《新能源汽车动力蓄电池及管理系统技术》课件-项目2 电芯制造与测试

《新能源汽车动力蓄电池及管理技术》电芯的制造流程导入活性材料配比极片厚度压实密度正负极克容量电芯能量密度电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成异丙醇电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造流程前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成思政精益求精追求卓越请大家以圆柱形电池为例，尝试复述电芯的整个制造流程，并思考每一步骤对电芯性能的影响。思考题电芯的制造流程《新能源汽车动力蓄电池及管理技术》电芯的制造工艺电芯的制造工艺排名企业2024年装车量（GWh）同比增长市占率1宁德时代339.331.7%37.9%2比亚迪153.737.5%17.2%3LG新能源96.31.3%10.8%4中创新航39.416.6%4.4%5SK

On3912.4%4.4%6松下35.1-18%3.9%7三星SDI29.6-10.6%3.3%8国轩高科28.573.8%3.2%9亿纬锂能20.326.9%2.3%10欣旺达18.874.1%2.1%其他品牌94.385.3%10.5%总计894.427.2%100%2024年全球动力电池装车量排行榜敢于创新勇于担当知识点讲解电芯是动力电池系统的最小单元，也称为电池单体。前段：极片的制备搅拌涂布辊压分切模切卷绕/叠片入壳焊接极耳焊接注液封口及清洗中段：电芯的封装后段：电芯的检测化成检测电芯制造完成电芯的制造工艺圆柱形电池方形电池软包电池电芯的空间利用率1电芯的寿命2电芯的制造效率3电芯的制造投资规模4卷绕/叠片电芯的制造工艺卷绕工艺：通过控制极片的速度、张力、尺寸、偏差等参数，将极片、隔膜和胶带卷成极芯。圆柱电池卷绕矩形电池卷绕圆柱形电池方形电池能量密度相对较低2结构易受外力影响3技术更成熟1电芯的制造工艺叠片工艺：将极片和隔膜交替堆叠在一起，形成多层极芯结构。积层式叠片Z字形叠片软包电池方形电池安全性更高3生产效率低5电池良率低7结构更稳定2寿命更长4设备投资额高6能量密度更高1知识点小结动力电池的大规模制造时代即将到来。知识点小结依据卷绕工艺和叠片工艺的原理，分别画出圆柱形电池和软包电池的电芯结构示意图，并对比两者的优缺点。思考题方形电池圆柱形电池软包电池010203卷绕/叠片《新能源汽车动力蓄电池及管理技术》电芯的基本性能测试导入如何科学地评估电池的基本性能？知识点讲解意义：电芯的基本性能测试是电池研发、生产和应用的基础环节通过测试数据，明确电芯的容量、电压、内阻等关键参数。量化性能指标为电芯材料、结构和工艺改进提供数据支持。优化设计方向剔除性能不达标的电芯，确保电池组的一致性。筛选合格产品电芯的基本性能测试电芯的基本性能测试的主要内容包括容量测试、电压测试、内阻测试和能量密度测试。电芯的基本性能测试充电时间T（t）充电电压V（V）/充电电流I（A）恒流充电恒压充电停止容量测试恒流放电法：将满电电池以恒定电流放电至设定截止电压，记录放电过程中的放电时间，根据公式“容量=放电电流

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放电时间”计算电池容量恒压充电法：对空载电池以恒定电压充电至设定截止电流，记录充电过程中电流随时间的变化曲线，仍根据上述公式积分计算电池容量实际测试：电池容量测试仪，自动控制电池的充放电过程，精确测量电池在不同阶段的电压、电流和时间，并根据内置的算法自动计算电池容量电芯的基本性能测试电压测试一般采用高精度电压表测量电池静置时的开路电压这种方法简单,但准确度较差,往往需要结合其他方法一起使用电芯的基本性能测试锂离子电池交流阻抗谱锂离子电池恒流放电曲线内阻测试：电池的电极材料、电解液、隔膜、极耳焊接质量等因素都会影响内阻的大小，内阻越小，电池的性能越好。交流阻抗法：施加小幅度交流信号，测量电芯的阻抗谱直流内阻法：瞬间大电流放电，计算电压降与电流的比值，得到电阻电芯的基本性能测试能量密度测试一般通过公式能量密度=容量×平均电压/质量（或体积）计算，单位为Wh/kg或Wh/L思政科技报国匠心筑梦电芯的基本性能测试目前市场上主流新能源汽车的动力电池能量密度能达到多少？相比锂离子电池，有能量密度更高的电池？思考题《新能源汽车动力蓄电池及管理技术》电芯的安全性能测试导入如何确保电池在各种极端条件下依然安全可靠？知识点讲解意义：电芯的安全性能测试是电池研发和生产中不可或缺的环节。模拟各种滥用条件，评估电池的安全极限。评估风险确保电芯符合国家和行业的安全标准。满足标准通过测试数据改进电池材料和结构，提升安全性。优化设计电芯的安全性能测试注意：安全、密闭环境进行内容：电芯的安全性能测试主要包括机械滥用测试、热滥用测试、电滥用测试、环境适应性测试4个部分。电芯的安全性能测试机械滥用测试：模拟车辆交通事故冲撞对电池外部的挤压测试模拟电池内部短路情况的针刺测试……热滥用电滥用机械滥用环境适应性热失控诱发扩展火灾事故电芯的安全性能测试热滥用测试：评估电池在高温环境下稳定性的高温存储测试模拟电池在快速高、低温变化下稳定性的热冲击测试……热滥用电滥用机械滥用环境适应性热失控诱发扩展火灾事故电芯的安全性能测试电滥用测试：模拟电池充电电压超过上限情况的过充测试模拟电芯放电电压低于下限情况的过放测试常温和高温情况下，分别用导线外接电池正、负极的短路测试……热滥用电滥用机械滥用