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时代高科田宏国:去除影响锂电池品德的“万恶之源”
发布时间:2017-11-16 15:16:00
要害词:锂电池

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图为深圳市时代高科技配备股份有限公司副总裁、研讨院院长田宏国作中心演讲


  

1116日,2017’第二届动力电池运用国际峰会暨第三届中国电池行业智能制制研讨会北京召开本届峰会由中国化学与物理电源行业协会和电池中国网配合主办,天津力神电池股份有限公司联合主办;中国化学与物理电源行业协会动力电池运用分会承办,无锡先导智能配备股份有限公司联合承办。到场此次峰会人数超600人。

 

智能制制分论坛上,深圳市时代高科技配备股份有限公司副总裁、研讨院院长田宏国做中心演讲,分享了公司锂电池制制中的干燥题目办理方案及其先辈产品与技能优势。

以下为田宏国演讲实质:

锂电池大师都十分分明,简单来讲主要由四个部分构成:正极、负极、隔膜,另有电解液,这四种物料构成了锂电池的中心。锂电池有众种方式:圆柱,方形;硬壳,软包,等等,包罗方才无锡先导先容的目前最风行的圆柱21700。动力锂电池运用方面,我们一般要把独自的电芯构成电池包,运用到车上。从这张图片,大师可以看到种种方式的种种模组。从单个的电池着末变成新能源汽车的动力总成,包罗许众个电池单体。这里要注重一个看法,即全体性。虽然单个锂电池看起来很简单,可是实它也好坏常繁杂的。电芯一朝化成后,就变成了一个有生命的有机体,而且往往我们很睦齄得它内部爆发什么反响,就像一个黑箱体系。

这个黑箱体系中,水分是一个十分主要的因素,为什么水分是锂电池电池生产进程中需求厉厉掌握的要害因素。就最简单而言,当锂电池内水分足够众时,发生的气体众,电池内部的压力就会变大,从而惹起电池受力变形,呈现电池饱涨,漏液等伤害。我们可以从这几个方面进一步剖析一下水对锂电池功用的影响:对首次充放电容量的影响,对电池内阻的影响,对电池容量衰减的影响,对电池厚度的影响,等等。这些图片展现锂电池科研职员或者同行这些方面所做的研讨义务及其结论。水分含的越高,对锂电池功用的影响就越分明,锂电池各方面的功用就越差、越卑劣。十分分明,过量的水分对锂电池体系有发生负面影响,水对锂电池好坏常无益的。可是锂电池的种种材料又特别容易吸水,这个弧线反应的便是一个小时内锂电池的种种材料会吸附大宗的水分,于是锂电池的生产进程中要厉厉掌握水分。

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大师都十分分明木桶表面或者短板表面,运用到锂电池电池方面也是同样的,通通电池包的功用,特别是容量,不是说取决于最好的单个电芯,而是受制于最坏的单个电芯,以是一个平安牢靠的锂电池包,对构成其的每一个单个电芯的同等性请求十分高。影响电芯同等性的一个最主要的因素之一是电芯水分含量的掌握。从包管电池包的平安牢靠与同等性而言,每一个电芯的水分掌握都要尽可以做到相同的程度,一个也不行缺失,一个也不行短少。这是锂电池水分掌握的第一个计谋

表面上而言,构成锂电池的通通要害原材料都容易吸水,都应当去除水分。因为每个材料的理化特征和热动力学参数都不相同,去除水分的最佳工艺条件千差万别,葱☆有用去除水分的目标思索,锂电池的各个要害材料都应当区分去除水分,采用分而治之,各个击破的计谋。这是锂电池水分干燥应当思索的第二个计谋。以是实行中,我们可以依据锂电池材料的差别,将水分去除分几个部分来举行,而不要什么都到着末要害才思索。Divideand Conquer, 分而治之,各个击破,各个要害都思索水分的去除。虽然从资本及简化工艺角度思索,实行中大大都锂电池制制商汇合注液前对电芯的烘烤干燥。

    有一段时间我们常说“不行输起跑线上:雹“要从娃娃抓起”,等等。这些说法现看来对孩子蕉蔟不睹得合理或者须要,但对锂电池水分干燥而言,确实有须要从“泉源”抓起,对锂电池的正负极材料举行干燥。“头”抓起,这是锂电池干燥的第三个计谋。锂电池从原材料到着末的动力电池体系总成,不卡的在线欧洲AV网站比较照较长。假如你不注重前面义务,根底欠好,水分锂电池生产制制的各个要害可以爆发差别程度的负面影响,后面也是很难做到精美绝伦的,于是,从“头”抓起,也十分主要。

锂电池水分干燥的第四个计谋是“分工协作”。这一点可以看做是我们观察蜜蜂天下而取得的启示。我们晓得,蜜蜂天下里,一般有三种脚色:蜂王、雄蜂、工蜂。三种差别样式和脚色的蜜蜂分工协作,包管了蜜蜂天下的有序高效运作。水分干燥方面,我们本来十分习气的古板单体烘箱,有限的空间内要把几个义务都要做了:预热,干燥,冷却,等等,服从很低,干燥时间往往长达几十个小时。鉴戒蜜蜂社会高效运作的主要启事之一 :分工协作,锂电池干燥方面,我们也可以专项分工,各司其职的计谋,把一个单台的真空烘箱拉长,将其要完成的中心功用剖析赴任别的段去完成,分为预热段、真空干燥段、降温段,每段汇合精神特别去完毕其性能,如许服从就大大进步了。这便是时代高科创始、领先的地道式真空干燥体系的基本原理。

    我们对锂电池水分干燥的中心技能,也十分直截了当:高温+真空。我们晓得,要把水去掉,加热烘烤是最常用的有用方法。可是锂电池中的水分含量很低,一般要去除的水分都是几百PPM,有的高也便是几千PPM。另外,锂电池中的水分,可以以种种方式保管:吸附水、联合水、结晶水,等等。简单的加热高温的方法,曾经缺乏以疾速有用地去除含量不高、样式各异的锂电池中的水分。要晋升服从,还必需加上真空条件。为什么?我们晓得压力越低,水的沸点越低,或者水发赌气/液/固相变的温度越低,水就越容易挥发或者去除掉。大师都晓得西藏煮鸡蛋煮不熟,因为气氛希罕,大气压低,水60度水就开了,变成气态挥发了。这些外显示了水的沸点与大气压/真空度联系的少许参数,可以看到,大气压为12.8Pa的时分,水的相变临界点温度只要-40℃。可以说,真空条件分明改动了锂电池中的水动力条件,极大进步了水分去除的服从。

从锂电池全不卡的在线欧洲AV网站来思索,锂电池从原材料到着末动力总成用到车上,不卡的在线欧洲AV网站是比较长的,有须要思索各个要害锂电池水分怎样有用的掌握和去除。我们特别夸张从泉源抓起,对正极、负极、隔膜,按照古板的生产方法和出货标准,出厂的时分水分含量是很高的,远远超越了现动力电池平安和同等性所请求掌握的水分,以是材料干燥好坏常主要的。我也很速乐接触到少许到场集会的同行向我讯问材料干燥这方面的题目,我们也十分乐意分享我们的少许胜利案例或者办理方案。

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时代高科锂电行业研发计划制制配备十众年了,有许众原创产品。我们开展进程中,有两次十分主要的协作。一个便是从2005年开端跟MAXWELL协作,那时分动力电池还没起来,MAXWELL是天下范围内超级电容器研爆发产的龙头年老和技能领军企业,起首看法到水分掌握对超级电容器功用与平安牢靠性的主要性,自愿寻求与时代高科协作。第二个主要协作是从2013年开端,时代高科跟比亚迪协作,配合研发计划更加高服从的地道式真空干燥技能,并2013年末完成了技能打破与产品完成。目前比亚迪也是我们最大的客户。跟天下级的领先公司协作,帮帮我们技能疾速晋升,使得我们营业也不时的扩展,这是目前时代高科可以成为新能源延续式真空干燥技能与产品领军企业的主要启事。    

时代高科的新能源真空干燥产品主要包罗两大类:

ü 全自动地道式延续真空干燥体系,适合于高产能的大范围延续生产,节能效果十分分明,可以大幅度低沉产品资本。产品同等性好,分明晋升最终产品的平安牢靠性。该产品体系构成简明,运维资本低,投资回报速,自动化程度高,高效牢靠,顺应性广。

 

ü 高真空干燥单体烘箱,可以抵达很高的温度同等性和真空度,更好地包管产品的同等性。对此我们还供应配套的板滞人+AGV小车,完毕自动上下料,完成自动化生产线。

    时代高科的真空干燥产品,具有完备自助常识产权,涉及众项立异技能。这些图外反又厮我们产品功用同等性方面的特出优势。我们体系空载的测试数据显示,我网名各腔体的温度同等性和真空度、真空走漏率等方面可以抵达很好的目标。满载时升温数据显示,干燥体系以及待干燥工件的温度,温升速率很速;满载时各腔体温度均性,以及抽真空速率,完备抵达了计划目标或者客户请求。我们体系的真空走漏也掌握得十分好,客户给我们供应的实测数据显示,颠末24小时以后,我们走漏量不超越46帕,平均每小时不到2帕。这是电池外面和内部的温度,同等性也是很好的。

虽然时代高科地道式延续真空干燥产品投放墟市的时间不长,可是我们可以很自大的说,国内动力电池产业G20俱乐部成员的85%都是我们的客户。从这个清单大师可以看到,比亚迪、力神、中信国安等等都是我们的主要客户。客岁一年,时代高科为我国动力锂电池行业奉献了速要40亿瓦时的产能,以是我们还好坏常很自大的。

 

我把比亚迪放他们工场生产车间的对我司地道式真空干燥体系的简介与大师分享一下。大师可以看到它的能耗只相当于本来古板单体烘箱的20%,我们对客户生产的服从晋升和节能减排,奉献好坏常分明的。

通过上面的分享,我们可以很分明地看法到,过量水分对锂电池功用及平安牢靠性有诸众方面的负面影响,是锂离子电池的万恶之源,必需去除。锂电池的水分干燥要从全不卡的在线欧洲AV网站思索,采用体系性的计谋,从泉源抓起,也要分而治之,把棘手的题目剖析了来办理。地道式延续真空干燥体系,能耗低、服从高、稳定可高,是成熟的大范围量产技能,可以分明晋升产品功用和同等性,是动力锂电池高端化、差别化、平安牢靠开展的必备利器。锂电池产业的干燥题目办理方案,尽管来找我们时代高科。

 

十分感谢大师!

 

(依据谈话拾掇,经本人核阅)


稿件根源: 电池中国网
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