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一汽大众cc电瓶型号

大众ID.3新能源汽车用LG 78 Ah软包电池拆解和表征

德国慕尼黑工业大学F. J. Günter等人将来自大众ID.3新能源汽车的标称容量为78 Ah的大软包电池进行了拆解和分析,以了解汽车应用中工业规模软包电池的最新技术水平。他们将电池的各组件彼此分开,然后进行几何测量,并称重以量化从电极到电池各个部分的体积和重量分数。通过扫描电子显微镜(SEM),元素分析,和压汞法分析了电极的材料样品,用半电池评估了电化学性能。

据推断,大众ID.3搭载的是LG的软包590模组,电池包总电量为62kWh,基本信息为:

包尺寸:约1470mm*1447mm*140mm

额定电压:396V

额定容量:156Ah

总重量:376kg

其中,电芯是78Ah的软包电芯LG Chem E78,电芯规格参数为:

容量:78 Ah

电压:3.65 V

长度:500 mm以上

重量:1.073克

重量能量密度:265 Wh/kg

化学体系:NCM 712

电池拆解过程如图1所示,先将电池以C/4进行CC-CV放电至3.0 V,截止电流为1 A,然后转移至手套箱内进行拆解。切开铝塑膜,再切断焊接了极耳的箔材,剥开胶带,将正、负极极片和隔膜完全拆开,然后进行测试和分析。

图1 电芯拆解过程

电池结构与电极设计

极片清洗完涂层后测试集流体厚度,正、负极集流体分别为14 μm铝和12 μm铜箔;

正负极都是两面涂层,负极极片涂层的面积为9.7×51.2 cm2 ,正极涂层的面积为9.5×51 cm2;

负极的单面涂层面密度为18.1 mg/cm2,负极单面涂层的厚度为115.3μm,双面涂层极片厚242.6±6.1μm(含箔材);

正极单面涂层负载量为27.9 mg/cm2,单面涂层厚度为87.3 μm,双面涂层极片厚188.5±7.1μm(含箔材);

压汞法测量极片涂层孔隙率和孔径分布,结果如图2所示。正负极极片涂层的总孔隙率约为22%,孔隙率偏低,可能电解液残留物和SEI膜降低了孔隙率。正极孔径平均值0.7μm,负极孔径呈现双峰分布,孔径分别为0.01μm和2μm。

隔膜尺寸为10×51.7 cm2,厚度17.6±2.1μm;

电芯拆解过程中,隔膜和极片之间粘附得比较紧密,很难分开,极片上会有一些残留物。

铝塑膜厚度144μm,外形尺寸98×53.5 cm2 ,两层封住电芯;

电芯由38个隔膜、19个负极片和18个正极片组成;

叠片之后用五条胶带包裹电芯,胶带厚度38μm,宽3cm,长23cm。

图2 极片涂层孔隙率及孔径分布

表1 电芯极片尺寸

如图3所示,正、负极极耳使用铝和镀镍铜,极耳面积均为22.5 cm2,通过超声波焊接在箔材上(负极箔材留白区宽度4.5cm,每一片箔材横截面积为4.5cm*12μm≈0.54mm2 ,正极箔材留白区宽度4.5cm,每一片箔材横截面箔材的面积为4.5cm*14μm≈0.64mm2)。

图3 极耳局部图

测量各个组件的质量和体积,电池总重1.101 kg,体积为0.438 L,各组件的质量和体积如表2所示。使用负极(236 μm)、正极(182 μm)和隔膜(15 μm)厚度的最小测量值计算这些组件的体积和体积百分比,考虑电池的压缩以及极片残留物,根据电极和基底箔材之间的差值计算涂层质量和体积。蒸发的电解质溶剂和空的空间由电池总和和各个组分之差确定。根据4至8个样品的测量值确定平均值和标准偏差。图4展示了每种组分的重量和体积的比例。含有活性材料的正负极电极涂层占电池75.7%重量和81.6%体积。此外,芯堆外的电解液或死体积约1.4%,显示了高的空间利用率,因而软包电池的质量和体积能量密度比较高。

表2 电池各组件的质量和体积及其百分比

图4 电池组分的重量和体积百分比

材料表征

图5展示了负极(a)和正极(b)的SEM图像。负极主要由直径为20μm的片状颗粒组成。正极的图像显示球形颗粒粒径双峰分布,双峰直径为3μm和9.5μm。这些二次颗粒由密集堆积的一次颗粒(≤ 1 μm)组成。EDX测量负极涂层的四个最大质量分数的元素:碳为86.4%,氧为6.4%,氟为5.7%,磷为1.1%。ICP元素分析也证实了碳含量为87%,氢含量为0.9%。根据高的碳含量以及颗粒的典型片状形状确定负极材料是石墨,EDX和ICP-AES都没有显示出负极中有硅迹象(重量≥0.05%)。该层中高百分比的氧来源于SEI以及电解质的溶剂残留物。氢和磷可归因于电解质和SEI的组分,但也可能是粘合剂。

对于正极,EDX显示活性材料为NMC,其组成在622和C811之间,元素重量百分比:镍为65.1%,钴为15.5%,锰为19.4%。ICP-AES结果表明,锂测量重量百分比为5.99 ± 0.05%,镍为33.53 ± 0.32 w%,钴含量为7.78 ± 0.08%,锰含量为9.45 ± 0.1%。结合金属的摩尔质量,确定阴极材料为LiNi0.65Mn0.2Co0.15O2。根据公开资料显示,LG化学该款电芯正极采用NCM712材料体系。

图5 负极和正极的SEM图像

电化学性能

电池标称容量78Ah,电池在20℃下C/50放电容量为79.9Ah,能量295.4Wh。计算电池比能为268 Wh/kg,体积能量密度为674 Wh/L。

将极片组装成纽扣电池,C/50倍率测得极片单面涂层面容量,负极为5.23mAh/cm2,正极为5.02 mAh/cm2,N/P比计算为1.04。

根据C/50测试实际容量79.9Ah,正极极片面积9.5×51 cm2 *2*18=17442 cm2,计算极片面容量为79900mAh÷17442 cm2=4.58 mAh/cm2,这个计算值比纽扣电池的测试值(5.02 mAh/cm2)更低,电池容量利用率4.58÷5.02=91.2%。

正、负极纽扣半电池倍率性能如图6所示,由于与原始电池相比电解质已经发生了改变,因此结果仅作为定性参考。正极的倍率性能优于负极,0.5C下负极面容量仅维持一半,因此推断电池性能受限因素在负极。

图6 正、负极纽扣半电池倍率性能

参考文献:F. J. Günter and N. Wassiliadis, State of the Art of Lithium-Ion Pouch Cells in Automotive Applications: Cell Teardown and Characterization, 2022 J. Electrochem. Soc. 169 030515

来源:锂想生活

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小米新款电池入网:4360mAh 容量,CC10 系列有望回归

IT之家 5 月 4 日消息 近日,据数码博主 @李昂昂昂啊 ,欣旺达一款型号为 BN4E 的电池入网,额定值 4260mAh,典型值 4360mAh,有望为 CC10 系列所用。

@李昂昂昂啊 在评论区透露,该机将于近期发布。

同时,数码博主 @秃然熊猫 也爆料,小米 CC10 电池为 4360mAh。

IT之家了解到,上一代小米 CC9 系列于 2019 年发布,CC9 Pro 首发量产 1 亿像素摄像头,还发布了一款 CC9 美图定制版。

不过,随着今年美图拿回美图手机的授权,有消息称小米已暂停 CC 系列,类似定位手机改由小米 11 青春版接任。

如果 CC10 回归,不知小米会如何打出差异化,我们拭目以待。

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