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導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池電芯及模組參數(shù)不一致的因素是什么

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1393次  |  2020年11月05日  

(1)導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池電芯參數(shù)不一致的因素


鋰動(dòng)力鋰電池電芯參數(shù)不一致是一個(gè)不斷累積的過(guò)程,時(shí)間越長(zhǎng)各鋰動(dòng)力鋰電池電芯之間參數(shù)出現(xiàn)的差異越大。其原因是在鋰動(dòng)力鋰電池模組的使用過(guò)程中受到使用環(huán)境因素的影響,致使鋰動(dòng)力鋰電池電芯參數(shù)的不一致被逐漸放大,從而導(dǎo)致某些鋰動(dòng)力鋰電池電芯性能加速衰減,最終導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池模組壽命終結(jié)。影響鋰動(dòng)力鋰電池電芯參數(shù)不一致的因素有:


1)鋰動(dòng)力鋰電池電芯在制造過(guò)程中,由于制造工藝生產(chǎn)水平、材料精度、純度的不穩(wěn)定性,導(dǎo)致最終產(chǎn)品性能參數(shù)的不一致。使用不同批次的正極、負(fù)極和電解液生產(chǎn)的鋰動(dòng)力鋰電池電芯,一般是不能混用的。即使在分選過(guò)程中鋰動(dòng)力鋰電池電芯的參數(shù)非常一致,也不能保證在未來(lái)使用一段時(shí)間以后鋰動(dòng)力鋰電池電芯的狀態(tài),因而當(dāng)前的處理方式是防止采用不同批次的正極、負(fù)極和電解液生產(chǎn)的鋰動(dòng)力鋰電池電芯混合使用。


一致性受生產(chǎn)工序等多方影響


2)鋰動(dòng)力鋰電池電芯生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中,每一工序的一致性都非常重要,但最難保障一致性的是涂布工藝過(guò)程,涂層厚度和均勻性以及材料活性都不是機(jī)械手段易于嚴(yán)密把控的,是造成鋰動(dòng)力鋰電池電芯差異的重要工序。在制造工序中出現(xiàn)的差異,只能在分選工序中盡力彌補(bǔ)。在鋰動(dòng)力鋰電池電芯生產(chǎn)過(guò)程中,即使嚴(yán)格控制配料、活漿、涂布、裁剪、輥壓等工藝過(guò)程,只是縮小批量產(chǎn)品之間的標(biāo)準(zhǔn)差,但不能消除不一致性。


(2)導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池電模組參數(shù)不一致的因素


鋰動(dòng)力鋰電池電芯重要的結(jié)構(gòu)包括正極,正極集流體,負(fù)極,負(fù)極集流體,隔膜和電解液。鋰動(dòng)力鋰電池電芯的性能表現(xiàn)的不一致,根源最終都可以挖掘到這些組成部件上來(lái)。鋰動(dòng)力鋰電池電芯的不一致性必然會(huì)傳導(dǎo)到鋰動(dòng)力鋰電池模組上,鋰動(dòng)力鋰電池電芯分選的重要性會(huì)在成型后的鋰動(dòng)力鋰電池模組上體現(xiàn)出來(lái)。


單體鋰動(dòng)力鋰電池電芯經(jīng)過(guò)焊接、夾持,串并聯(lián),連接在一起構(gòu)成鋰動(dòng)力鋰電池模組。在此生產(chǎn)過(guò)程中的工藝不一致,必然會(huì)導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池模組與模組之間的不一致,最直觀的表征就是鋰動(dòng)力鋰電池模組的內(nèi)阻不一致。


1)在鋰動(dòng)力鋰電池模組成組過(guò)程中,焊接工藝不一致極容易造成焊接電阻的差異。鋰動(dòng)力鋰電池電芯內(nèi)阻的數(shù)量級(jí)是幾或十幾毫歐,在焊接工藝中出現(xiàn)焊接電阻的輕微不一致,對(duì)鋰動(dòng)力鋰電池模組來(lái)說(shuō),都是不可接受的。


2)用于鋰動(dòng)力鋰電池模組內(nèi)部、模組之間連接的銅排或者高壓導(dǎo)線,其自身尺寸、連接方式和表面處理也會(huì)對(duì)鋰動(dòng)力鋰電池模組的一致性造成影響,重要體現(xiàn)在鋰動(dòng)力鋰電池模組內(nèi)阻上。


3)采用不同連接方式(螺釘連接、壓接還是焊接,)的鋰動(dòng)力鋰電池模組,在使用中對(duì)鋰動(dòng)力鋰電池模組一致性的影響也是不同的。除了考慮加工的工藝性,還要考慮連接電阻的影響。采用焊接的連接點(diǎn),假如表面處理沒(méi)有做好,出現(xiàn)了氧化腐蝕,其電阻自然會(huì)增大。而沒(méi)有銹蝕的焊點(diǎn),電阻會(huì)與有銹蝕的焊點(diǎn)不同。


(3)導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池電模組投入使用影響參數(shù)不一致的因素


在鋰動(dòng)力鋰電池模組投入使用后,鋰動(dòng)力鋰電池模組中各個(gè)單體鋰動(dòng)力鋰電池電芯參數(shù)受電解液密度、溫度和通風(fēng)條件、自放電程度及充放電過(guò)程等差別的影響。因鋰動(dòng)力鋰電池電芯在鋰動(dòng)力鋰電池模組內(nèi)的位置不盡相同,被包裹在鋰動(dòng)力鋰電池模組中心的鋰動(dòng)力鋰電池單體電芯與身處鋰動(dòng)力鋰電池模組最外層的單體鋰動(dòng)力鋰電池電芯,散熱條件差異很大。在達(dá)到熱平衡之前,不同單體鋰動(dòng)力鋰電池電芯的溫度條件都是不同的。


1)若鋰動(dòng)力鋰電池包安裝在不同的位置,因其環(huán)境溫度不同對(duì)鋰動(dòng)力鋰電池模組一致性的影響也不同。由于距離外部環(huán)境、距離熱源條件不同,都會(huì)導(dǎo)致鋰動(dòng)力鋰電池包內(nèi)不同位置鋰動(dòng)力鋰電池模組溫度條件的差異。


2)鋰動(dòng)力鋰電池電芯相關(guān)于集流銅排的位置不同,將會(huì)造成彼此間散熱條件的不同,致使鋰動(dòng)力鋰電池電芯熱環(huán)境溫度的不一致性。


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