鎳氫電池制造過(guò)程

鎳氫電池制造過(guò)程匯報(bào)人：2024-01-17鎳氫電池概述原材料準(zhǔn)備與處理電極制備工藝電池組裝流程充放電性能測(cè)試與評(píng)估生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制與改進(jìn)contents目錄鎳氫電池概述01鎳氫電池是一種堿性電池，其負(fù)極采用金屬氫化物，正極采用氫氧化鎳。定義高能量密度、環(huán)保、無(wú)記憶效應(yīng)、自放電率低、可快速充電。特點(diǎn)定義與特點(diǎn)從20世紀(jì)80年代開(kāi)始研發(fā)，90年代實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，至今已成為一種成熟的電池技術(shù)。隨著電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能等領(lǐng)域的快速發(fā)展，鎳氫電池市場(chǎng)需求持續(xù)增長(zhǎng)，技術(shù)不斷創(chuàng)新，性能不斷提高。發(fā)展歷程及現(xiàn)狀現(xiàn)狀發(fā)展歷程應(yīng)用領(lǐng)域電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)工具、儲(chǔ)能系統(tǒng)、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品等。市場(chǎng)需求隨著環(huán)保意識(shí)的提高和新能源政策的推動(dòng)，市場(chǎng)對(duì)高性能、環(huán)保型的鎳氫電池需求不斷增加。特別是在電動(dòng)汽車(chē)和儲(chǔ)能領(lǐng)域，對(duì)鎳氫電池的能量密度、循環(huán)壽命、安全性等方面提出了更高的要求。應(yīng)用領(lǐng)域與市場(chǎng)需求原材料準(zhǔn)備與處理02通過(guò)向含鎳鹽溶液中加入沉淀劑，生成氫氧化鎳沉淀，然后進(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥得到氫氧化鎳粉末?；瘜W(xué)沉淀法在含鎳電解液中，通過(guò)電解的方式在陰極上沉積出氫氧化鎳。電化學(xué)法氫氧化鎳制備熔煉法將一定比例的金屬元素在高溫下熔融，通過(guò)快速冷卻得到儲(chǔ)氫合金。機(jī)械合金化法利用高能球磨機(jī)將金屬粉末進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的球磨，使粉末顆粒細(xì)化并達(dá)到合金化效果。儲(chǔ)氫合金制備電解液選擇與配置電解液組成一般由氫氧化鉀、氫氧化鋰等強(qiáng)堿水溶液組成，為電池提供離子導(dǎo)電的媒介。電解液濃度根據(jù)電池性能要求，選擇合適的電解液濃度，以保證電池具有良好的充放電性能和循環(huán)壽命。電極制備工藝03選擇高能量密度、良好電化學(xué)性能的氫氧化鎳或金屬氫化物作為活性物質(zhì)?；钚晕镔|(zhì)導(dǎo)電劑與粘結(jié)劑集流體選用導(dǎo)電性能良好的石墨、炭黑等作為導(dǎo)電劑，采用聚四氟乙烯等高分子材料作為粘結(jié)劑。選用導(dǎo)電性能良好的金屬箔，如銅箔或鋁箔，作為集流體。030201電極材料選擇與處理涂布法將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按一定比例混合后，通過(guò)涂布機(jī)均勻涂布在集流體上，形成電極片。壓片法將混合好的電極材料放入壓片機(jī)中，施加一定壓力，使其與集流體緊密結(jié)合，形成電極片。電極成型技術(shù)表面處理對(duì)電極材料進(jìn)行表面處理，如包覆、涂層等，以提高其導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和耐腐蝕性。優(yōu)化電極結(jié)構(gòu)改進(jìn)電極的微觀結(jié)構(gòu)，如增加孔隙率、優(yōu)化顆粒分布等，以提高電極的反應(yīng)活性和物質(zhì)傳輸效率。摻雜改性通過(guò)向電極材料中摻雜其他元素或化合物，改善其電化學(xué)性能，提高電池的能量密度和循環(huán)壽命。電極性能優(yōu)化措施電池組裝流程04選擇適當(dāng)?shù)恼龢O活性物質(zhì)（如氫氧化鎳）和負(fù)極活性物質(zhì)（如金屬氫化物），分別制備成正負(fù)極材料。正負(fù)極材料制備將正負(fù)極材料均勻涂布在導(dǎo)電基體（如金屬箔）上，形成正負(fù)極片。正負(fù)極片涂布對(duì)涂布后的極片進(jìn)行干燥處理，然后通過(guò)壓片機(jī)將其壓實(shí)，提高電極密度和電池容量。極片干燥與壓片正負(fù)極片組裝VS選用具有良好離子導(dǎo)通性和電子絕緣性的隔膜材料，如聚丙烯或聚乙烯微孔膜。隔膜放置將隔膜放置在正負(fù)極片之間，防止正負(fù)極直接接觸而短路，同時(shí)允許離子在正負(fù)極之間遷移。隔膜材料選擇隔膜選擇與放置選用適當(dāng)?shù)碾娊庖?，一般由氫氧化鉀等堿性溶液組成，為離子遷移提供媒介。電解液配制將配制好的電解液注入到電池殼體內(nèi)，浸潤(rùn)正負(fù)極片和隔膜。電解液注入在電解液注入后，對(duì)電池進(jìn)行密封處理，確保電池在使用過(guò)程中不會(huì)泄露。電池密封電解液注入及密封處理充放電性能測(cè)試與評(píng)估05電池充電時(shí)所需的標(biāo)準(zhǔn)電壓。充電電壓電池充電過(guò)程中的電流大小。充電電流充放電性能參數(shù)介紹充電時(shí)間：電池從完全放電狀態(tài)到充滿(mǎn)電所需的時(shí)間。充放電性能參數(shù)介紹充放電性能參數(shù)介紹電池放電時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)電壓。放電電壓電池放電過(guò)程中的電流大小。放電電流電池在特定放電條件下能夠持續(xù)放電的時(shí)間。電池在特定放電條件下能夠釋放的總電量。放電時(shí)間放電容量充放電性能參數(shù)介紹恒流充電法以恒定電流對(duì)電池進(jìn)行充電，記錄充電過(guò)程中的電壓和時(shí)間變化。要點(diǎn)一要點(diǎn)二恒流放電法以恒定電流對(duì)電池進(jìn)行放電，記錄放電過(guò)程中的電壓和時(shí)間變化。測(cè)試方法及設(shè)備簡(jiǎn)介測(cè)試方法及設(shè)備簡(jiǎn)介123用于對(duì)電池進(jìn)行充放電測(cè)試，并記錄相關(guān)參數(shù)變化。充放電測(cè)試儀用于控制測(cè)試環(huán)境的溫度，以保證測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。溫度控制系統(tǒng)用于采集測(cè)試數(shù)據(jù)，并進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)測(cè)試方法及設(shè)備簡(jiǎn)介充電性能分析根據(jù)充電過(guò)程中的電壓和時(shí)間變化，評(píng)估電池的充電接受能力和充電效率。放電性能分析根據(jù)放電過(guò)程中的電壓、時(shí)間和容量變化，評(píng)估電池的放電能力和放電效率。結(jié)果分析與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)性能分析：根據(jù)多次循環(huán)充放電測(cè)試的結(jié)果，評(píng)估電池的循環(huán)穩(wěn)定性和壽命。結(jié)果分析與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)充電性能標(biāo)準(zhǔn)充電電壓、充電電流和充電時(shí)間等參數(shù)需符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或制造商規(guī)定的要求。放電性能標(biāo)準(zhǔn)放電電壓、放電電流、放電時(shí)間和放電容量等參數(shù)需滿(mǎn)足應(yīng)用需求或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)性能標(biāo)準(zhǔn)電池的循環(huán)次數(shù)和每次循環(huán)后的性能衰減程度需符合行業(yè)或制造商的要求。結(jié)果分析與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量控制與改進(jìn)06原材料檢驗(yàn)確保所有原材料符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，包括電極材料、電解液、隔膜等。電極制備控制電極的活性物質(zhì)涂覆厚度、均勻性和干燥程度。電池組裝確保電池組裝過(guò)程中的清潔度、緊密度和一致性。化成與分容控制化成過(guò)程中的溫度、時(shí)間和電壓，確保電池容量和性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)設(shè)置03電池容量不足可能由于活性物質(zhì)涂覆不均、化成不充分等原因?qū)е?，需?yōu)化電極制備工藝和加強(qiáng)化成過(guò)程控制。01電池性能不穩(wěn)定可能由于原材料批次差異、工藝參數(shù)波動(dòng)等原因?qū)е?，需加?qiáng)原材料檢驗(yàn)和工藝參數(shù)監(jiān)控。02電池漏液可能由于密封不良、外殼破損等原因?qū)е拢杓訌?qiáng)密封性檢測(cè)和外殼強(qiáng)度測(cè)試。常見(jiàn)問(wèn)題分析及解決方案通過(guò)優(yōu)化工藝流程、提高設(shè)備自動(dòng)化程度等方式，降低生