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锂离子电池PACK工艺要点总结

[ 锂离子电池PACK工艺要点总结的浏览量:2233次,文章来源:http://www.packwang.com,作者:PACK锂电池之家 ]

锂离子电池PACK主要是将锂电池芯,锂电池保护板,锂电池绝缘辅料,锂电池连接片,锂离子电池面垫,锂离子电池包装膜等电池物料通过PACK设计加工的手段将其组合成一个电池包的过程,称为锂离子电池PACK

一、锂离子电池PACK工艺所使用电芯的工艺流程图,包括聚合物锂离子电池PACK前电芯工艺流程图,圆柱型锂离子电池PACK前电芯工艺流程图。

1、聚合物锂离子电池PACK工艺总结中的电芯工艺流程包括电芯配料,电池芯入壳,电池芯辊压,裁片,极片卷绕,电池注液,电池封口,锂电池化成,电池分容,电池存放,电池入库等PACK前的电芯流程图,如下图所示:

聚合物锂离子电池PACK前电芯工艺流程

2、圆柱型锂离子电池PACK工艺电芯工艺流程汇总如锂电池化成,电池分容,电池存放,电池入库等PACK前的电芯流程图等,像3.2V圆柱26650锂电芯生产控制要点都是按照这样的流程图执行的,如下图所示。

圆柱型锂离子电池PACK工艺电芯工艺流程

3、锂离子电池PACK电芯评价好坏优劣,不仅要评估其容量、电压、内阻、循环寿命等常规性能,还应评估其放电平台、自放电率、贮存性能、高低温性能、动力性能、倍率性能等可靠性性能,以及过充、过放、短路、针刺、跌落、湿水、低电压、零电压、振动等安全性能。

二、锂离子电池PACK的工作原理:

1、锂离子电池PACK充电工作原理:当我们对电池进行充电时,正极上的电子经由外部电路到达负极,与此同时,正锂离子从正极脱嵌,横渡电解液,穿越隔膜(隔膜上有小孔),插入负极,与提前赶到电子结合在一起。这样,不言而喻,负极处于富锂态,越富充电效果越佳。

2、锂离子电池PACK放电工作原理:放电,也就是当我们使用电池时,电子从负极出发,经由电路到达正极,与此同时,正锂离子从负极脱插,横渡电解液,穿越隔膜,嵌入正极,与提前赶到的电子结合在一起。

锂离子电池PACK电芯充放电结构示意图

3、放电有恒流放电和恒阻放电之分,恒流放电就是在外电路上安装了一个可变电阻,可变电阻随着电池电压的变化而变化,是I=U/R的理论实践;恒阻放电就是在电池正负极间安装一个电阻,使电子经由电阻进行放电。

4、锂离子电池PACK所使用的电池芯时,如ICR18650等常见常用的液态锂离子电池为例(负极材料为石墨,正极材料为钴酸锂)来进一步展示其充电原理(放电为下列反应的逆反应式),这些反应式有助于保养锂离子电池性能和寿命。

正极反应式:LiCoO2Li1-xCoO2+ xLi +xe

负极反应式:6C + xLi + xeLixC6

总反应式:LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LiC6

锂离子电池的充放电方法及性能指标等

三、锂离子电池PACK保护线路(PCM)的工作原理:

1、锂离子电池PACK过充电保护。过充电保护 IC 的原理为:当外部充电器对电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态。此时,保护 IC 需检测电池电压,当到达 4.25V 时(假设电池过充点为 4.25V)即启动过度充电保护,将功率 MOS 由开转为切断,进而截止充电。

2、锂离子电池PACK过放电保护:过放电保护 IC 原理:为了防止锂电池的过放电,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过放电电压检测点(假定为 2.5V)时将启动过放电保护,使功率 MOSFET 由开转变为切断而截止放电,以避免电池过放电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅 0.1uA,而这种现象一般出现的少。

锂离子电池PACK保护线路PCM性能测试图

3、当锂电池PACK电池包接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除,另外PACK锂电池保护板的功能维修时要考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免产生误判。

4、锂离子电池PACK短路保护:短路保护IC工作原理:当电池面临短路时,流经保护IC的电流必然迅速增大,当电流大到设定的数值时,保护IC的闭合开关立即打开,切断通路,从而实现保护。对于安全性要求较高的用电器具,通常都会设计二次保护,即保护IC会使通路彻底瘫痪,14.8V锂电池组彻底报废损失多,以免因再次短路酿成用电器具灾难性危害。

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