一块动力电池是如何制造出来的 一文看懂
新能源电动汽车给人的印象是结构简单,制造门槛低。否则,没有那么多行业领袖说他们可以制造电动汽车。
例如,电动汽车之所以被认为易于制造,是因为它们有点像儿童玩的遥控汽车的放大版。
遥控车的电池也是锂电池,与电动汽车相同;遥控车的电机是电动汽车的电机;遥控车的接收器类似于电动汽车的电子控制系统。因此,电动汽车不像传统燃油汽车看起来那么复杂。
但是如果你问,电动汽车最重要的部分是什么,答案是什么?
我相信每个人的答案基本上都是“电池”。因为电池决定了电动汽车能否行走,以及它能走多少公里。电池问题也是讨论最多的话题,这突出了电池的重要性。
今天,pinplay/pindrive将与您讨论一个有趣的话题。你知道电动汽车的电池是怎么来的吗?电动汽车的电池将经历哪些生产步骤?你车上安装的电池经过了哪些测试?
我们今天来谈谈。
从电动汽车动力电池的组成结构来看,基本上由n个单体电池单元组成。相同单元模块之间的电池串联,例如多个18650缸电池串联;不同单元模块并联,在电动汽车底盘上形成一个完整的电池模块。
形象地说,你的汽车底部覆盖着圆柱形电池,而电动汽车就像一辆巨大的遥控车。因此,这种单体电池的生产工艺是电动汽车电池的来源。然而,这部分工作并不擅长汽车制造商,而是电池供应商的工作。
让我们看看最基本的圆柱形电池来自哪里,也就是说,这些电池的生产过程是什么。
原料混合
电池生产的最初过程是将能够形成锂电池的原材料混合搅拌,也被称为均质化。电池的原材料包括锰酸锂、钴酸锂、粘合剂、石墨等。将它们混合在一起是第一步。
然而,混合过程看似简单,但混合的好坏直接影响到电池的质量和成品的合格率。在混合过程中,需要严格控制粉尘,防止粉尘影响电池的稠度,是电池生产的基础。
板材工程
众所周知,电池分为正极和负极。混合原材料后,我们需要制作电池的正负极,并将其与隔离膜匹配,形成一个完整的电池。
极板项目的目的是在电池内部制作阴极板(铜为阴极)和阳极板(铝为阳极)。在正负极的制造过程中,要经过涂层、冷压、分切等工序。
原料充分搅拌后,搅拌好的浆料需要均匀地涂在铜箔或铝箔上。这个过程就是涂层。涂装过程中不得有杂质,否则电池放电过快,甚至有安全隐患。
涂层后,需要对附着正负极材料的电极片进行轧制。一方面,这是为了使涂层材料更紧密,提高能量密度。另一方面,它也是为了控制灰尘和湿度。
然后,根据电池尺寸切割冷压极片,这是电池尺寸区分的来源。换句话说,这里区分18650个电池或21700个电池。
卷绕和充液
电池的正负极板制作得很好。与极耳和隔离膜结合,它们通过绕组组合成裸电池。此时,一个完整的电池基本形成。
绕组成型后,需要注入电池的“血液”,即电解液。电解质是一种提供能量交换的介质,即带电离子的交换。带电离子通过电解液从一个电极传输到另一个电极,从而完成充电和放电过程。
电解液的注入量是特殊的。如果注入量过大,电池会发热甚至失效;如果注入量过小,会影响电池的循环,导致工作不良。
转向
锂电池的形成主要有两个功能:一是通过第一次充电将电池中的活性物质转化为具有正常电化学效应的物质;二是使以负极为主的电极形成有效的钝化膜或SEI膜。
首先,在注入电解液后激活电池。通过充放电,电池内部发生化学反应,形成SEI膜,从而确保电池在充放电循环过程中的安全性、可靠性和较长的循环寿命。
激活电池后,还需要一系列的监测,如X射线监测、绝缘监测、焊接监测、容量测试等。此外,还完成了高低温试验和充放电试验。
最后,需要对准备好的电池进行喷涂和标记,以提供生产批次和日期等信息。如果电池有质量问题,可以尽快查明原因,进一步筛选批次。
到目前为止,构成电动汽车动力电池的小单元电池已经制造出来。对这些电池进行分组,串并联已经成为电动汽车动力电池系统的基础——电池模块。
当然,电池模块是提供电力的核心部件,但这并不是电动汽车的全部动力电池。它还需要电池管理系统、热管理系统、电气系统、电池舱等部件,这些部件是保证锂电池正常有效运行所必需的。
这些集成和组装过程通常称为pack。
如果车辆企业从电池供应商处完全购买成品动力电池,则供应商将完成组装过程。然而,这对电池模块的形状和厚度有相对固定的生产要求。
为了实现更高的能量密度和更合理的组装形状,一些汽车企业还将设立自己的“包装车间”,由汽车企业自行完成。
动力电池组装完成后,电动汽车的电池总成将进行一些必要的试验,如静态和动态检测、高压绝缘试验、水冷系统气密性试验、防尘和耐水性试验。有些甚至需要在实车上组装,并继续进行安全碰撞测试等。
锂电池的安全性直接关系到车主的安全。因此,这些测试不容忽视,汽车企业也非常重视。
在对锂电池安全性不断研究的过程中,我们的自有品牌汽车公司通过自己的专利技术,进一步完善了锂电池的热管理和可控保护措施。如长城汽车的大宇电池、比亚迪的叶片电池、广汽传祺的Eyanmagazine电池等。
从原材料的混合到动力电池的包装和测试,一个看似简单的电池系统实际上经历了太多。
看这里,你对电动汽车电池的诞生也有初步的了解吗?这是对购买电动汽车的消费者的进一步了解。当然,还有很多知识点值得你进一步了解电动汽车。我们将在未来一起探索它们。
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