【利元亨·高工纵深】德瑞精密如何攻克软包动力电池热压化成技术难点?

高工锂电技术与应用2020-11-29 13:19:40

编者按

大电流冷热压化成设备主要有三个技术难点:1.接触电阻怎样做到最小,从而减少电源压降和极耳的温升;2.热压的压力控制,保持电池的一致性;3.温度的稳定性能。


德瑞精密经过大量的实验,通过对极耳夹持机构的特殊设计,接触电阻已经做到小于2毫欧,120A充电温升小于10℃。且能做到兼容单边出极耳与双边出极耳;压力的均匀性做到±10kg;温度的稳定性能做到±2℃。该动力电池设备已经在国内龙头企业以及韩国某龙头企业量产。


目前,在EV软包动力电池化成领域,30安及以下电流是比较普遍的充电电流标准,一次化成时间耗费数小时。


为提高电池企业出货量效率,以及受最新补贴政策中高能量密度以及快充技术的影响,大电池快充正悄然成为某些国内外电池企业龙头的重点布局阵地。


目前,国内外几家著名的电池龙头企业已经开始着手2C、4C,甚至6C充电的验证,这就要求化成设备厂商的机器必须做到有60A、100A,甚至120A的适应能力。


一位业内锂电池厂资深人士反应:我们公司在CE类冷热压化成工艺上已积累不少经验,起初从理论来看,我们也认为制作大电池热压化成设备很简单,但在实际过程中却发现完全不是一回事。


具体来看,电池极耳与PCB板接触部分存在电阻,且动力电池极耳比较坚硬,PCB以及传统CE类压条使用一段时间后磨损非常厉害,导致充电接触电阻非常大,很多点位接触不良,造成化成不良率以及发热都非常大。当对大电池增大电流进行首次化成,发热量也比普通的电流充放电要大。由于四大电池材料对热量比较敏感,如果这些热量传导到电池里面可能会导致爆炸等危害。


正因存在上述技术难关,放眼国内市场,真正批量出货且量产的软包大电池化成分容设备的厂商凤毛麟角。东莞市德瑞精密有限公司专注锂电行业设备研发生产,是最早专注于软包电池冷热压化成技术开发与研究的公司。高工锂电网了解到,该公司研发部高级经理张祖军博士带领的先行技术项目组经过半年的研究,对150A电流充电的热压化成机已经研发成功。


▲德瑞精密150A电流充电热压化成机


张祖军博士表示,大电流冷热压化成设备主要有三个技术难点:1.接触电阻怎样做到最小,从而减少电源压降和极耳的温升;2.热压的压力控制,保持电池的一致性;3.温度的稳定性能。


德瑞精密经过大量的实验,通过对极耳夹持机构的特殊设计,接触电阻已经做到小于2毫欧,120A充电温升小于10℃。且能做到兼容单边出极耳与双边出极耳;压力的均匀性做到±10kg;温度的稳定性能做到±2℃。该动力电池设备已经在国内龙头企业以及韩国某龙头企业量产。


张祖军介绍,目前国内电池技术发展快速,电池厂30A以下的热压充电设备可能刚开始生产,工艺已经要求提升到60A甚至更大电流充电,设备必须进行技术升级,德瑞能做到120A以内设备无任何更新换代问题。


调整兼容性就是德瑞精密的一次技术创新。与数码锂电池不同的是,动力电池尺寸、规格、工艺等标准因企业而各具特色,这就出现单面极耳、双面极耳两类动力电池。而此前市场上并没有兼容两款型号电池的化成分容设备。高工锂电网了解到,德瑞精密输送国内某龙头企业的设备已经做到兼容,且量产使用效果非常好。


德瑞精密销售总监许金龙表示,德瑞在CE类热压化成技术量产上积累了不少经验,这款大电池化成设备在客户下达订单后,德瑞能做到8个星期交货,2周内可以调试到量产。高效地生产管理模式,迅速的出货效率,已成为德瑞精密员工引以为傲的一大竞争优势。


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