Cómo hacer una pila cuadrada con la lengüeta llena - una introducción detallada
La batería 4680 es una nueva generación de baterías cilíndricas con un diámetro de 46 mm y una altura de 80 mm de Tesla, Tesla es también uno de los Los 20 mayores fabricantes de pilas de petaca del mundo. En comparación con otras baterías cilíndricas.
La batería 4680 adopta el diseño de lengüetas de batería sin electrodos, también conocido como lengüeta de batería completa. La batería extrae directamente la corriente del colector de corriente del positivo/cátodo, lo que aumenta enormemente la trayectoria de la corriente y acorta la distancia entre las lengüetas, mejorando así en gran medida la potencia de la batería. De hecho, la batería de devanado cuadrado también tiene una estructura de diseño de lengüeta de batería completa.
Diseño de lengüeta de batería completa
Como se muestra en la figura, el método comúnmente utilizado para mejorar la tasa de carga de la batería en el diseño estructural de la batería de litio de potencia de devanado cuadrado consiste en cambiar la trayectoria del flujo de corriente en el colector de corriente y aumentar el área de transporte de corriente de la orejeta de la batería. Existen dos esquemas principales: uno es el esquema de diseño de terminal de batería completa y el otro es el esquema de diseño de terminal de batería múltiple.
El esquema de terminal de pila completo no requiere el troquelado del colector de corriente sin revestimiento, y la parte en blanco del positivo o cátodo se suelda al terminal de la pila mediante soldadura ultrasónica, por lo que el proceso de montaje y soldadura es más sencillo. En este artículo se presenta brevemente el proceso de montaje de la pila cuadrada con terminal completo.
Bobinado
Cuando la batería se enrolla con la lengüeta de batería completa, la disposición de la pieza de lengüeta de batería y el diafragma es como se muestra en la figura. El lado en blanco (14) del material del cátodo (40) se suelda en los fluidos conductores positivo y negativo como una orejeta, respectivamente, y las piezas positiva y catódica están separadas por un diafragma (170), y el positivo y los cátodos se filtran respectivamente desde ambos lados del núcleo de bobinado. El colector de corriente catódica se conecta directamente al positivo y a los cátodos de la batería a través del colector de corriente.
Desde la perspectiva de la orejeta de la batería, se mejoran las características de potencia de la batería, de modo que la distancia a la que fluye la corriente es corta, y la distribución de la densidad de corriente es uniforme a altas velocidades, lo que puede lograr una alta densidad de potencia y una pequeña generación de calor de la pieza de orejeta de la batería.
Durante el proceso de bobinado, se aplica cierta tensión al diafragma para garantizar el orden entre la lámina anódica, el diafragma y la lámina catódica.
La contracción del diafragma en la dirección del recorrido de la cinta es grande, lo que hará que el diafragma apriete fuertemente las piezas de la lengüeta de la batería, provocando la deformación de la célula de la batería después del bobinado.
Como se muestra en la figura, esto puede dar lugar a problemas de calidad, como una rápida autodescarga, baja capacidad y escaso rendimiento en ciclos, con evidentes problemas de deformación en los bobinados más gruesos.
Además, la escasa consistencia del grosor de las células en estado suelto afectará al proceso de inserción de las células, aumentará la dificultad del proceso y puede causar daños a las células al entrar en la caja. Por lo tanto, el control de la tensión de bobinado es muy importante.
En el experimento del proceso de bobinado, el núcleo necesita muchas pruebas para garantizar la calidad del producto, principalmente:
Dimensiones de la célula
Incluidas la altura, la anchura, el grosor, la anchura y la posición de la cinta, la uniformidad de los colectores de piezas brutas, etc. Estas dimensiones pueden medirse directamente y están relacionadas con el proceso de bobinado y la precisión del equipo.
Longitud de la lengüeta de la batería y del diafragma
Para que los iones de litio difundidos desde el ánodo tengan la correspondiente recepción e incrustación en el cátodo, éste debe envolver completamente al ánodo y tener un cierto margen de tamaño. Para evitar que se produzca un cortocircuito, el cátodo debe envolver el diafragma.
La célula bobinada debe garantizar que el cátodo tenga un margen con respecto al ánodo en la dirección longitudinal, y el diafragma también debe envolver al cátodo. La posición relativa de las piezas de la batería es muy importante, incluyendo la longitud del diafragma, la posición relativa entre el positivo y el cátodo, y el tamaño relativo con el cátodo. Las especificaciones del revestimiento de las lengüetas de la pila, el proceso de bobinado, etc. afectan al tamaño.
Anchura del terminal de la batería
En el sentido de la anchura, el cátodo debe sobrepasar al ánodo por un cierto margen, y el diafragma debe sobrepasar al cátodo por un cierto margen. La alineación en la dirección de la anchura viene determinada por la precisión del proceso de bobinado. Cuando la precisión es alta, el tamaño del margen es menor y la densidad de energía de la batería es mayor.
Sin embargo, para evitar posibles riesgos de seguridad y reducir el factor de seguridad de la pila, debe garantizarse la precisión del proceso. Por lo general, la alineación de las piezas de la lengüeta de la batería de cada capa del núcleo se detecta mediante rayos X en las cuatro esquinas del núcleo. Cuando el tamaño relativo de la anchura entre el positivo y el cátodo no cumpla los requisitos, el equipo emitirá automáticamente una alarma y rechazará los productos defectuosos.
La calidad del núcleo de bobinado
Durante el procesamiento de la pieza de terminal de batería, se marcará la pieza de terminal de batería defectuosa, como el revestimiento de un solo lado y la lámina de fuga, y la pieza de terminal de batería única se rizará y se expulsará durante el bobinado.
Sin embargo, a menudo siguen apareciendo piezas defectuosas en el núcleo de la batería, cuya calidad puede comprobarse para eliminar los productos no cualificados, lo que puede garantizar aún más la calidad.
La razón principal de la inspección de calidad anormal son los productos defectuosos producidos durante el procesamiento de la pieza de orejeta de la batería, como la densidad de la superficie de revestimiento no cumple los requisitos, el revestimiento de una sola cara, la pieza de orejeta de la batería tiene defectos como la cinta adhesiva.
La lengüeta de la batería corta las rebabas
El cortador de piezas de orejetas de batería se desgastará durante mucho tiempo, lo que afectará al efecto de corte. Por lo tanto, el cortador necesita llevar a cabo la gestión de la vida, y comprobar periódicamente la calidad de corte para evitar rebabas. El proceso general de observación de las rebabas de corte es el siguiente: tome la pieza de corte de la orejeta de la batería, observe la superficie de corte bajo un microscopio óptico y detecte si hay rebabas.
En cuanto a la norma de control de rebabas, generalmente el tamaño de la rebaba es inferior a la mitad del grosor del diafragma, pero algunos fabricantes tienen requisitos de control más estrictos, y la rebaba no supera el revestimiento.
Otros defectos en el interior del núcleo
Como la flexión de la pieza de la lengüeta de la batería, el revestimiento de las superficies yin y yang, las materias extrañas, etc.
Precompresión del núcleo
Las piezas positivas y negativas de la batería y los diafragmas se ensamblan en un núcleo básico mediante bobinado. Después, las celdas suelen pretensarse y conformarse.
El núcleo se moldea mediante al menos un prensado en caliente y/o al menos un prensado en frío. El proceso de conformado previo a la compresión es el siguiente: se colocan las células enrolladas o laminadas en la plantilla, se ajusta la presión del cilindro de refuerzo y la temperatura de la plantilla,
A continuación, las plantillas superior e inferior dan forma a las células bajo una determinada presión y temperatura, de modo que el grosor de las células es consistente, se reduce la elasticidad de las células, se reduce la tasa cualificada de las células y se garantiza la consistencia del grosor de las células acabadas.
La temperatura de prensado en caliente es de 70～100℃, el tiempo es de 30～120s, y la presión del núcleo es de 0,1～1MPa. Los principales propósitos del termoformado celular incluyen:
(1) Mejorar la planitud de las baterías de iones de litio, para que el grosor de las celdas cumpla los requisitos y tenga una gran consistencia.
(2)Elimina las arrugas del diafragma, expulsa el aire del interior de la batería, hace que el diafragma y las piezas positivas y negativas de la batería encajen estrechamente, acorta la distancia de difusión de los iones de litio y reduce la resistencia interna de la batería.
En el experimento del proceso de preprensado, los elementos de detección incluyen principalmente si la pieza de la lengüeta de la batería está rota, el grosor del diafragma y el cambio de la permeabilidad al aire; si el grosor de la célula cumple los requisitos para entrar en la carcasa, etc.
La estructura microporosa del diafragma es un canal importante para los iones hacia y desde los cátodos y positivos. La permeabilidad al gas del diafragma afectará directamente al rendimiento de la pila. La permeabilidad al gas del diafragma se refiere a la cantidad de gas que el diafragma atraviesa bajo una determinada presión de tiempo.
Si la permeabilidad al aire del diafragma no es buena, afectará a la transferencia de iones de litio entre el positivo y los cátodos, lo que afectará a la carga y descarga de la batería de iones de litio.
Durante el proceso de prensado en caliente, el diafragma puede sufrir una fuerte compresión, y el grosor del diafragma cambia en gran medida, lo que provoca la obstrucción de los microporos, y el diafragma se volverá transparente cuando se observe a simple vista. transmisión.
Si la pieza de la lengüeta de la pila enrollada es relativamente frágil, la pila es propensa a la caída de polvo o incluso a la rotura durante el prensado en caliente y la conformación, lo que aumentará la resistencia interna de la pila porque la transmisión de electrones es limitada.
El termoformado celular debe evitar que esto ocurra. Estos dos aspectos exigen que cuanto menor sea la presión de prensado en caliente, mejor, y cuanto menor sea el tiempo, mejor.
Por otro lado, la conformación por prensado en caliente debe dar forma a la célula, el grosor de la célula debe cumplir los requisitos del proceso, la elasticidad de la célula debe reducirse y debe garantizarse la consistencia del grosor de la célula acabada. Por lo tanto, es necesario optimizar los parámetros del proceso, como la presión, el tiempo y la temperatura.
Prueba de aislamiento de tensión soportada
Generalmente, cuando la célula se prensa en caliente y se le da forma, se realiza al mismo tiempo la prueba de tensión de resistencia del aislamiento en la célula para detectar si hay un microcortocircuito en el interior de la célula. Si hay pequeñas partículas metálicas extrañas en el interior de la célula, cuando se presiona la célula, se perfora el diafragma de la célula, y es fácil detectar productos defectuosos por microcortocircuito.
La prueba de tensión de resistencia del aislamiento utiliza generalmente un calibre de seguridad. Durante la prueba, el instrumento aplica una tensión a la célula, esta tensión dura un periodo de tiempo especificado, y luego comprueba si la corriente de fuga se mantiene dentro del rango especificado, y juzga que el positivo y los cátodos de la célula no tienen cortocircuito. En general, la tensión aplicada se muestra en la figura:
①En un tiempo determinado t1, aplica tensión a la célula de 0 a U.
②La tensión U se mantiene durante un periodo de tiempo hasta t2.
③ Una vez finalizada la prueba, corte la tensión de prueba y descargue la capacitancia parásita de la célula.
En la prueba, dado que los trozos de lengüeta positiva y negativa de la batería están cerca uno del otro, sólo el diafragma está separado por 15-30 μm, y se formará una cierta capacitancia (capacitancia parásita) dentro de la célula desnuda.
Debido a la existencia de capacitancia, la tensión de prueba debe partir de "cero" y aumentar lentamente para evitar una corriente de carga excesiva. Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será el tiempo de rampa de subida t1, y menor la tensión que se puede aumentar de una sola vez.
Si la corriente de carga es demasiado alta, el aparato de ensayo se equivocará y el resultado de la prueba será incorrecto. Una vez que la capacitancia parásita de la célula bajo prueba está completamente cargada, sólo queda la corriente de fuga real. Dado que la prueba de tensión soportada de CC cargará la célula sometida a prueba, asegúrese de descargar la célula sometida a prueba después de la prueba.
El diafragma tiene una determinada resistencia a la tensión. Cuando la tensión de carga es demasiado alta, el diafragma puede romperse definitivamente y se formará una corriente de fuga. Por lo tanto, en primer lugar, la tensión de prueba del aislamiento de la célula debe ser inferior a la tensión de ruptura. Como se muestra en la figura, cuando no hay materias extrañas entre el positivo y el cátodo, la corriente de fuga es inferior al valor especificado bajo la tensión de prueba, y la célula se considera cualificada.
Si hay un cierto tamaño de materia extraña entre el positivo y los cátodos, el diafragma se aprieta, la distancia entre el positivo y los cátodos se reduce, y la tensión de ruptura entre el positivo y los cátodos caerá. Si se sigue aplicando la misma tensión, la corriente de fuga puede superar el valor de alarma establecido.
Mediante el establecimiento de parámetros como la tensión de prueba, es posible analizar estadísticamente y juzgar el tamaño de los objetos extraños dentro de la célula y, a continuación, de acuerdo con el estado real de producción del producto y los requisitos de calidad, se pueden establecer parámetros de prueba para formular normas de juicio de calidad.
En la prueba, los parámetros principales incluyen el tiempo de rampa de tensión t1, el tiempo de mantenimiento de tensión t2, la tensión de carga U y la corriente de fuga de alarma. Como ya se ha mencionado, t1 y U están relacionados con la capacidad de dispersión de la célula. Cuanto mayor sea la capacitancia, mayor será el tiempo de rampa t1 y menor la tensión de carga U.
Además, U también está relacionada con la resistencia a la tensión soportada del propio diafragma. Generalmente, cuanto más fino es el diafragma, menor es la resistencia a la tensión, y la tensión de prueba U también debe ser menor. El ajuste de la corriente de alarma debe tener en cuenta la corriente de carga del condensador. Cuanto mayor sea la corriente de carga, mayor deberá ser la corriente de alarma. De lo contrario, se producirá una evaluación errónea y el producto calificado se considerará no calificado, lo que afectará a la tasa de calificación del producto.
Cuando el contenido de humedad del diafragma es grande, es fácil que se forme una gran corriente de fuga. Si hay materias extrañas dentro de la célula de prueba, se producirá un cortocircuito interno y el diafragma se romperá, como se muestra en la figura.
Por lo tanto, la prueba de tensión de resistencia del aislamiento de la célula desnuda es un paso importante en la inspección del proceso del producto, que puede detectar productos no cualificados y mejorar el factor de seguridad del producto final de la batería. La prueba real debe tener en cuenta muchos factores, como la configuración de los parámetros, la norma de evaluación, etc.
Soldadura de terminales de batería
Como se muestra en la figura, monte la cubierta superior y suelde el colector de corriente positiva en blanco y la barra colectora positiva mediante soldadura láser o soldadura por resistencia.
Suelde el colector de corriente en blanco del cátodo y la barra colectora del cátodo. Cuando la capacidad de diseño es relativamente grande, los dos núcleos de bobinado pueden conectarse en paralelo.
Al soldar, varios núcleos de bobinado pueden soldarse juntos en paralelo primero, o cada núcleo de bobinado puede soldarse por separado (por ejemplo, dos núcleos de bobinado se sueldan en 232 barras colectoras respectivamente), y varios núcleos de bobinado pueden conectarse en paralelo después de la soldadura láser.
El proceso de soldadura necesita seleccionar el láser adecuado y los parámetros del proceso de soldadura de acuerdo con el material del colector actual, la forma, el grosor, los requisitos de tensión, etc. Incluyendo la velocidad de soldadura, la forma de onda, el valor de pico, la presión del cabezal de soldadura, etc. para establecer los parámetros razonables del proceso de soldadura para asegurar que el efecto de soldadura final cumple con los requisitos de la batería de potencia.
La cubierta superior es como se muestra en la figura. Su estructura se compone principalmente de la placa de la cubierta superior, los terminales positivo y negativo de la batería, el dispositivo a prueba de explosiones, el orificio de inyección de líquido, etc. Generalmente, la parte de la orejeta de la batería incluye un dispositivo de volteo (OSD), una estructura de corte de corriente (CID) y un dispositivo de cortocircuito. (Fusible) y otras instituciones.
Generalmente, hay dos perforaciones en la cubierta superior de la batería que corresponden a la lengüeta positiva y a la lengüeta negativa de la batería. La lengüeta negativa de la batería está aislada eléctricamente de la cubierta superior, y cerca de la lengüeta negativa de la batería hay un componente de cortocircuito.
Cuando aumenta la presión interna de la batería de potencia, la parte en cortocircuito se mueve hacia arriba, haciendo que el positivo y los cátodos de la batería de potencia formen un bucle, y se genera una gran corriente en el bucle, de modo que las partes de conexión se funden, cortando así el circuito principal.
Envolver la película aislante y en el caso
Envolver una película aislante entre la soldadura láser y la cáscara, y utilizar la película aislante para cubrir el núcleo de bobinado de la orejeta de la batería de soldadura, como se muestra en la figura, incluyendo:
(1) El grosor de la película aislante en contacto con las barras conductoras positiva y negativa debe ser mayor, por ejemplo, no inferior a 0,1 mm; (2) El grosor del resto de la película aislante del núcleo bobinado puede ser menor, por ejemplo, 0,05 mm. A continuación, introduzca el núcleo en la carcasa, tal como se muestra en la figura 11.
Soldadura láser de la cubierta superior
La cubierta superior y la carcasa se sueldan por láser, como se muestra en la imagen. La soldadura por láser tiene muchas ventajas, como la alta densidad de energía, la buena estabilidad de la potencia, la alta precisión de la soldadura y la fácil integración del sistema.
La costura de soldadura de sellado de la cubierta superior es la costura de soldadura más larga de la batería cuadrada de aluminio, y es también la costura de soldadura que lleva más tiempo soldar. La velocidad de soldadura es relativamente baja, el tiempo de ciclo térmico de la soldadura es relativamente largo, el baño de fusión tiene tiempo suficiente para fluir y solidificarse, y el gas de protección puede cubrir bien el baño de fusión, y es fácil obtener una soldadura lisa, completa y consistente.
Al acortar el tiempo del ciclo térmico de soldadura, el proceso de fusión del metal es más intenso, aumentan las salpicaduras, la adaptación a las impurezas será peor y es más fácil que se formen agujeros de salpicaduras. Al mismo tiempo, el acortamiento del tiempo de solidificación del baño de fusión hará que la superficie de soldadura sea rugosa y consistente. reducir.
Cuando el punto láser es pequeño, la entrada de calor no es grande, y las salpicaduras pueden reducirse, pero la profundidad y la anchura de la soldadura son relativamente grandes, y la anchura del cordón de soldadura no es suficiente; cuando el punto láser es grande, es necesario introducir una mayor potencia láser para aumentar la anchura de la soldadura. Sin embargo, al mismo tiempo, esto provocará un aumento de las salpicaduras de soldadura y una mala calidad de conformado de la superficie de soldadura.
En la actualidad, la carcasa de la batería y la cubierta superior son principalmente de aleación de aluminio, y la dificultad de la soldadura radica en que la reflectividad de la aleación de aluminio al láser es extremadamente alta. Durante el proceso de soldadura, la sensibilidad de los poros es alta, y algunos defectos se producirán inevitablemente durante la soldadura, los más importantes son poros, grietas calientes y explosiones.
En el experimento de soldadura, generalmente se comprueba el aspecto de la soldadura, la resistencia de la soldadura (método de tracción), el tamaño y la morfología del baño de fusión (observación metalográfica) y la estanqueidad. Además, tras la soldadura, se utilizan rayos X para inspeccionar diversas partes del interior de la pila.
Inyección y prellenado
Una vez seca la batería, se procede a la inyección de líquido y la precarga. El proceso de inyección de líquido y precarga se muestra en la figura.
Los parámetros específicos del proceso incluyen:
Una inyección
Para la primera inyección, el volumen de inyección es de 80% del electrolito total. La máquina de inyección evacua primero el electrolito para eliminar las burbujas de aire, evacua después la cámara de la batería y, a continuación, inyecta nitrógeno a presión. Dentro de la batería, el electrolito se inyecta automáticamente en la batería dos veces.
Aspirar
Una vez finalizada la inyección del líquido, aspire la batería durante 3 minutos para permitir que el electrolito se infiltre completamente.
A temperatura ambiente
el electrolito sigue infiltrándose en los poros de la pieza de la batería.
Apertura de la precarga
El equipo de carga y descarga se coloca en una sala de precarga con un punto de rocío ambiente de -60 °C, y el ventilador de extracción interior se utiliza para extraer el aire, y el aire seco se repone continuamente. El procedimiento de precarga es de 0,2C durante 60 minutos, y el SOC es de aproximadamente 20%.
Recarga secundaria
inyectar 20% del volumen total de electrolito, y volver a aspirar durante 2 minutos.
La función del electrolito de la batería de litio es conducir iones entre los polos positivo y catódico, actuando como medio de carga y descarga, al igual que la sangre del cuerpo humano. Cómo infiltrar el electrolito de forma completa y uniforme en la batería de litio se ha convertido en una cuestión importante.
Por lo tanto, el proceso de inyección de líquido es un proceso muy importante, que afecta directamente al rendimiento de la batería. La inyección de líquido se divide en dos pasos: 1) inyección de líquido, que inyecta el electrolito en la batería; 2) infiltración, que absorbe el electrolito inyectado en la celda de la batería, lo que requiere mucho tiempo y aumenta enormemente el coste de producción de las baterías de iones de litio.
Como se muestra en la figura, el electrolito se inyecta en la cámara sellada a través de la bomba cuantitativa, la batería se introduce en la cámara de inyección de líquido y, a continuación, la bomba de vacío evacua la cámara de inyección de líquido, formándose también un entorno de vacío en el interior de la batería.
A continuación, inserte la boquilla de inyección en el puerto de inyección de la batería, abra la válvula de inyección de electrolito y presurice la cámara de electrolito con nitrógeno a 0,2-1,0Mpa, mantenga la presión durante un cierto período de tiempo y, a continuación, ventile la cámara de inyección a la presión normal.
Por último, déjela reposar durante mucho tiempo (2-36h), para que el electrolito pueda infiltrarse completamente en los materiales positivo y negativo de la batería y en el diafragma. Una vez finalizada la inyección, la pila queda sellada, y el electrolito penetrará teóricamente en el diafragma y los electrodos desde la parte superior de la pila.
Pero, de hecho, una gran cantidad de electrolito fluye hacia abajo y se acumula en el fondo de la pila, y luego penetra en los poros del diafragma y el electrodo a través de la presión capilar, como se muestra en la figura.
Por lo general, el diafragma está compuesto de un material hidrófilo poroso, y la porosidad suele ser relativamente grande, mientras que el electrodo está compuesto de un medio poroso compuesto de diversas partículas. Generalmente se cree que la velocidad de penetración del electrolito en el diafragma es más rápida que en el electrodo, por lo que el proceso de flujo del electrolito debe penetrar primero en el diafragma y luego penetrar en el electrodo a través del diafragma, como se muestra en la figura.
Como se muestra, el mecanismo de difusión del electrolito en los poros del electrodo puede verse como la interacción entre tres fuerzas: la presión Fl del flujo de electrolito, la fuerza capilar debida a la tensión superficial Fs, y la resistencia debida al aire en los poros Fg.
Al inyectar líquido, la evacuación de la batería puede reducir la resistencia generada por el aire, y la inyección del electrolito a presión puede aumentar la fuerza motriz del flujo de líquido. Por lo tanto, la inyección a vacío-presión es beneficiosa para la infiltración del electrolito.
Durante el primer proceso de carga-descarga (precarga) del batería de iones de litioEl electrolito se reduce en la superficie del cátodo y el producto de reducción insoluble se deposita en la superficie del material del cátodo para formar una capa de pasivación.
Es decir, la película de interfaz de electrolito sólido (SEI), esta película de pasivación tiene las características del electrolito sólido, es un aislante de electrones pero un excelente conductor de Li+, y el Li+ puede insertarse y extraerse libremente a través de la capa de pasivación.
El voltaje al que comienza a formarse la película SEI no es fijo, puede ser de 2 V, 1 V o 0,8 V; además, la película SEI se formará continuamente durante los ciclos de carga y descarga de la batería,
También está relacionada con muchos factores, como el material del ánodo, la composición del electrolito, los aditivos, la velocidad de carga, la temperatura, etc. Al mismo tiempo, la reacción de precarga produce algunos gases como etileno, hidrógeno y monóxido de carbono.
El gas residual dentro de la batería cuadrada tiene una gran influencia en el espesor, por lo que el gas generado por la precarga debe ser descargado. Por lo general, existen dos formas de prellenado y descarga: una consiste en pegar el orificio de inyección de líquido con cinta adhesiva y algodón de manguito de goma durante el proceso de prellenado, y descargar el gas de una sola vez durante el sellado de presión negativa;
Otro método consiste en abrir el orificio de inyección durante el proceso de precarga para permitir que el gas se descargue libremente. Este método tiene mayores requisitos de temperatura y humedad ambiente y requiere una mayor inversión, pero el proceso es relativamente sencillo.
El proceso de boca cerrada tiene un gran flujo de aire durante el sellado, que expulsará el electrolito, y la cantidad de expulsión es incontrolable. Sin embargo, cuando el proceso de apertura está prellenado, el gas se descarga lentamente, y el electrolito no saldrá, y no se descarga electrolito durante el proceso de sellado, y la consistencia del volumen de inyección es buena.
Cargue la célula a plena potencia y observe el aspecto del terminal de la batería después de diseccionar la célula. Se observa que hay muchas manchas en la superficie de la lengüeta de la batería de proceso cerrado, y que la superficie de la lengüeta de la batería de proceso abierto está muy limpia. Por lo tanto, los iones de litio no pueden atravesar las burbujas y se producen reacciones electroquímicas desiguales en la superficie de la lámina catódica.
Durante el proceso de precarga del proceso de apertura, las burbujas se descargan, los iones de litio reaccionan uniformemente en la superficie del cátodo, el color de la superficie del electrodo muestra una buena consistencia y la película SEI se forma de forma relativamente densa.
Para mejorar la eficiencia de producción de las baterías de iones de litio, es necesario optimizar la corriente y el tiempo de precarga de la batería, a fin de agotar completamente el gas de la batería en el menor tiempo posible. El proceso de agotamiento previo a la carga es el siguiente: el SOC previo a la carga es de aproximadamente 30% (0,2C, 1,5h), el vacío es de 10min después de la carga previa, y el grado de vacío es de -96KPa.
Soldadura del puerto de inyección
Selle la abertura del puerto de inyección de la batería con clavos de pegamento, cubra el tapón de inyección de aluminio y, a continuación, suelde el tapón de inyección a la tapa superior de la batería para sellarlo, de modo que el interior de la batería quede completamente sellado. La calidad de la soldadura está relacionada con el sellado de la batería. Una soldadura deficiente provocará fugas en la batería, precipitaciones de litio y un mal aspecto de la batería.
En los equipos de soldadura láser actuales, el efecto de disparo del CCD y el ajuste de la forma de onda de soldadura tienen cierta influencia en la soldadura; el ajuste razonable del tipo de gas de protección y de los parámetros del gas de protección puede mejorar la uniformidad y la anchura del cordón de soldadura; la limpieza, reduciendo la introducción de impurezas y materias extrañas, puede reducir eficazmente la probabilidad de escoria de soldadura.
En términos de ajuste mecánico, el ajuste por holgura es mejor que el ajuste por interferencia. El método de soldadura por puntos primero y soldadura continua después puede resolver en gran medida el problema del alabeo durante el ajuste de holgura; el aumento del control del tamaño del ángulo de inclinación de la plataforma cóncava del orificio de inyección puede mejorar la penetración de la soldadura. La consistencia de la velocidad de soldadura, la potencia de salida y el diámetro del punto son los principales parámetros del proceso que afectan a la resistencia de la soldadura.
Por último, la batería se somete a formación (la batería se somete a varios procedimientos completos de carga y descarga) y envejecimiento (almacenamiento en estado de carga de 4,0 V a 45 °C durante 7 días, luego a 25 °C durante 2 días, y después se clasifica) para completar el proceso de fabricación.
