Comment fabrique-t-on une batterie de poche ?
La batterie de poche est en fait l'utilisation d'un film plastique en aluminium comme matériau d'emballage de la batterie. D'une manière générale, l'emballage des batterie lithium-ion se divise en deux catégories : les cellules à poche et les cellules à coque métallique. La cellule à coque métallique comprend une coque en acier et un boîtier en coque, un cylindre et un carré, etc.
Les avantages de la batterie à poche
Les matériaux et la structure de l'emballage des piles en pochette lui confèrent une série d'avantages：
En cas de problème de sécurité, la batterie à poche s'ouvre généralement, plutôt que d'exploser comme une cellule à coque d'acier ou d'aluminium ;
Légère, la batterie à poche est 40% plus légère qu'une batterie au lithium à enveloppe en acier de même capacité, et 20% plus légère qu'une batterie au lithium à enveloppe en aluminium ;
Faible résistance interne : la résistance interne de la batterie de poche est faible, ce qui permet de réduire considérablement l'autodécharge ;
Longue durée de vie, la durée de vie de la batterie de la poche est plus longue, 100 fois l'atténuation du cycle est de 4% ~ 7% inférieure à celle de la coque en aluminium ;
Conception flexible, forme variable arbitraire, la batterie de la poche peut être plus fine et peut également être personnalisée en fonction des besoins du client.
L'application de la batterie de poche
L'application de la batterie à poche dans le domaine des batteries d'énergie a représenté plus que le carré et le cylindre. Avec l'introduction de nouvelles politiques de subvention pour les véhicules à énergie nouvelle, la densité énergétique des systèmes de batteries est devenue un indice d'évaluation important.
La capacité de la batterie à poche ternaire est supérieure de 10~15% à celle de la batterie à coque en acier de la même spécification de taille, et de 5~10% à celle de la batterie à coque en aluminium, et le poids est inférieur à celui de la batterie à coque en acier et de la batterie à coque en aluminium de la même spécification de capacité.
Par conséquent, la nouvelle politique de subvention est plus favorable à la batterie à poche ternaire.
Compte tenu des avantages des batteries à poche, les experts du secteur s'attendent à ce qu'avec le développement des voies technologiques des batteries, le taux de pénétration des batteries à poche sur le marché des véhicules à énergie nouvelle continue à s'améliorer, et la proportion de batteries à poche dans les différents types de batteries devrait dépasser 50% à l'avenir.
La méthode d'emballage de la batterie de poche
Le matériau utilisé dans l'enveloppe détermine le mode d'emballage. Seules les piles en pochette ont un film plastique en aluminium et doivent être emballées thermiquement ;
Les batteries à coque métallique sont généralement scellées par soudage au laser. Le film plastique en aluminium comporte généralement trois couches, la couche de nylon étant destinée à garantir l'apparence du film plastique en aluminium et à réduire les dommages causés à la coque.
Il garantit que le film ne sera pas déformé avant d'être transformé en batterie lithium-ion. Il peut empêcher la pénétration de l'air, en particulier de l'oxygène, maintenir l'environnement interne de la cellule et garantir que la feuille d'aluminium d'emballage a une bonne capacité de déformation.
La couche d'Al est composée d'une couche de métal Al, qui est utilisée pour empêcher l'infiltration d'eau et maintenir l'environnement interne de la cellule avec une certaine épaisseur et une certaine résistance afin d'éviter les dommages externes à la cellule.
La batterie au lithium-ion craint beaucoup l'eau ; il faut généralement que la teneur en eau de la pièce polaire soit de l'ordre du PPM, de sorte que le film d'emballage doit pouvoir bloquer l'infiltration de la vapeur d'eau.
Le nylon n'est pas imperméable et n'offre pas de protection. À température ambiante, le métal Al réagit avec l'oxygène de l'air pour former un film d'oxyde dense qui empêche la vapeur d'eau de pénétrer et protège l'intérieur de la cellule.
La couche d'aluminium assure également la plasticité du trou de lavage pendant le moulage du film aluminium-plastique.
PP est l'abréviation de polypropylène, un matériau qui fond à des températures supérieures à 100 ℃ et qui possède une viscosité. Par conséquent, l'emballage thermique de la batterie dépend principalement de la fusion et de la liaison de la couche de PP sous l'action du chauffage de la tête, puis de l'enlèvement de la tête et de la liaison solidifiée par refroidissement.
Le PP ne sera pas dissous ou gonflé par le solvant organique dans la cellule. Il empêche efficacement le contact de l'électrolyte interne avec la couche d'aluminium, évitant ainsi la corrosion de la couche d'aluminium.
Le film plastique en aluminium semble très simple, mais dans la pratique, il n'est pas si facile de combiner trois couches de matériau de manière uniforme et solide. Aujourd'hui, la qualité du film plastique aluminium est essentiellement importée du Japon.
Quelques processus d'emballage importants de la batterie en poche
Formation des poteaux
La découpe à l'emporte-pièce est généralement utilisée pour la formation des poteaux, et la découpe au laser ou à l'emporte-pièce est utilisée pour les cosses. Méthode d'empilage des poteaux, laminés avec des poteaux en zigzag et des poteaux à enroulement, couper un morceau de poteau, par l'intermédiaire de la colle d'empilage dans un noyau de bobine, dans la fosse de film plastique en aluminium lavé. Parlons maintenant de la fosse.
Fosse
La cellule de la poche peut être conçue en différentes tailles en fonction des besoins des clients. Lorsque la taille de la forme est bien conçue, il est nécessaire d'ouvrir le moule correspondant pour réaliser le formage du film plastique en aluminium.
Le procédé de formage est également connu sous le nom de fosse. Comme son nom l'indique, il s'agit d'utiliser le moule de formage dans le cas d'un chauffage, dans le film plastique en aluminium sorti d'un trou pour accueillir le noyau.
Après perforation et découpe du film plastique en aluminium, il est généralement appelé "Pocket bag". En général, lorsque la cellule est fine, on choisit le trou simple, et lorsque la cellule est épaisse, on choisit le trou double.
Si la déformation du film aluminium-plastique est trop importante pour franchir la limite de déformation du film aluminium-plastique, il y aura rupture. Parfois, un trou est percé dans la zone du sac gonflable et un sac gonflable est ajouté.
Le coussin d'air peut être augmenté en fonction des besoins. Le coussin d'air est principalement utilisé pour collecter le gaz dans le processus de formation.
Le noyau roulé est placé dans le trou lavé et plié en deux le long de la ligne jaune. Le noyau roulé est placé dans la fosse et doit être encapsulé après plusieurs processus.
Scellage par le haut et scellage latéral
Après avoir placé le noyau de la bobine dans la fosse, l'ensemble du film d'aluminium peut être placé dans la fixation, et le scellage supérieur et le scellage latéral sont effectués dans la machine de scellage supérieur.
Lors de l'emballage, les deux têtes ont une certaine température (généralement environ 180℃), lorsqu'elles sont pressées sur le film plastique d'aluminium, la couche de PP du film plastique d'aluminium a fondu et s'est ensuite collée ensemble.
Le joint supérieur sert à sceller la patte, qui dépend d'une petite partie de la patte - de la colle pour patte pour compléter. Lors de l'emballage, le PP dans la colle de la patte et la couche de PP du film plastique d'aluminium fondent et se lient, formant une structure d'emballage efficace.
Injection de liquide et pré-scellage
Après le scellement supérieur et le scellement latéral de la cellule de la poche, il est nécessaire de procéder à une inspection aux rayons X de l'alignement du noyau de la bobine, puis de passer dans la salle de séchage pour éliminer l'humidité.
Laisser reposer dans une pièce sèche après un certain temps, entrer dans le processus d'injection de liquide et de pré-scellage (certaines usines ajouteront un processus de revêtement dans le processus d'injection de liquide, ce qui évitera le processus de pré-scellage). électrolyte de batterie film aluminium-plastique corrosif).
Grâce à l'introduction ci-dessus, nous savons qu'après le scellement supérieur et latéral des batteries, il ne reste qu'une ouverture sur le côté de l'airbag, et cette ouverture est utilisée pour le remplissage.
Un pré-scellage est nécessaire immédiatement après l'injection. Une fois le pré-scellage terminé, l'intérieur de la cellule est complètement isolé de l'environnement extérieur.
Statique
Une fois l'injection de liquide et le pré-scellage terminés, la cellule doit tout d'abord être statique. En fonction des différents processus, on distingue la statique à haute température et la statique à température normale. La statique a pour but de permettre à l'électrolyte injecté de s'infiltrer complètement dans la pièce polaire.
La cellule peut alors être transformée en. La fonction principale de la formation est d'activer la pile et de former la membrane SEI. Lors de la formation, en raison des caractéristiques de la batterie à poche, certains éléments de la batterie à poche ne peuvent pas se former. fabricants de batteries lithium-ion La batterie sera remodelée, c'est-à-dire qu'elle sera fixée à l'aide d'un dispositif de fixation.
Joint secondaire
Le gaz étant généré lors du processus de formation, la production de gaz varie en fonction des différents matériaux, de sorte que le coussin d'air est augmenté en fonction de la demande d'expansion du volume de gaz. Nous devons extraire le gaz, puis effectuer le scellement secondaire.
Certaines entreprises ont évolué vers deux opérations : le dégazage et le scellement secondaire, suivis d'un processus de découpe et de pliage des airbags, et quelques-unes ont des processus de pré-dégazage, de formation, de dégazage et de scellement secondaire en raison de la présence de grandes batteries et d'une importante production de gaz.
Lors du scellement secondaire, le sac d'air est d'abord poignardé par la guillotine et mis sous vide en même temps, de sorte que le gaz contenu dans le sac d'air et une petite partie de l'électrolyte sont extraits.
Ensuite, l'emballage est immédiatement effectué dans une zone de scellage secondaire, afin de garantir l'étanchéité à l'air de la cellule. Enfin, le sac d'air de la cellule scellée est coupé, puis découpé et plié.
Il s'agit de couper le bord du pré-scellé et du scellé secondaire à la largeur appropriée, puis de le plier, afin de s'assurer que la largeur de la cellule ne dépasse pas la norme.
Post-traitement
Après avoir plié le bord de la batterie, celle-ci est placée sur l'armoire de sous-capacité. Ensuite, la cellule dont la capacité de batterie est qualifiée entre dans le post-processus, qui comprend l'inspection de l'apparence, du poids, de l'adhésif, de la détection de la tension, de la détection de la résistance interne, de la détection du point haut, de la soudure de conversion de la cosse du poteau, etc.
Après cela, il est temps d'emballer, et une batterie de poche est faite.
