陳默， 韓成祥

（合肥國軒高科動力能源股份公司，合肥 230011）

0 引言

分容是判斷鋰電池容量及平均電壓標(biāo)準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)，分容過程的好壞直接關(guān)系到后期對電池檔位的劃分。目前，分容柜的柜點(diǎn)大都包含過電流觸點(diǎn)及過電壓探針（如圖1所示）兩個(gè)部分，電流觸點(diǎn)檢測電池的容量，電壓探針采集電池的電壓。分容時(shí)柜點(diǎn)與電池頂蓋（如圖2所示）的接觸點(diǎn)接觸可靠，充放電過程正常，電池容量及平均電壓數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，批量化生產(chǎn)的電池一致性優(yōu)良；反之，柜點(diǎn)與電池接觸不良，充放電過程存在異常，批量化生產(chǎn)的電池返工比例將大大提高。

圖1 分容柜柜點(diǎn)

圖2 電池頂蓋

1 現(xiàn)狀分析

我公司之前一直采用柜點(diǎn)與電池頂蓋上極柱直接接觸的方式進(jìn)行分容，如圖3所示。分容后電池容量及平均電壓異常返工比例情況如表1所示，其中電池容量低于11.6 Ah、平均電壓低于2.8 V為異常情況。

表1 柜點(diǎn)接觸電池極柱的異常返工比例

由表1統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可知，按照柜點(diǎn)接觸電池頂蓋上正負(fù)極極柱的方式進(jìn)行分容，后期容量小于11.6 Ah的異常數(shù)據(jù)平均比例維持在9.2%，平均電壓小于2.8 V的異常數(shù)據(jù)平均比例維持在13.1%。

根據(jù)實(shí)際測量計(jì)算，我公司目前使用的分容柜過電流觸點(diǎn)橫截面積為50 mm2，過電壓探針橫截面積為0.8 mm2，而電池正負(fù)極柱橫截面積也只有19.6 mm2，探針與電池極柱面積均較小，在實(shí)際分容過程中，存在柜點(diǎn)與電池極柱接觸出現(xiàn)偏差的異常情況。過電流觸點(diǎn)與電池極柱接觸異常，將導(dǎo)致局部接觸電阻過大，會在接觸部位產(chǎn)生大量的熱，并形成氧化層，阻礙電池容量發(fā)揮；而過電壓探針與電池極柱接觸異常，會導(dǎo)致分容過程中電池的平均電壓采集不到或者采集不準(zhǔn)。

2 改進(jìn)方案

實(shí)際測量，電池的兩正極柱或者兩負(fù)極柱之間的壓板長度為10 mm，寬度均為7 mm，這樣能夠利用的面積為70 mm2，分容時(shí)采用柜點(diǎn)與電池壓板接觸的方式，如圖4所示，使有效接觸面積增大，可靠性增強(qiáng)，改進(jìn)后數(shù)據(jù)如表2所示。

圖3 柜點(diǎn)與電池極柱接觸

圖4 柜點(diǎn)與電池壓板接觸

由表2數(shù)據(jù)可知，改進(jìn)后，按照柜點(diǎn)接觸電池頂蓋上正負(fù)極壓板的方式進(jìn)行分容，后期容量小于11.6 Ah的異常數(shù)據(jù)平均比例維持在4%，比改進(jìn)前降低了約5%；平均電壓小于2.8 V的異常數(shù)據(jù)平均比例維持在3.1%，比改進(jìn)前降低了約10%。可見，分容接觸方式改進(jìn)后，柜點(diǎn)與電池頂蓋的有效接觸面積增大，過程中接觸異常的概率減小，電池容量的發(fā)揮及平均電壓的采集得到保障，數(shù)據(jù)異常的電池返工比例明顯降低，提高了一次分容合格率和生產(chǎn)效率。

按照每天15 000只電池的投入量，接觸方式改進(jìn)后，每天減少了約2000只電池返工，按照單只電池額定容量13 Ah，標(biāo)稱電壓3.2V計(jì)算，每天可節(jié)電83.2 kWh，按照0.6元/kWh計(jì)算，一年節(jié)約電費(fèi)為16 000元。

表2 柜點(diǎn)接觸電池壓板的異常返工比例

3 結(jié)語

本文以分容柜點(diǎn)與動力鋰電池頂蓋的不同接觸方式作為考察對象，對比分析了兩種不同接觸方式對分容后電池返工比例的影響，實(shí)踐結(jié)果表明，采用柜點(diǎn)與電池壓板接觸的分容方式，過程中有效接觸面積增大，接觸異常的概率減小，電池容量發(fā)揮及平均電壓的采集能夠得到有效保障，返工比例明顯降低，分容可靠性得到提高，同時(shí)節(jié)約了生產(chǎn)成本，是批量化生產(chǎn)中較為理想的分容接觸方式。