电阻较低、没有毛刺和枝节等优点。缺点是被电解液浸渍的速度比较慢,成本较高,且不易制成0.5mm以下的薄板。此隔板多用于工业电池中。 微孔橡胶隔板的技术要求见表9—1 表9—1 微孔橡胶隔板物理化学性能

电动汽车动力电池系统总体方案设计

电动汽车动力电池系统总体方案设计 1.1 额定电压及电压应用范围 对于高速电动车辆动力电池系统的额定电压等级,参照《GB/T31466-2015 电动车辆高压系统电压等级》可选择144V、288V、320V、346V、400V、576V等。对于微型低速电动车动力电池系统的电压等级,100V以下主要以48V、60V、72V和96V为主。 动力电池系统的额定电压及电压范围必须与整车所选用的 电机和电机控制器工作电压相匹配,因此为保证整车动力系统的可靠运行,需要根据电动整车电机的电压等级及工作电压范围要求,选择合适的单体电池规格(化学体系、额定电压、容量规格等)并确定单体电池的串联数量、系统额定电压及工作电压范围。通常允许使用的电压范围上限为系统额定电压的115%~120%,下限为系统额定电压的75%~80%。

1.2 动力电池系统容量 整车概念设计阶段,从整车车重和设定的典型工况出发,续驶里程、整车性能(最高车速、爬坡度、加速时间等)要求,可以计算出汽车行驶所需搭载的总能量需求。动力电池系统容量主要基于总能量和额定电压来进行计算。 1.3 功率和工作电流 整车在急加速情况下,动力电池系统需要提供短时脉冲放电功率,对应的工作电流为峰值放电电流;在紧急刹车情况下,需要提供短时能量回收功率,对应的回馈电流为峰值充电电流。

整车在平路持续加速或长坡道时,动力电池系统需要提供稳定的持续放电功率,此时要求能够长时间稳定输出一定额度的电流,即持续放电工作电流。 1.4 可用SOC范围 在动力电池系统产品设计上,由于SOC可用范围会直接影响总能量的设计,直接体现到单体电池的选型及数量要求,因此,也会对电池箱体的包络尺寸设计、内部布置及安装空间间隙以及对总体成本等方面产生最直接的影响。动力电池系统SOC应用范围的选择首先考虑整车对充放电功率和可用能量等方面的需求,同时结合单体电池在不同温度条件下的充放电能力(功率和能量)、存储性能(自放电率)、寿命、安全特性,以及电池管理系统的SOC估算精度等影响因素来确定。

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析(苍松书屋)

特斯拉电动汽车动力电池管理系统解析 1. Tesla目前推出了两款电动汽车,Roadster和Model S,目前我收集到的Roadster 的资料较多,因此本回答重点分析的是Roadster的电池管理系统。 2. 电池管理系统(Battery Management System, BMS)的主要任务是保证电池组工作在安全区间内,提供车辆控制所需的必需信息,在出现异常时及时响应处理,并根据环境温度、电池状态及车辆需求等决定电池的充放电功率等。BMS的主要功能有电池参数监测、电池状态估计、在线故障诊断、充电控制、自动均衡、热管理等。我的主要研究方向是电池的热管理系统,因此本回答分析的是电池热管理系统 (Battery Thermal Management System, BTMS). 1. 热管理系统的重要性 电池的热相关问题是决定其使用性能、安全性、寿命及使用成本的关键因素。首先,锂离子电池的温度水平直接影响其使用中的能量与功率性能。温度较低时,电池的可用容量将迅速发生衰减,在过低温度下(如低于0°C)对电池进行充电,则可能引发瞬间的电压过充现象,造成内部析锂并进而引发短路。其次,锂离子电池的热相关问题直接影响电池的安全性。生产制造环节的缺陷或使用过程中的不当操作等可能造成电池局部过热,并进而引起连锁放热反应,最终造成冒烟、起火甚至爆炸等严重的热失控事件,威胁到车辆驾乘人员的生命安全。另外,锂离子电池的工作或存放温度影响其使用寿命。电池的适宜温度约在10~30°C之间,过高或过低的温度都将引起电池寿命的较快衰减。动力电池的大型化使得其表面积与体积之比相对减小,电池内部热量不易散出,更可能出现内部温度不均、局部温升过高等问题,从而进一步加速电池衰减,缩短电池寿命,增加用户的总拥有成本。 电池热管理系统是应对电池的热相关问题,保证动力电池使用性能、安全性和寿命的关键技术之一。热管理系统的主要功能包括:1)在电池温度较高时进行有效散热,防止产生热失控事故;2)在电池温度较低时进行预热,提升电池温度,确保低温下的充电、放电性能和安全性;3)减小电池组内的温度差异,抑制局部热区的形成,防止高温位置处电池过快衰减,降低电池组整体寿命。 2. Tesla Roadster的电池热管理系统 Tesla Motors公司的Roadster纯电动汽车采用了液冷式电池热管理系统。车载电池组由6831节18650型锂离子电池组成,其中每69节并联为一组(brick),再将9组串联为一层(sheet),最后串联堆叠11层构成。电池热管理系统的冷却液为50%水与50%乙二醇混合物。

动力电池管理系统硬件设计电路图

动力电池管理系统硬件设计电路图 电动汽车是指全部或部分由电机驱动的汽车。目前主要有纯电动汽车、混合电动车和燃料电池汽车3种类型。电动汽车目前常用的动力来自于铅酸电池、锂电池、镍氢电池等。 锂电池具有高电池单体电压、高比能量和高能量密度,是当前比能量最高的电池。但正是因为锂电池的能量密度比较高,当发生误用或滥用时,将会引起安全事故。而电池管理系统能够解决这一问题。当电池处在充电过压或者是放电欠压的情况下,管理系统能够自动切断充放电回路,其电量均衡的功能能够保证单节电池的压差维持在一个很小的范围内。此外,还具有过温、过流、剩余电量估测等功能。本文所设计的就是一种基于单片机的电池管理系统。 1电池管理系统硬件构成 针对系统的硬件电路,可分为MCU模块、检测模块、均衡模块。 1.1MCU模块 MCU是系统控制的核心。本文采用的MCU是M68HC08系列的GZ16型号的单片机。该系列所有的MCU均采用增强型M68HC08中央处理器(CP08)。该单片机具有以下特性: (1)8MHz内部总线频率;(2)16KB的内置FLASH存储器;(3)2个16位定时器接口模块;(4)支持1MHz~8MHz晶振的时钟发生器;(5)增强型串行通信接口(ESCI)模块。 1.2检测模块 检测模块中将对电压检测、电流检测和温度检测模块分别进行介绍。 1.2.1电压检测模块 本系统中,单片机将对电池组的整体电压和单节电压进行检测。对于电池组整体电压的检测有2种方法:(1)采用专用的电压检测模块,如霍尔电压传感器;(2)采用精密电阻构建电阻分压电路。采用专用的电压检测模块成本较高,而且还需要特定的电源,过程比较复杂。所以采用分压的电路进行检测。10串锰酸锂电池组电压变化的范围是28V~42V。采用3.9M?赘和300k?赘的电阻进行分压,采集出来的电压信号的变化范围是2V~3V,所对应的AD 转换结果为409和*。 对于单体电池的检测,主要采用飞电容技术。飞电容技术的原理图如图1所示[2],为电池组后4节的保护电路图,通过四通道的开关阵列可以将后4节电池的任意1节电池的电压采集到单片机中,单片机输出驱动信号,控制MOS管的导通和关断,从而对电池组的充电放电起到保护作用。

《安全管理》之聚合物锂电池的生产流程安全问题

聚合物锂电池的生产流程安全问题 在聚合物锂离子电池的生产过程中,以下一些因素必须予以注意。生产出的聚合物锂离子电池经过包装后,进行化成。化成的条件比较关键,因为它涉及SEI膜的形成,以防止负极自发与电解液发生反应;同时,也可以使活性物质与电解质之间有良好的接触。一般而言,每一个生产厂家有自己的化成条件。 聚合物锂离子电池/原材料 1 对于负极而言,除了使用溶于有机溶剂的聚合物作为黏合剂外,也可以使用溶于水溶液的聚合物作为黏合剂。图5为一种可溶于水的黏合剂聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)(AMAC)的结构示意图。它与聚偏氟乙烯相比,具有一定的优越性,有利于在负极表面形成导电性更高的SEI膜,有机电解液的渗透性更好。2 导电剂的分散尽管不是重要方面,但也不可忽视。前面已经讲述了导电剂的分散情况对于负极材料的影响,对于正极材料而言也起同样作用,影响正极容量的发挥和电池的倍率性能。例如对于LiMn2O4而言,采用新型的工艺比传统的工艺更能保证导电剂分散均匀,极化低,容量高,倍率性能好。不同工艺制备的LiMn2O4正极极片的容量与放电倍率的关系。3 正极和负极的比例对于不同的原材料而言也是不一样的。例如,对于天然石墨//LiFePO4而言,后者的容量应该等于天然石墨的容量与SEI膜形成所需要的电荷之和。另外,电极的厚度根据不同的材料,也有不同要求。4 目前商品用的聚合物锂离子电池基本上还是使用LiFP6的碳酸酯溶液作为增塑剂,在较高的温度(80~100℃)下,在微量水分或醇的引发下发生分解,并产生一些有毒的烷基氟化磷酸酯。该热分解在路易斯酸或锂和金属的复合氧化物的作用下受到抑制。5

电动汽车用动力电池系统安全性设计-0901..

电动汽车用动力锂离子电池系统 安全性设计 拟稿:张建华 2014、7、31

目录 1、序言 2、锂离子电芯安全特性 3、几种锂离子电芯安全特性分析 4、由锂离子电芯组成的电池PACK的安全性特性分析 5、锂离子电池PACK安全性设计 6、结论

一、序言 1、特斯拉电动汽车六次碰触起火事件 7月4日,在一起离奇的盗窃事件中,特斯拉意外成为了主角。一名身份未明的男子7月4日早间盗窃ModelS汽车后,引发警方的高速追逐。该男子随后在西好莱坞撞上多辆汽车,并在撞击路灯后解体成两半,引发电池着火。7月7日,特斯拉表示,该公司将调查在高速追逐中因碰撞而解体成两半,并着火的ModelS汽车残骸。 从2013年下半年开始,特斯拉已经发生了六起起火事件。其中两起是行驶中车辆自燃,两起是碰撞起火,原因是车主驶过路面上的残骸致使电池箱被刺穿后起火,有一起在充电时发生,还有一起原因不明。 1)11月6日,据海外网站报道,一辆特斯拉Model S电动车在美国田纳西州纳什维尔附近再度遭遇起火事故,车头几乎全部烧毁。 2)10月1日,一辆Model S撞上了路中的金属残片引发事故着火燃烧,车辆前部的一块电池包起火。 3)10月18日中旬,在墨西哥,一辆高速行驶特斯拉Model S撞到了一堵混凝土墙,紧接着又撞上了一棵大树,随后起火燃烧。 结论:汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

2、比亚迪e6着火事件 2012年5月26日凌晨3时08分,深圳滨海大道西行侨城东路段发生的一起重大交通事故,让电动汽车的安全问题成为了全世界关注的焦点。当时,一男子载三女驾驶一辆红色日产GT-R跑车,高速撞上两辆同方向行驶的出租车。其中一辆比亚迪E6电动出租车起火燃烧,一名男性出租车司机连同两名女性乘客被困火中当场死亡。 涉及各领域的13名知名专家,包括电动汽车整车及动力系统、部件安全、结构安全、汽车碰撞、电子电气安全、动力电池、汽车交通事故鉴定、火灾调查、材料燃烧特性等专业领域。专家分别来自中国汽车技术研究中心、交通运输部、科学研究院、公安部天津消防研究所、广东省消防总队、北方车辆研究所、S MG等,进行为期70天的调查。 专家组得到的结论是:电池没爆炸,着火起因是e6受到两次严重碰撞,车身后部及电池托盘严重变形、动力电池组和高压配电箱受到严重挤压,导致部分动力电池破损短路、高压配电箱内的高压线路与车体之间形成短路,产生电弧,引燃内饰材料及部分动力电池等可燃物质。e6的动力电池系统在整车上的安装布局、绝缘防护及高压系统等方面设计合理,“整车安全未见设计缺陷”。 结论: 汽车底盘在受到猛烈冲击变形后会产生着火事故; 底盘受到猛烈冲击类似于挤压和针刺的综合测试。

动力电池系统设计输入地要求

纯电动大巴车用动力电池系统设计输入要求 一.设计输入--项目可行性报告 1、车辆技术参数: 车辆尺寸(车辆三维模型) 总质量 kg 轴荷分配 kg 主传动比 最大车速 km/h 常规车速 km/h 爬坡车速 km/h 最大爬坡度 % 迎风面积 m2 风阻系数 车轮的滚动半径 m 2、车辆性能: 车速、加速性、行驶距离、车速变化曲线 3、使用环境: 路面、全年早晚温度变化与负荷变化关系曲线、全年雨量分布、湿度范围、 4、运行工况:

负荷变化曲线、每天运行时间 实际路测数据输入: 1)行驶里程(平路里程和坡道里程)按满备质量计算 2)运行的最高车速 3)运行的平均车速 4)爬坡车速 5)满载质量波动 5、驱动电机参数: 电机结构、工作电压范围、工作温度范围 电动机的额定功率、扭矩、转速、尺寸、重量等基本参数 电动机的瞬时最大功率、扭矩、转速等参数 变速箱的主减速比、传动比等基本参数 电机制动参数 6、控制器参数 7、充电机参数 二.根据需求输入及汽车改装的实际情况,编制技术协议--项目设计任务书,需要提供的参数: 1.提出电池箱最大包络; 2.确定电池箱体固定安装方式、固定点及定位销位置(三维模型);

3.明确接插件及管脚定义; 4.提出电性能指标(电压等级﹑能量密度﹑功率密度﹑寿命等)及试验工况要求; 5.提出环境适应性能指标(防腐等级﹑冲击振动﹑高低温等);6.提出安全性能指标(过充﹑过放﹑短路﹑挤压﹑针刺﹑跌落等; 高压安全,碰撞与高压安全,绝缘安全,防水安全等); 7.提出上下电及相关逻辑; 8.确定通信协议(和VCU﹑CHARGER); 9.确定故障定义及故障分类,并设置合理的阀值; 10.对售后服务提出一定的要求。 三.动力电池组设计输入要求 纯电动电池pack性能

动力电池智能制造技术【全面解析】

动力电池智能制造技术 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 1新能源汽车动力电池的智能制造 我国已成为名副其实的全球最大的新能源汽车市场。动力电池作为最为核心的 关键零部件,它的相关技术必须与电动汽车的发展相适应。新能源汽车能走多远, 最终取决于动力电池能走多远。综合各类电池的技术优势及发展趋势,锂离子电池 在混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车领域,将会有越来越广泛的应 用。该类电池技术对新能源汽车产业发展的意义重大。 当前国内生产动力电池的企业约有上百家,但由于自动化程度低,不少企业呈 现出生产效率低、产品良品率低和运营信息互联互通效率低的“三低”特点。这使 得动力电池在技术以及一致性问题上一直很难有实质性突破,严重影响了动力电池 的整体性能,也制约了我国新能源汽车产业的发展。 基于此,动力电池的智能制造应运而生。什么是动力电池的智能制造?它是指, 动力电池生产智能工厂综合运用ERP系统、MES系统等软件,并实现全周期生产的 可视化、自动化、智能化。未来,包括动力电池在内的新能源汽车制造,未来必然 走向大规模和智能化,呈现高精度、高速度和高可靠性的“三高”特点。而以无人 化、可视化和信息化为代表的“三化”是实现“三高”的利器,亦是智能制造的范 畴。 2动力电池工艺装备智能制造技术的发展水平

作为动力电池制造环节必需的工具,动力电池生产工艺装备对动力电池规模化生产条件下的技术发展起着极为关键的作用,近年来动力电池装备产业发展势头迅猛。结合动力电池生产工艺流程,我们将从动力电池电芯生产的前、中、后各段工序以及电池组模组及系统装配工序对动力电池装备产业的智能制造技术发展现状进行分析。 1.动力电池电芯生产前段工序的技术水平 作为动力电池整条产线最为关键的环节,生产前段工序对动力电池产品品质一致性和性能稳定性产生直接影响。动力电池电芯生产前段工序是指实现锂离子动力电池从原材料输送到模切的极片加工成型的过程。自动加料系统、搅拌机、涂布机、辊压机和模切机等是动力电池制造过程的核心工艺装备。 由于前段工艺装备对动力电池性能影响较大,各项技术指标要求高,且设备技术复杂程度高,前几年国产装备技术相对较为落后,在效率、精度、稳定性等方面与国外还存在一定差距,尤其是涂布机。近年来随着行业技术日趋成熟,国内装备行业快速发展,自动加料系统、大容积自动搅拌机、高速涂布机、高速模切机等高端设备逐步实现国产化,并在实际应用中产生了较好效果。 表1. 国内电池电芯前段工序设备情况 2.动力电池电芯生产中段工序的技术水平 传统工艺主要以手工作业和单机自动化为主,近年来随着大规模生产对生产效率和过程控制的要求,动力电池生产中段装配工序已逐步实现整线自动化控制。通过对自动化工作站、上下料机构、自动传输机构、多轴机器人等部件的连接整合,采用高精度传感器技术实现对过程数据数据的自动采集、监控和反馈,并结合设备MES系统的应用,实现动力电池中段工序智能化生产。

废铅酸蓄电池处理工艺流程及污染控制

废铅酸蓄电池处理工艺流程及污染控制 废铅酸蓄电池的资源再生应先经过预处理后,再采用冶金的方法处理电极板填料等含铅物料。 1)预处理(废铅酸蓄电池预处理过程应在封闭式的构筑物中进行。不得对废铅酸蓄电池进行人工破碎和在露天环境下进行破碎作业)。 一般包括机械打孔、破碎、分离等。 (1)废铅酸蓄电池的机械打孔应采取妥善措施避免二次污染产生。 (2)废铅酸蓄电池破碎工艺应保证电池中的铅板、连接器、塑料盒和酸性电解液等成分在后续步骤中易被分离。 (3)破碎后的铅的氧化物和硫酸盐可通过筛分、水力分选、过滤等方式使其从其他的原料中分离出来。 (4)应对废塑料进行清洗,并应清洗至无污染,基本不含铅后方可进一步回收利用。 (5)预处理过程应积极推进采用自动破碎分选设备进行。 预处理过程产生的塑料、铅电极板、含铅物料、废酸液分别回收、处理;废铅酸蓄电池中的废酸液应收集处理,不得将其排入下水道或排入环境中。 2)铅回收

经预处理后的含有金属铅、铅的氧化物、铅的硫酸盐以及其他金属如钙、铜、银、锑、砷及锡等物质的电池碎片可采取火法冶金法或湿法冶金法把金属铅从混合物中分离出来。 A火法冶金法:包括两种方式,即一种是先预脱硫后高温冶炼还原铅;另一种方法为直接熔炼还原回收铅,同时进行硫的回收处理工艺。 (1)预脱硫过程可通过与碳酸铵或碳酸钠和氢氧化钠的混合物或三氧化二铁和碳酸钙混合物等反应来脱硫,脱硫产生的硫酸钠溶液可进一步纯化生产高纯度的盐。 (2)利用直接熔炼还原回收铅,其冶炼过程应对含二氧化硫烟气进行收集制酸,其尾气应经净化处理后实现达标排放。 (3)火法冶金可采用回转窑、鼓风炉、电炉、旋转窑、反射炉(不含直接燃煤的反射炉)等。应严格控制熔炼介质和还原介质的加入数量,以保证去除电池碎片中所有的硫和其他杂质以及还原所有的铅氧化物。 (4)利用火法冶金工艺进行废铅酸蓄电池资源再生,其冶炼过程应在密闭负压条件下进行,以免有害气体和粉尘逸出,收集的气体应进行净化处理,达标后排放。 B湿法冶金法: 一般包括两种工艺方法,一种是预脱硫-电解沉积工艺,另一种是固相电还原铅工艺。

锂电池知识及生产流程word版

锂电池知识及生产流程 第一编 一、锂电池基本知识 1、锂离子电池的特点 1.1运用于汽车领域正成为一项核心技术 1.2优点:重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用动力。 1.3缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。 二、各类蓄电池对比(纵向对比横向)

资料来源:清泉、立清,电动汽车的现状及发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期 三、锂离子电池分类 四、聚合物锂电VS 液态锂电 4.1聚合物——下一代锂离子电池 优势1:用固体电解质代替了液体电解质 锂 离子 聚 合物 更好的可循 环性 工作温度围、更 好的可循环性、价 格 体积能量密度、 更好的可循环 性、价格 工作温度围、更好 的可循环性 绝 对 优 势 更好的可循 环性、价格 工作温度围、价 格 体积能量密度 质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 结构特点 质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 电压输出、结构特点

– 具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点; – 不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳, 从而提高整个电池的比容量。 优势2:可采用高分子正极材料 – 其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。 优势3:在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提 高。 劣势:工作温度、循环性能上需要突破 五、锂离子电池产业链分析 5.1最上游:矿资源 5.1.1最上游是矿资源,包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化 合物。目前,钴和锂用量最大。 5.1.2国钴生产领头企业有金川、华友、嘉利柯和优美科四家 ,年产量都在 1500吨以上,国金属钴储量极少,目前约 80%的金属钴靠进口。 5.1.3锂资源在中国储量相对丰富,仅次于智利、阿根廷。国 资源目前主要被、矿业掌控,并同时生产工 业级碳酸锂。而电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供 应,其中天齐锂业技术最成熟,是行业标准制定者,约占 国60%的市场份额,并且有部分出口。

电动汽车动力电池系统五大国标最详解读

电动汽车动力电池系统五大国标最详解读 [导读]国标针对动力电池系统,建立了常规性能和功能要求,范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统这4个层级,产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车,已基本上了构成了一个完整的体系。 关键词:电池系统电动汽车 国标针对动力电池系统,建立了常规性能和功能要求——容量、能量、功率、效率、标准循环寿命、工况循环寿命、存储、荷电保持、容量恢复、倍率性能、高低温性能等,建立了安全防护要求——操作安全、故障防护、人员触电防护、滥用防护、环境适应性、事故防护、用户手册和特殊说明等,范围覆盖了电芯、模组、动力电池包、动力电池系统这4个层级,产品类型包括混合动力、插电式/增程式混合动力、纯电动乘用车和商用车,已基本上了构成了一个完整的体系。 一、构建标准体系 电动汽车早期的发展过程中,GB或GB/T国家标准的缺失在一定程度上造成了行业的良莠不齐和鱼龙混杂。仅依靠汽车行业的QC/T推荐标准作为一种参考,并不具有权威性和广泛性,整车企业和电池企业要么茫无头绪,要么各行其是、各执一词,缺乏一个统一的衡量标准。 随着2015年新版GB/T国家推荐标准的陆续发布,我国电动汽车产业围绕动力电池系统已基本上构建了完整的标准体系,形成了行业的准入门槛,有利于行业的规范发展和优胜劣汰。 新国标在2015年5月颁布(部分标准将在10月份或年底颁布),与旧标准之间有一年的过渡期,从2016年开始,相关企业都将遵循新的标准进行相关检测。新国标与工信部2015年3月发布的《汽车动力蓄电池行业规范条件》一起,将加速动力电池行业的洗牌,提高行业集中度水平。

动力电池系统方案书

管理编号: 项目编号:EVPS(JS)ZZYF150609 项目名称:PL151V220电池系统文档版本:V0.01 技术部 2013年 8 月 1 日

版本履历

目录 一、前言 (4) 二、概述 (4) 三、系统部件清单 (5) 四、电池组性能指标 (5) 五、电池系统结构规格 (6) 六、蓄电池控制单元技术要求 (7) 6.1 蓄电池控制单元基本功能 (7) 6.2 电池管理系统技术指标 (7) 6.3蓄电池控制单元策略及动作参数 (8) 6.4 控制方式 (9) 6.5 充电方式 (10) 七、国家标准 (10)

一、前言 本方案采用的主要技术符号和术语: C1:1小时率额定容量(Ah); I1:1小时率放电电流,其数值等于C1(A); Cn1:1小时率实际放电容量(Ah); In1:1小时率实际放电电流,其数值等于Cn1(A); BCU(BMS):蓄电池控制单元,控制、管理、检测或计算蓄电池电和热相关参数,并提供蓄电池系统和其他车辆控制器通讯的电子装置; 单体蓄电池:直接将化学能转换为电能的基本单元装置,包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电; 蓄电池包:通常包括蓄电池组,蓄电池管理模块(不含BCU),蓄电池箱及相应附件,具有从外部获得电能并可对外输出电能的单元, 亦称之为电池包; 蓄电池系统:一个或一个以上蓄电池包及相应附件(管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械总成等)构成的能量存储装置; 高压盒:用来集中放置高压接触器、继电器、汇流排、保险丝、BMS等部件,实现蓄电池系统电能集中管理和分配的部件; 二、概述 本方案约定的电池系统(以下可简称本系统或系统)名称为PL151V220锂离子电池系统,型号为:PL151V220,额定电压为151.2V,额定容量为 220 Ah,额定能量33.2度。电池系统由100并42串,合计4200只规格为 18650 的单体蓄电池成组,在部件上包含1个蓄电池包以及配套的高、低压线束线缆。

车用动力电池系统设计与开发

All Value In Creation CALB 车用动力电池系统设计与开发 谢秋 2017年3月31日

目录 CONTENTS 第一部分:车用动力电池系统概述 第二部分:结构技术 第三部分:电池管理系统 第四部分:系统开发的工具和方法 第五部分:车用动力电池系统开发模式

第一部分:车用动力电池系统概述

● 2014年,公司金属壳电池、软包电池生产线建成并投入使用,公司产品实现转型升级与技术跨越。 ● 2015年,中航工业与江苏省政府签署战略合作协议,建设中航绿色电源科技园。 ● 2009年,中航工业集团做出大力发展动力电池产业的决定,分三期完成36亿投资规模。 ● 2011年,中航锂电洛阳产业园新建1.2亿安时自动化生产线投产。 ● 2016年,中航锂电洛阳三期、江苏一期建成投产,公司迎来跨越式发展新阶段。 车辆类型: -EV 用 -HEV 用: -弱混(12V\48V ) -中混、强混(144V\~288V) -PHEV 用 安装结构形式: -吊挂式 -盛放式 布置方式 -集中式:系统由一个电池包组成 -分步式:系统由多个电池包组成 车用动力电池系统定义: 一种为车辆提供双向能量转换和能量存储功能的装置。即向外界提供功率和能量,也可以从外界吸收功率和能量。

车用动力电池系统构成

电芯结构路线 方形铝壳软包圆柱 优势: 单体容量大,成组简单,尺寸控 制容易 弱势: 壳体成本 优势: 散热好,成本低,质量能量密度高 弱势: 尺寸控制复杂,日历寿命有待验证 优势: 标准化程度高,成本低,生产效率 高 弱势: 成组复杂

铅酸蓄电池简易生产流程

铅酸蓄电池简易生产流程 电池工厂生产流程 铸铅零件 包板 1.2.1包板结构=正极板(PbO2)+AGM(玻璃纤维与棉的混合物)+负极板(棉状铅) 极板结构=板栅(成分铅钙,可把电集中在极耳,固定铅膏)+铅膏(主要放电物质)+极耳 电池中电流容量大小与正负极配比密切相关。 Eg, 4+5-,6V4AH2+3- 入铁盒。烧焊的前序动作,用于装包板。 上梳,形成烧焊部位。 摆铅零件。 烧焊。 焊合包板的正极板极耳,形成包板的正极点(铅零件)。焊合包板的负极板极耳,形成电池的负极点(铅零件)。 烧焊是VRLA的瓶颈产能。旭威有两把烧焊,1000PCS/把/天,总产能2000PCS/2把/天。 下模装底槽。 下模前,在正极连接处划红线,以示正极。 底槽为高强度,耐撞击的 ABS材质。 对焊。电池组的正负极对焊,形成回路。 试盖。 查假焊,扶正极位。 短路测试,用极板短路测试仪。 标型号,于电池盖上。 配胶,倒封盖胶。 胶为环氧树脂,起密封作用。 封盖。 电池底槽部位倒对盖口,向下正位,防露胶。露胶会导致酸稀释不到位,加大自放电,也可能导致内短路。注意密封要到位,否则易导致极板氧化,使电池的容量降低、寿命减短。 在正负极呈对角状态时,要注意反盖。 中盖胶固化。过烘干机,夏天1~,冬天~2H。 塞O型圈,用旋子加固。 塞端子,焊接。端子一般为铅合金,铜或其他合成物,表面镀银,采用最新的密封结构和技术。 倒极柱胶。先倒密封胶(环氧树脂),再倒色胶(一般的脱氧剂,红色为正极,黑色为负极),先后过烘干机烘干。 查气密性,开路或闭路(万用表),查外观。 配酸。一般为含有特殊添加剂浓度为22%~33%的稀硫酸,全部被吸附在AGM隔板中,电池中无流动硫酸,可任意放置使用。稀硫酸为电池中的电解液。 加酸。采用微电脑控制精密定量蓄电池加酸机,12孔型,9台。 分三次加酸,加酸后静止2H,以便AGM充分吸收酸液。 上安全阀。安全阀为耐酸抗老化的聚合橡胶,可自动排放电池内部过多的气体,并保持电池内部气压在安全范围。放电时通气,充电时闭合。 加垫片,上胶条(充电时酸会冒泡,可防止溢酸)。 初充电。时间范围为20~35H,采用微电脑控制多功能蓄电池充放电机,20台。 下胶条、垫片后,清洗电池。 查酸,查电压,全检,是否开路或闭路。采用微电脑控制蓄电池容量检测机,2台。 测电容量,抽检,采用微电脑蓄电池循环充放电测试仪,14台。 超声波封盖片。

锂电池生产工艺分析

锂电池生产工艺分析 关于循环不合格的分析 一、正负极活性材料的物化结构性质的影响 正负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱嵌有决定性的影响,因而影响电池的循环寿命。正负极活性材料的结构是主要的影响因素,使用容易脱嵌的活性材料充放电循环时,活性材料的结构变化较小,而且这种微小变化是可逆的,因而有利于延长充放电循环寿命。 1、材料在充放电过程中的结构稳定性 材料在充放电过程中的结构稳定性有利于提高其充放循环性能。如尖晶石材料LiXMn2O4,具有优越的循环性能,其主要原因之一便是在锂离子的嵌入和胶出过程中,单元晶胞膨胀、收缩率小于1%,即体积变化小;LiXMn2O4(X大于等于1)电极 在充放过程中容量损失严重,主要是因为在充放电过程中,其颗粒表面发生Jahn-Teller畸变效应,单元晶胞膨胀严重,使结构完整性破坏。对材料进行适当的离 子掺杂可有效提高材料的结构稳定性。如对尖晶石结构LiXMn2O4进行适量的钴(Co)掺杂,因钴使该材料的晶格参数变小,在循规蹈矩环过程中晶体结构趋于稳定,从而有效改善了其循环稳定性。 2、活性材料的料度分布及大小影响 活性材料的粒度对其循环性能影响很大。研究表明:活性材料的粒度在一定范 围与材料的循环性能正相关;活性材料的粒度分布越宽,其循环性能就越差,因为当粒度分布较宽时,其孔隙度差,从而影响其对电解液的毛细管作用而使阻抗表现较大,当充电到极限电位时,大颗粒表面的锂离子会过度脱嵌而破坏其层状结构,而不利于循环性能。 3、层状结构的取向性及厚度的影响

具有高度取向性和高度层状有序结构且层状结构较厚的材料,因锂离子插入的方向性强,使用其大电流充电放循环时性能不佳,而对于一些具有无序性层状结构(混层结构)或层结构较薄的材料,由于其锂离子脱嵌速率快,且锂脱嵌引起的体积变化较小,因而其充放循环过程中容降率较小,且耐老化。 4、电极材料的表面结构和性质的影响 改善电极材料的表面结构和性质可有效抑制有机溶剂的共插入及其与电解液间的不良反应,如在石黑表面包覆一层有机聚合物热解碳,在一些正极活性材料如LiCOO2,LiC0XNi1-XO2等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如 LiO-Al2O3-SiO2,Li2O-2B2O3等可显著改善材料的充放电循环性能及电池的安全性。 二、电极涂层粘结强度的影响 正负极涂层的粘结强度足够高时,可防止充放循环过程中正负极优其是负极的粉化脱落或涂层因过度膨胀收缩而剥离基片,降低循环容降率 ;反之,如果粘结强度达不到要求,则随循环次数的增加,因涂层剥离程度加重而使电池内阻抗不断增大,循环容量下降加剧。具体说来,包括以下几方面的因素。 1、胶粘剂的材料选择 目前常用的粘合剂为水溶性有机氟粘合剂(PVDF,PTFE等),其粘结强度受物理化学性能参数如分子量、热稳定性、热收缩率、电阻率、熔融及软化温度以及在溶剂中的溶胀饱合度、化学稳定性等的影响;此外,正极和负极所用的粘结剂及溶剂均要非常纯,以免因杂质存在而使电极中的粘结剂氧化和老化,从而降低电池的循环性能。 2、胶粘剂的配制 选用合适的粘合剂与溶剂相互作用后形成胶粘剂,它对涂膜有较强的附着力,但要注意配制时的温度、各组分间的比例,即配即用,不宜久放,涂好的极片也不

锂离子电池基本原理 配方及工艺流程

锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体(铝箔)正极 2.0 负极构造 石墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体(铜箔)负极 3.0工作原理 3.1 充电过程: 一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为 LiCoO2 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe(电子) 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 3.3 充放电特性 电芯正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿走x个Li离子后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于x的大小。 通过研究发现当x > 0.5时,Li1-x CoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-X CoO2中的x值,一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ,这时Li1-X CoO2的晶型仍是稳定的。 负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心,以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤ 4.2V,放电下限电压≥ 2.5V。 记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方

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