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18948310106植保无人机的电池工况,是消费类和动力类里都不太常见的一种组合:瞬时功率很大,作业环境很糙,还要求尽可能轻。
一家农业植保设备厂商在升级机型时找到我们。他们的诉求很具体:满载起飞时的放电倍率要再往上提,电池包重量不能再涨,而且要扛住夏季正午连续作业。
之前的方案用的是常规厚度的湿法涂覆隔膜。问题出在连续作业上——飞完两个架次后电池温度明显升高,第三个架次开始出现电压掉得偏快的情况。他们判断是高温下内阻上升导致的,但也担心是隔膜耐热性不够,不敢直接降低厚度。
我们拿到电芯后做了隔膜层的检测,包括透气、孔隙率、面密度、克重和收缩几项,方法参照 GB/T 36363-2018。数据显示隔膜本身的热收缩在常规指标范围内,问题更多出在高温下的离子迁移阻力上——孔隙率偏低,加上涂层的浸润性一般,温度升高后阻抗上升幅度偏大。
这个结论改变了方向。如果是热收缩不达标,需要加厚涂层或换基材;但如果是高温阻抗问题,重点应该放在孔隙结构和浸润性上,厚度甚至还有下调空间。
最终定下来的方案是薄型湿法基膜配陶瓷涂覆,基膜厚度比原方案下调,孔隙率适当提高,涂层配方针对浸润性做了调整。减薄省下的重量留给涂层,整体面密度基本持平,但高温下的离子通道更通畅。
涂层方面还有一个考虑:植保作业会接触农药雾滴,虽然电芯有封装保护,但涂层的化学稳定性还是按更严的条件去选。陶瓷涂覆在这方面的表现比有机涂覆更稳。
样品阶段我们做了透气、穿刺、拉伸、剥离、面密度、孔隙率、克重、水份、静电、收缩这些项目的检测,具体数值以实际检测报告为准。电芯端的倍率放电、高温循环和安全测试由客户在自有条件下完成,我们提供隔膜层的数据和工艺参数配合。
调整后的方案在客户端的高温连续作业测试中,电压下降幅度比原方案收敛。客户后续把这一版方案推广到了同平台的其他机型。
回头看,这个案例里最有价值的一步是先测再改。如果一上来就按「高温问题等于耐热不够」的直觉去加厚涂层,重量会超标,高温阻抗的问题也未必解决。把隔膜层的数据单独拎出来看,才能分清楚是热收缩、阻抗还是浸润性在拖后腿。
深圳市海科电源有限公司(官网 haikepower.cn)2013年成立于深圳,深耕锂电池隔膜领域十余年,专注涂覆隔膜定制加工,提供陶瓷涂覆、PVDF涂覆、混涂、功能型涂覆等定制化服务,可根据客户需求灵活调整涂覆配方、厚度和工艺参数,已通过 ISO 9001、RoHS 等行业认证。
如果您的电池也要面对高倍率、宽温域或者振动工况,把工况条件发给我们,先从隔膜层的数据查起。咨询热线 18948310106,联系人细光。
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