Umfassende Erklärung des Wissens über Lithium-Ionen-Zellen

Mit der Entwicklung der globalen neuen Energiebranche haben sich Lithiumbatterien zu einer Branche mit hoher Nachfrage entwickelt, und Lithiumbatterien sind zu einem konzentrierten Bereich des Nachfragewachstums der Lithiumbatterieindustrie geworden.

Verstehen Sie also das Wissen über die Technologie von Lithium-Ionen-Zellen vollständig? Dies ist ein umfassender Leitfaden zu dieser Zusammenfassung des Forschungs- und Entwicklungsleiters von Tritek.

Wir haben außerdem ein Glossar der E-Bike-Begriffe für Sie zusammengestellt, damit Sie schnell nachschlagen können.

 

Grundkenntnisse der Zelle

Geschichte der Batterieentwicklung

Eine Batterie ist ein Gerät, das chemische Energie in elektrische Energie umwandelt und durch chemische Reaktionen in der Batterie direkte elektrische Energie nach außen liefert.

Batteriekategorie

Batterien werden hauptsächlich in drei Typen unterteilt: chemische Batterien, physikalische Batterien und Biobatterien. Hier ist eine Mindmap der Batterieklassifizierung.

Die Entwicklungsrichtung der Power-Batterie

Ni-Cd Battery→Ni-Zn Battery→Lead-Acid Battery→Ni-MH Battery→Lithium-ion battery→Fuel Battery

Ni-Cd-Akku: Schwere Umweltverschmutzung wurde praktisch beseitigt.

Ni-Zn-Batterie: Kurze Lebensdauer, Leistung nicht für Fahrzeugbatterien geeignet.

Blei-Säure-Batterie: Ursprünglich als Fahrzeugbatterie verwendet, wird sie auch heute noch eingesetzt. Sie ist kostengünstig, hat aber eine niedrige spezifische Energie, eine hohe Selbstentladungsrate, eine geringe Zyklenlebensdauer und ist nicht umweltfreundlich.

Ni-MH-Batterie: Wird am häufigsten in HEV (Hybrid-Elektrofahrzeugen) verwendet; sie bietet eine bessere Leistung, ist aber teurer und enthält das umweltschädliche Metall Nickel.

Lithium-Ionen-Batterie: Derzeitiger Schwerpunkt der Industrialisierung von Autobatterien, gute Leistung, umweltfreundlich.

Die LEV-Produkte von Triteks, wie z. B. E-Bike-Akkus , kundenspezifische E-Bike-Akkus , E-Motorrad-Akkus und Lastenrad-Akkus, verwenden alle Lithium-Ionen-Akkus.

 

Brennstoffbatterie: Noch nicht industrialisiert, gute Leistung, umweltfreundlich, aber der Preis ist hoch.

Lithiumbatterie – Entwicklungsgeschichte

Mit Kohlenstoff als negative Elektrode und Lithiumverbindung als positive Elektrode; Beim Laden und Entladen wandern Lithium-Ionen zwischen positiver und negativer Elektrode hin und her, daher der Name der Lithium-Ionen-Batterie.

 

Lithiumbatterie – So funktioniert es

Beim Laden und Entladen von Lithium-Ionen-Akkus befindet sich Lithium-Ionen in einem Bewegungszustand von positiv zu negativ zu positiv. Es ist wie ein Schaukelstuhl, bei dem sich Lithium-Ionen zwischen den beiden Enden der Batterie hin und her bewegen. Dieser elektrochemische Energiespeicher ist als „Schaukelstuhlbatterie“ bekannt.

Lithium-Akku – Funktionsweise – Ladevorgang & Entladevorgang

1.6.1 Lithium-Ionen werden vor dem Laden in die Schichtstruktur des positiven Elektrodenmaterials eingebettet.

 

1.6.2 Nach Beginn des Ladevorgangs verliert das Material der positiven Elektrode Elektronen und es treten Lithium-Ionen aus dem Material der positiven Elektrode aus.

1.6.3 Lithium-Ionen gelangen durch Elektrolyt und Separator zum negativen Graphitmaterial.  

1.6.4 Lithiumionen sind in die Graphitschicht eingebettet, während Elektronen durch den äußeren Stromkreis zur negativen Elektrode gelangen und einen relativ stabilen Lithium-eingebetteten Graphit bilden.  

1.6.5 Während des fortgesetzten Ladens verliert das Material der positiven Elektrode weiterhin Elektronen und Lithiumionen werden weiterhin ausgebettet, bis das Laden abgeschlossen ist.

1.6.6 Elektronen verlassen das Material der negativen Elektrode und fließen durch den äußeren Stromkreis zur positiven Elektrode. Auch Lithium-Ionen, die Elektronen verloren haben, treten aus den Graphitschichten aus.

1.6.7 Von der negativen Elektrode entfernte Lithiumionen kehren durch den Elektrolyten und den Separator zum Material der positiven Elektrode zurück und verbinden sich mit den Elektronen, die durch den externen Kreislauf an der positiven Elektrode ankommen, um ein relativ stabiles Material für die positive Elektrode mit eingebettetem Lithium zu bilden.

 

Lithiumbatterie – Strukturelle Zusammensetzung

Lithiumbatterie – Positives Elektrodenmaterial

Material der positiven Elektrode	LiCoO2	Li(NiCoMn)O2	LiMn2O4	LiFePO4
Kristallstruktur	Stratiform	Stratiform	Spinell	Olivine
Theoretische spezifische Kapazität/mAh·g-1	274	278	148	170
Tatsächliche spezifische Kapazität/mAh·g-1	140-155	130-220	90-120	130-150
Der Bereich der Betriebsspannung/V	3.0-4.3	3.0-4.35	3.5-4.3	2.5-3.8
Plattformspannung/V	3.6-3.7	3.6-3.7	3.7-3.8	3.2-3.3
Materialverarbeitungseigenschaft	Gut	Höher	Medium	Dusche in sanitärgebäude
Lebenszyklus/Zeit	> 500	> 500	> 500	> 2000
Sicherheitsniveau	Dusche in sanitärgebäude	Arbeitsumgebungen	Gut	Ausgezeichnet
Preis	Hoch	Höher	Niedrig	Medium
Toxizität/Umweltschutz	Allgemein	Allgemein	Dusche in sanitärgebäude	Gut
Toxizität/Umweltschutz	Giftiges Kobalt	Giftiges Kobalt	Non-toxic	Non-toxic

Lithiumbatterie – Klassifizierung

Lithiumbatterien können nach Form, Schale und Bauart klassifiziert werden.

Tritek verwendet gewickelte zylindrische Stahlgehäusekonstruktionen, hauptsächlich für Batterien der Typen 18650 und 21700.

Lithiumbatterie – Leistungsparameter

• Batterie-Kapazität

Die Entladekapazität (Ah) der Batterie bei Raumtemperatur bei einem Strom von 1I ₁ (A), um die Abschaltspannung zu erreichen.

Formel: C=It, d.h. Batteriekapazität (Ah) = Stromstärke (A) x Entladezeit (h).

Die Batteriekapazität bezieht sich auf die Energiemenge, die eine Batterie erhalten kann, oder die Energiemenge, die sie speichern kann.

Die Kapazität wird durch die Aktivsubstanz der Elektrode bestimmt und wird hauptsächlich von der Entladerate und der Temperatur beeinflusst (genau genommen sollte die Batteriekapazität also die Lade- und Entladebedingungen vorgeben).

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Die Beziehung zwischen Kapazität und Austrittstemperatur:

• Stromspannung

Es bezieht sich auf die Potentialdifferenz (PD) zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie (die Spannung wird durch die Batterieleistung, Temperatur und andere Bedingungen beeinflusst).

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So wählen Sie die richtige Spannung für Elektromotorradbatterien

• Leerlaufspannung (OCV)

Die Spannung der Batterie, wenn sie nicht an einen externen Stromkreis oder eine externe Last angeschlossen ist. Die Leerlaufspannung wird auf die Restenergie der Batterie bezogen und die Leistungsanzeige basiert auf diesem Prinzip.

• Ruhespannung (CCV)

Es bezieht sich auf die Potentialdifferenz (PD) zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie im Betriebszustand, d.h. wenn Strom durch den Stromkreis fließt.

• Ladezustand (SOC)

Ist das Verhältnis der verbleibenden Batterieleistung gleich der verbleibenden Batterieleistung/Gesamtbatterieleistung, zeigt SOC=0 % an, dass die Batterie vollständig entladen ist, und SOC=100 % zeigt an, dass die Batterie vollständig geladen ist.

Der Ladezustand (SOC) wird vom Batteriemanagementsystem (BMS) berechnet.

 

• Entladetiefe (DOD)

Der Entladegrad (DOD) gibt den prozentualen Anteil der Entladung an der Nennkapazität der Batterie an. Im Gegensatz zum Ladezustand (SOC) bedeutet DOD = 100 %, dass die Batterie leer ist, und DOD = 0 %, dass sie vollständig geladen ist. Das Verhältnis zwischen DOD und SOC ist wie folgt: DOD + SOC = 1.

 

• Interner Widerstand

Bezieht sich auf den Widerstand des Stroms, der durch die Batterie fließt, wenn die Batterie arbeitet. Allgemein unterteilt in AC(Wechselstrom)-Innenwiderstand und DC(Gleichstrom)-Innenwiderstand. Normalerweise hat eine Batterie mit kleinem Innenwiderstand eine starke Entladekapazität, während eine Batterie mit großem Innenwiderstand eine schwache Entladekapazität hat. Ein großer Innenwiderstand der Batterie erzeugt eine große Menge an Joule-Wärme, wodurch die Innentemperatur der Batterie ansteigt, was zu einer Verringerung der Arbeitsspannung der Batterieentladung, einer verkürzten Entladezeit und einer Batterieleistung führt Lebensdauer stark beeinträchtigt.

• Temperaturanstieg

Die Wärmemenge, die beim Durchfließen eines Leiters durch einen elektrischen Strom entsteht: Q = ^I²Rt

Innenwiderstand der Zelle	Ohmscher Widerstand	Der Wirkstoff der positiven und negativen Elektroden, der Stromabnehmer und der elektronische Widerstand der Leitung	Befolgen Sie das Ohmsche Gesetz, ist festgelegt, dass der Spannungsabfall proportional zum Strom ist
		Ionenwiderstand in einem Elektrolyten, Separator oder einer Elektrode
		Übergangswiderstand zwischen dem Wirkstoff der positiven und negativen Elektrode und dem Stromkollektor
	Polarisationswiderstand	Aktiver Polarisationswiderstand – verursacht durch eine elektrochemische Reaktion an der Elektrodenoberfläche	Der Polarisationswiderstand steigt linear mit dem Logarithmus der Stromdichte (Entladerate)
		Konzentrationsunterschied Polarisationswiderstand – der Unterschied in der Konzentration von Reaktanten und Produkten auf der Elektrodenoberfläche und in der Volumenphase als Ergebnis des Materialtransfers.

• Plattformzeit entladen

Entladeplattformzeit bezieht sich auf die Entladezeit auf eine bestimmte Spannung, wenn die Batterie vollständig geladen ist. Die Entladeplattform ist ein Merkmal der Batterieentladekurve. Die Einheit ist Minute.

• Laden Sie das Konstantstromverhältnis

Das Verhältnis der Konstantstromladung zur Gesamtladung aus Konstantstrom und Konstantspannung. Je höher das Konstantstromverhältnis, desto besser die Batterieleistung. Die Einheit des Konstantstromverhältnisses ist der Prozentsatz (%).

• Zyklusleben

Die Batterielebensdauer bezieht sich auf die Anzahl der Lade- und Entladezeiten, die eine Batterie unter einem bestimmten Lade- und Entladesystem erfährt, wenn die Batteriekapazität auf einen bestimmten festgelegten Wert abfällt.

Die Lebensdauer von Lithium-Batterien verstehen : Wie viele Ladezyklen können Sie erwarten?

• Lade-Entlade-Rate

Die Lade- und Entladerate bezieht sich auf den Strom, den die Batterie benötigt, um die Nennkapazität innerhalb der angegebenen Zeit zu entladen. 1C entspricht der Nennkapazität der Batterie und wird normalerweise durch den Buchstaben C dargestellt.

• Selbstentladungsrate

Die Selbstentladungsrate, auch Ladungserhaltung genannt, bezeichnet das Verhältnis der reduzierten Kapazität zur Anfangskapazität, wenn die Batterie vollständig geladen und für eine bestimmte Zeit unter bestimmten Bedingungen im Leerlauf gelagert wird. Die Einheit der Selbstentladungsrate ist der Prozentsatz (%).

Je kleiner die Selbstentladung, desto besser, und je größer die Ladungserhaltung, desto besser. Batterien mit großer Selbstentladung neigen dazu, nach längerer Lagerung einen schnellen Spannungsabfall zu zeigen. Es wird hauptsächlich durch das Herstellungshandwerk, die Materialien, die Lagerbedingungen und andere Faktoren beeinflusst.

• Ladeeffizienz

Ein Maß dafür, inwieweit eine Batterie chemische Energie speichern kann, indem sie die beim Laden verbrauchte elektrische Energie umwandelt. Es wird hauptsächlich von Batteriefahrzeugen, Formel, Umgebungstemperatur, Ladegeschwindigkeit und anderen Faktoren beeinflusst. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Laderate, desto geringer die Ladeeffizienz. Je niedriger die Temperatur, desto geringer die Ladeeffizienz.

• Entladeeffizienz

Unter bestimmten Entladebedingungen das Verhältnis der tatsächlich freigesetzten Menge zur Nennkapazität der Batterie von der Entladung bis zur Endpunktspannung. Sie wird hauptsächlich durch Entladungsrate, Umgebungstemperatur, Innenwiderstand und andere Faktoren beeinflusst. Allgemein gilt, je höher die Entladungsrate, desto geringer die Entladungseffizienz. Je niedriger die Temperatur, desto geringer die Entladungseffizienz.

• Energie

Formel: Energie (Wh) = Arbeitsspannung (V) × Arbeitsstrom (A) × Arbeitszeit (h) = Spannung × Kapazität

• Spezifische Energie (Energiedichte)

Die durch eine Massen- oder Volumeneinheit einer Batterie abgegebene Energie wird als massenspezifische Energie oder volumenspezifische Energie bezeichnet, auch bekannt als Energiedichte.

Normalerweise ausgedrückt als Volumenenergiedichte (Wh/L) oder Massenenergiedichte (Wh/kg). Wenn eine Lithiumbatterie 143 g wiegt, beträgt ihre Nennspannung 3.2 V, ihre Kapazität 6500 mAh und ihre Energiedichte 145 Wh/kg (3.2*6500/143).

Energiedichte	Blei-Säure-Batterie	Ni-Cd Akku	Ni-MH-Akku	Li-Ionen-Akku
Wh / kg	30-50	50-60	60-70	110-220
Wh/l	50-80	130-150	190-200	350-400

 

1.4 Lithiumbatterie – Lade- und Entladekurve

• Ladekurve

• Entladekurve

Lithiumbatterie – Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen

 

Lithiumbatterie – Leistung bei hohen und niedrigen Temperaturen

Lithiumbatterie – Zyklusleistung bei unterschiedlichen Laderaten

 

Lithiumbatterie – Zyklenleistung bei unterschiedlichen Entladeraten

 

Lithium-Batterie – Auswirkung von DOD auf die Zykluslebensdauer

Lithiumbatterie – Einfluss der Temperatur auf die Lebensdauer

 

Lithiumbatterie – Entladung bei Raumtemperatur, Entladungseffizienz, Temperaturanstieg

Entladung bei Raumtemperatur 

1. Ladung: Konstantstrom Konstantspannung, Strom 1.25 A (0.5 ° C), obere Spannung 4.2 V, Abschaltstrom 0.05 A (0.02 ° C);

2. Beiseite stellen: 10min;

3. Entladung: mit unterschiedlichen Größen der aktuellen konstanten Entladung, die untere Grenzspannung 2.75 V;

4. Entladeeffizienz = Entladekapazität bei jeder Rate /0.5 A (0.2 C) Entladekapazität;

0.2C Kapazität/Ah	Entladestrom	0.5A	1.25A	2.5A	5.0A	7.5A	10.0A
	Entladungsrate	0.2C	0.5C	1C	2C	3C	4C
2.573	Entladekapazität/Ah	2.573	2.483	2.473	2.465	2.498	2.516
	Entladungseffizienz/%	100.0%	96.5%	96.1%	95.8%	97.1%	97.8%
	Höchsttemperatur/°C	27.3	29.6	33.6	44.1	55.8	67.5
	Temperaturanstieg/°C	0.9	3.5	7.3	17.8	29.5	41.1

 

Lithiumbatterie – Ladung bei Raumtemperatur, Ladeeffizienz, Temperaturanstieg

Raumtemperaturgebühr

1. Entladung: Strom 0.52 A (0.2 C), Konstantstrom bis 2.75 V;

2. Beiseite stellen: 10min;

3. Aufladen: mit unterschiedlichen Stromstärken Konstantstrom-Konstantspannungsladung, Oberspannung 4.2 V;

4. Ladeeffizienz = Konstantstrom-Ladekapazität bei jeder Rate /2.5 A (1 C) Entladekapazität;

Anfangskapazität	Entladestrom	1.25A	2.5A	5.0A	7.5A
	Entladungsrate	0.5C	1C	2C	3C
2.481	Konstantstrom-Ladekapazität/Ah	2.285	2.161	1.960	1.771
	Konstantstromladeeffizienz/%	92.1%	87.1%	79.0%	71.4%
	Maximale Ladetemperatur	29.9	37.1	50.9	63.4
	Temperaturanstieg/°C	2.5	10.0	24.0	36.9

 

Lithiumbatterie – Multiplikator-Lade-/Entlade-Temperaturanstiegsprinzip

Die durch den Lade- und Entladevorgang der Lithiumbatterie erzeugte Wärme besteht hauptsächlich aus drei Teilen

Form: Polarisationswärme, Ohmsche Wärme, Reaktionswärme, Reaktionswärme ist endotherme Reaktion

Verantwortlich für;

Je höher das Lade- und Entladeverhältnis (Strom) ist, desto höher ist der Innenwiderstand der Polarisation und desto höher ist die Wärmeerzeugung.

Lithium Batterie – Passendes Batteriepack

 

„Acht konsistente“ Anpassungsprinzipien für Akkupacks: konstante Kapazität, konstanter Innenwiderstand, konstantes Konstantstromverhältnis, konstante Ladezeit, konstante Selbstentladung, konstante Spannung, konstante Ladung, konsistenter Zyklus.

Materialwissen der Zelle

Materialkenntnisse der Zelle – Positive Elektrode

Klassifizierung der positiven Elektrode: Lithium-Eisen-Phosphat, ternäres NCM/NCA, Lithium-Mangan, Lithium-Kobalt-Oxide, Lithium-Ferromangan-Phosphat.

Materialkenntnisse der Zelle – Negative Elektrode

Klassifizierung negativer Wirkstoffe: künstlicher Graphit, natürlicher Graphit, Mesocarbon-Mikroperlen, Weichkohle, Hartkohle, Kohlefaser.

Materialkenntnis der Zelle – Leitfähiges Agens

Das Leitmittel soll sicherstellen, dass die Elektrode eine gute Lade-Entlade-Leistung aufweist. Üblicherweise wird bei der Herstellung der Elektrodenplatte eine bestimmte Menge an leitfähigem Material hinzugefügt, um die Lade-Entlade-Effizienz der Elektrode zu verbessern.

Typ	Körnung nm	Spezifischer elektrischer WiderstandΩ·m	Spezifische Oberfläche m2 / g	Funktion
Super P	40	≤ 0.01	62	Kleine Körner aus leitfähigem Ruß, die sowohl in positiven als auch in negativen Elektroden verwendet werden können, haben überhaupt keine Lithiumspeicherfunktion und leiten nur Strom.
KS-6	flockenartig	≤ 0.0001	21 3 ±	Großkörniges Graphitpulver in Federform mit Lithiumspeicherfunktion.
VGCF	150	≤ 0.0001	13	Hocheffizienter supraleitender Ruß, verzweigte Kette, hohe Reinheit, besonders gute Leitfähigkeit für Lithiumbatterien.
CNTs	7-15	≤ 0.0001	190-260	Form des leitfähigen Netzwerks, gute Leitfähigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit zur Verringerung der Polarisierung der Batterie, Verbesserung der Leistung der Batterie bei hohen und niedrigen Temperaturen, hohe Anforderungen an die Dispersion.
GNs	flockenartig	≤ 0.000001	5 0.5 ±	Oberflächenkontakt-Leitmittel, Leitleistung ist am besten, die Dispersionsanforderungen sind zu hoch.

Materialkunde Zelle – Haftvermittler

Typ	PVDFPoly(vinylidenfluorid)	CMC Carboxymethylcellulose	SBRPolymerisierter Styrol-Butadien-Kautschuk
Struktur
Zusammensetzung	Weißes Pulver Vinylidenfluorid-Homopolymer	Weißes Pulver aus Cellulose mit Carboxymethylsubstituenten	Weiße Emulsion Butadien und ABS
Funktion	Haftmittel für positive Elektroden	Verdickungsmittel, Absetzmittel, Stabilisierungsmittel	Haftmittel für negative Elektroden
Anbieter	Solvay SA/ARKEMA/KUREHA-Gruppe	Ashland/CPKelco/Dow/DAICEL	JSR/Zeon/Sojitz

Materialwissen Zelle – Folie

Stromkollektor bezieht sich auf die Sammlung von Strom, der durch den Wirkstoff der Batterie erzeugt wird, um einen größeren Stromausgang zu bilden, der in vollem Kontakt mit dem Wirkstoff steht, kleiner Innenwiderstand, mit guter Leitfähigkeit.

Aluminiumfolie – das positive Elektrodenpotenzial ist hoch, die Oxidschicht sehr dicht, wodurch die Oxidation des Stromkollektors verhindert wird. Die Oxidschicht der Kupferfolie ist lockerer; um Oxidation zu vermeiden, ist ein niedriges Potenzial besser geeignet, und die Bildung einer Lithium-eingebetteten Legierung zwischen Lithium und Kupfer wird bei niedrigem Potenzial erschwert.

Lithium eingebettet

Kupferfolie - die Kupferoberflächenoxidschicht gehört zu den Halbleitern, Elektronenleitung, ist die Oxidschicht zu dick, hoher Widerstand; AL unterliegt bei dem niedrigen Potenzial der negativen Elektrode einer LiAl-Legierung, was bedeutet, dass Aluminium an der negativen Elektrode mit Lithium angereichert wird.

Materialwissen Zelle – Lug

Der Kabelschuh ist ein Metallleiter, der von der positiven und negativen Elektrode der Batterie führt. Im Allgemeinen sind die Anschlussfahnen der positiven und negativen Elektrode der Batterie die Kontaktpunkte beim Laden und Entladen.

Projekt	Positive Elektrodenfahne	Negative Elektrodenfahne
Material	Aluminiumstreifen	Nickelstreifen
Funktion	Gute elektrische Leitfähigkeit	Gute elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit
Purity	≥ 99.5%	≥ 99.9%
Schweißbarkeit	Leicht zu schweißen	Leicht zu schweißen

Materialwissen Zelle – Separator

Material: einschichtiges PE (Polyethylen) oder dreischichtiges Verbundmaterial PP (Polypropylen) + PE + PP

Funktion:

1. 1. Trennen Sie die positive und negative Elektrode der Batterie, um Kurzschlüsse zu vermeiden;
   2. Batterieelektrolyt adsorbieren, um eine hohe Ionenleitfähigkeit zu gewährleisten;
   3. Einige verhindern auch die Übertragung von Substanzen, die für die Batteriereaktion schädlich sind, zwischen den Elektroden;
   4. Stellt sicher, dass die Batteriereaktion stoppt, wenn eine Störung auftritt, wodurch die Sicherheitsleistung der Batterie verbessert wird.

Materialwissen Zelle – Elektrolyt

Der Elektrolyt spielt eine Rolle beim Leiten von Ionen zwischen den positiven und negativen Elektroden der Batterie und ist die Brücke, die die positiven und negativen Elektrodenmaterialien verbindet. Nur in einer trockenen Umgebung betreiben (z. B. in einem Handschuhfach mit einer Feuchtigkeit von weniger als 20 ppm).

1. 1. Lithiumsalz: LiPF₆
   2. Lösungsmittel: EC, DMC, EMV
   3. Additiv: Filmbildner, Anti-Überladung, Flammschutzmittel, Stabilisierungsmittel usw.

Materialkenntnis der Zelle – Stahlhülle

Die Hauptfunktion des Batteriestahlgehäuses besteht darin, eine gute elektrochemische Umgebung bereitzustellen.

Leistungsmerkmale des Batteriestahlgehäuses:

1. 1. Materialverarbeitungsleistung ist gut, hohe Präzision, hohe Festigkeit;
   2. Die Oberflächenhärte der Batterie ist hoch und sie hat bestimmte Lagereigenschaften.
   3. Vernickelung: Die Batterie hat eine gute Korrosionsbeständigkeit.
   4. Der Boden kann im Allgemeinen nicht laserpunktgeschweißt werden.

Materialwissen Zelle – Kap

Die Hauptfunktion der Kappe besteht darin, die Batterieabdichtungsfunktion bereitzustellen, die Rolle des Sicherheitsventils zu übernehmen und die Rolle des positiven leitenden Anschlusses zu spielen.

Technische Anforderungen an die Kappe:

1. 1. Das Material des Dichtrings ist Polyethylenpropylen, 135℃ unverformbar;
   2. Glatte Oberfläche, gleichmäßige Wandstärke, zerstörungsfreies Aussehen;
   3. Der Bruchdruck der Kappe beträgt 1.2 ± 0.1 MPa und der Öffnungsdruck 1.8 ± 0.1 MPa;
   4. Kleine Dichtung verformt sich nicht und schmilzt bei 350 ℃ usw.;
   5. Kappen werden im Allgemeinen nicht bei hoher Temperatur gelötet.

Materialkenntnis der Zelle – Sicherheitseinrichtung

Die zylindrische Lithium-Eisenphosphat-Batterie einiger Hersteller verfügt über eine eingebaute Gasablassöffnung und ein Sicherheitsventil (CID), um die Sicherheitsschutzfunktion zu verbessern. Der „doppelte Schutz“ löst effektiv die Sicherheitsprobleme, die durch hohe Temperaturen unter extremen Bedingungen wie Überladung, Kurzschluss, Kollision usw.

Entgasungsvorrichtung: Wenn in der Batterie chemische Reaktionen auftreten, sammelt sich das in der Batterie erzeugte Gas in der Entgasung durch das Entlüftungsloch und die oberen und unteren Öffnungen, wodurch sich das Gas in der Batterie verteilen kann, um den Luftdruck sicherzustellen Gleichgewicht in der Batteriezelle und vermeiden potenzielle Sicherheitsrisiken.

Sicherheitsventil (CID): Wenn der Innendruck 1.2 ± 0.1 MPa erreicht, werden der Pluspol und die Kappe getrennt und die chemische Reaktion in der Batterie ausgesetzt. Wenn der Innendruck 1.8 ± 0.1 MPa erreicht, wird das Sicherheitsventil geöffnet und das Gas abgelassen, um eine Explosionsgefahr zu vermeiden.

Handwerkliche Kenntnisse der Zelle

Craft-Wissen der Zelle – Craft-Prozess

Unten ist der Handwerksprozess der Zelle:

Strukturwissen der Zelle

Strukturwissen der Zelle

Unten ist eine Mindmap des Strukturwissens:

Strukturkenntnisse der Zelle – Quadratische Laminierung

Strukturkenntnisse der Zelle – Laminierung in quadratischer Z-Form

Strukturwissen der Zelle – Quadratisch gefilmte Laminierung

Strukturkenntnisse der Zelle – Vierkant-Wicklung mit mehreren Fahnen

Strukturkenntnisse der Zelle – Zylindrische Einzel- und Mehrfachfahnenwicklung

Strukturkenntnis der Zelle – Zylindrische Vollnasenwicklung

Strukturwissen Zelle – Zusammenfassung

Zellstruktur	Herstellungsverfahren	Herstellungsmerkmale
Laminierung in Z-Form	Manipulatorpositionierungslaminat	Mehr Kante, schwer zu kontrollierender Grat, Tropfenpulver; Schwer fest zu binden; Geringe Effizienz;
Coiling-Laminierung	Membranwicklung, Polschuh einteilig	Mehr Kante, schwer zu kontrollierender Grat, Tropfenpulver; Komplexe Maschinenstruktur; Es ist schwierig, die Ausrichtungsgenauigkeit und einen hohen Wirkungsgrad zu steuern.
Quadratische Wicklung	Kontinuierliche Wicklung	Weniger Kanten, leicht zu kontrollierender Grat, weniger Pulver, hohe Fertigungseffizienz; Gute Konsistenz; Gutes Massenstromdesign; Aber Batterien sind anfällig für Verformungen;
Zylindrische Wicklung	Kontinuierliche Wicklung	Weniger Kanten, leicht zu kontrollierender Grat, weniger Pulver, hohe Fertigungseffizienz; Gute Konsistenz; Gleichmäßigkeit des Ergusses; Schwierig, Massenstrom zu entwerfen.

Projekt	Aufwickeln	Laminierung
Innenwiderstand	Höherer Innenwiderstand, da meist weniger Stollen vorhanden sind (außer volle Stollen)	Niedriger Innenwiderstand. Es entspricht mehreren kleinen Laschenplatten parallel, wodurch der Innenwiderstand verringert wird
Bewerten	Es ist schwierig, die Entladung mit einem großen Strom vollständig abzuschließen, da weniger Fahnen vorhanden sind.	Es ist einfacher, eine große Stromentladung in kurzer Zeit mit einer parallelen Platte mit mehreren Ösen durchzuführen
Energiedichte	Der Monomerunterschied ist nicht offensichtlich	Im Allgemeinen ist die Laminierung überlegen und das PACKEN bequem
Prozesskontrolle	Der Prozess ist einfach und leicht zu automatisieren	Das Verfahren ist langwierig, die gewalzte Ausbeute gering und nicht einfach zu automatisieren

Zusammenfassung: Der Vorteil des Rollierens ist, dass der Prozess einfach zu kontrollieren ist, und der Vorteil des Laminierens ist, dass die Energiedichte der Batterie etwas höher und das PACKEN bequemer ist.

Projekt	Mehrfachanstoß	Volle Nase
Technologische Schwierigkeit	Der Gesamtprozess des Handwerks ist schwierig: Ob Metallform oder Laserschneiden, kann die Produktion einer großen Anzahl von Staub und Metallspänen nicht vermeiden, ist eine große Bedrohung für die Batteriesicherheitsleistung (Quadrat) Notwendigkeit, Lasche zu schweißen, niedrig Effizienz, Mangel an Sicherheit (Zylinder)	Die Gesamtprozessschwierigkeit des Vollstollenfahrzeugs ist gering: 1. Die handwerkliche Schwierigkeit des Beschichtens, Pressens, Schneidens, Wickelns und anderer Prozesse ist geringer als bei Fahrzeugen mit mehreren Ösen; 2. Hoher Automatisierungsgrad
Aufwickeln	Diese Struktur verursacht Spannungsschwankungen während des Wickelns, was zu einem Falten des Elektrodenkerns und anderen Problemen führt.	Diese Struktur wird vorteilhaft sein, um die Spannungsschwankung während des Wickelns zu reduzieren, und das Wickelproblem wird geringer sein
Raumnutzung	Wenn die Schalenlänge/-breite klein ist, ist die relative Nutzungsrate höher	Je länger die Länge, desto höher die Auslastung
Leistung bewerten	Allgemeiner Tarif	Hohe Rate
Ausrüstungsinvestition	Mehr	Weniger

Zusammenfassung:

Multi-Bug-Mangel weist eher auf ein gewisses Sicherheitsrisiko hin; Aber wenn die Kapazität klein ist, hat es den Vorteil der Energiedichte.

Das Full-Lug-Projekt ist insgesamt besser, insbesondere in der Kapazitätsbatterie sollte das Full-Lug-Projekt die erste Wahl sein.

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