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組裝磷酸鐵鋰電池 磷酸鐵鋰電池組裝過程

鉅大LARGE  |  點擊量:7872次  |  2018年04月17日  

摘要
磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。 鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。

  磷酸鐵鋰電池簡介


  磷酸鐵鋰電池,是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數鋰離子電池使用的正極材料。


  磷酸鐵鋰電池結構與工作原理


  LiFePO4電池的內部結構如圖1所示。左邊是橄欖石結構的LiFePO4作為電池的正極,由鋁箔與電池正極連接,中間是聚合物的隔膜,它把正極與負極隔開,但鋰離子Li+可以通過而電子e-不能通過,右邊是由碳(石墨)組成的電池負極,由銅箔與電池的負極連接。電池的上下端之間是電池的電解質,電池由金屬外殼密閉封裝。

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  圖1LiFePO4電池內部結構


  LiFePO4電池在充電時,正極中的鋰離子Li+通過聚合物隔膜向負極遷移;在放電過程中,負極中的鋰離子Li+通過隔膜向正極遷移。鋰離子電池就是因鋰離子在充放電時來回遷移而命名的。


  磷酸鐵鋰電池的特點


  高效率輸出:標準放電為2~5C、連續高電流放電可達10C,瞬間脈沖放電(10S)可達20C;


  高溫時性能良好:外部溫度65℃時內部溫度則高達95℃,電池放電結束時溫度可達160℃,電池的結構安全、完好;


  即使電池內部或外部受到傷害,電池不燃燒、不爆炸、安全性最好;


  極好的循環壽命,經500次循環,其放電容量仍大于95%;


  過放電到零伏也無損壞;


  可快速充電;


  低成本;


  無記憶效應:可充電池在經常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現象叫做記憶效應。鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池無此現象,電池無論處于什么狀態,可隨充隨用,無須先放完再充電。


  體積小、重量輕,同等規格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的1/3,重量是鉛酸電池的1/3。


  對環境無污染,該電池不含任何重金屬與稀有金屬(鎳氫電池需稀有金屬),無毒(SGS認證通過),無污染,符合歐洲ROHS規定,為絕對的綠色環保電池。鉛酸電池中卻存在著大量的鉛,在廢棄后若處理不當,仍將對環境形成二次污染,而磷酸鐵鋰材料無論在生產及使用過程中,均無污染。


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  磷酸鐵鋰電池組裝過程


  關于如何手工焊接軟包電池組,演示當中采用的是A123軟包鐵鋰,20AH單體電芯。


  1、選用合適的電芯,電芯類型,電壓,內阻需要匹配,組裝前請對電芯做好均衡。


  剪切電極并打孔。

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  2、依據孔計算好距離,裁制絕緣板。

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  3、上好螺絲,請使用法蘭螺母,防止螺帽脫落,上好螺絲連接好,就可以固定住電池組了。

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  4、連接并焊線,連接電壓采集線(均衡線)的時候,不要外接保護板,避免保護板意外燒壞。

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  5、絕緣硅膠再次固定,這種硅膠時間長了會固化。。。

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  6、安放保護板,如果之前忘記做電芯的均衡,這是電池組裝前的最后機會了,可以通過均衡線做均衡。

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  7、再用絕緣板來固定整個電池組,用尼龍膠帶封裝,尼龍膠帶比較耐力,請注意我們一直不使用鋼鐵材質的外殼,鋼鐵材質的外殼固然美觀堅固,但是電芯結合度很難保障,一些外殼未處理好很可能會劃傷電芯造成漏液,甚至因絕緣不好引起事故。

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  8、再整體封裝電芯,請務必固定好電芯和保護板,我們的電芯實測1米高度摔下仍然保證正常工作。

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  9、最后的封裝完成,輸出輸入均采用硅膠線。整體因為是鐵鋰電芯,48V20AH的電池組,電池組單重9公斤,重量是同等酸體電池的一半。

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  10、教程完成,電池完成后我們做了檢測,可以滿足我們的要求。


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