HBC電池技術原理及量產工藝難點是什么？一文講清

HBC電池（High porosity battery cell）高孔隙度三元鋰電池是目前用于新能源汽車的首選電池之一，它的技術原理以及量產工藝存在許多難點，在此本文將從電池原理，材料，層狀結構，測試等方面，詳細分析并解析HBC電池的量產工藝難點。



1.HBC電池的技術原理

HBC電池采用碳材料制備外殼以及電極料，高孔隙度結構讓鋰離子在電極材料與容量材料間可快速傳輸，從而節約電池負極空間，極大提高電池容量和能量，而且他的層狀結構不僅提高電池安全性，在施加外力時也不容易發生短路的事故，使用HBC電池時，可以減輕新能源汽車的總量，且能持續提供足夠的能源，是目前新能源汽車行業使用非常多的一種電池形式。

2.HBC電池量產難點：

（1）材料方面：由于HBC電池采用碳材料制備外殼，生產過程中為了保證質量，需要使用精密壓力釋放結構，相對傳統鋁外殼電芯增加了生產過程中的技術復雜度；而電極料以及容量材料等，則需要選擇具有高層狀結構的材料，以保證侍能層的分離，減少極化，同時獲得最佳的充放電性能。

（2）層狀結構方面：由于HBC電池的層狀結構的特殊性，其量產工藝中的測試及檢測，則會比傳統電芯增加檢測難度及限制自動化，需要對過程進行總體綜合把控，以保證電池質量。

（3）電極制備方面：由于HBC電池的高孔隙度結構，層狀結構，需要保證電極料中粘接劑，活性劑以及電解液和正極及負極料能夠完美貼合，另外，由于負極活性劑量大于正極，其在實施電極制備過程中，需要特別注意實施過程中把控，避免多余的活性劑漏出，以外還需要考慮實施過程中的溫度及濕度影響，并加以總體把控，以保證HBC電池的質量。

（4）附加材料方面：除例如金屬膜，無機離型膜等之外，由于HBC電池材料粘接劑以及活性劑高介電性，高厚度，保護膜膜系需要特殊的處理，需要特殊的形態穩定性以及粘合力，尤其在層狀結構中，需要在某些位置進行加固，以保證核心結構的穩定性，從而減少電池在使用過程中的變形，從而保證HBC電池的使用壽命。

3.HBC電池量產過程中的檢測方式

在HBC電池量產過程中，根據HBC電池的層狀結構，可以采用隔膜電阻測量儀(DRM)進行均勻性測試，以檢測電極料及電解液以及容量材料的分布情況；同時，也可以采用阻抗分析法，在原理上采用響應面法，分析電池層的精密結構，分析電

HBC電池技術，是一種新興的鋰離子電池技術，其技術原理和量產難點主要是涉及到電解質，正極活性物質，負極活性物質，電池結構設計，鋁熱包，以及相關的化學反應，接下來我們將從不同方面來進行分析。

首先，HBC電池技術的電解質，需要采用溶劑介質，以及鋰鹽溶解成鋰離子的電解質流動交換。這對電池來說，就是電解質的處理系統，可以使用聚丙烯或聚氨酯等溶劑來固定電解質，將其存儲在配置造室里，可以起到電解質拆分來減少室內空氣流通，提高電池的充電性能。在量產工藝方面，電解質的處理系統，需要嚴格控制，并考慮到溶劑介質與鋰離子的電解質的不同對得出實際的電流的影響，而這一過程就是量產過程中最為關鍵的環節。

其次，HBC電池技術的正極活性物質，必須具有較高的蓄電量，通常采用鈦碩和鈦酰鈰等合金作為正極活性物質。該合金具有較大的比容量和循環久根性，可以在多次充放電過程中，保證鋰離子之間的遷移，為提高電池的續航能力提供良好的支持。而量產方面，正極活性物質的基礎性能，必須按照嚴格的要求來制作，來爭取能夠滿足用戶的需求，這就是HBC電池技術量產過程中難以克服的難點。

再者，HBC電池技術的負極活性物質，可以采用石墨材料或金屬碳材料作為發揮負極活性物質的承載體。它與正極物質一起，同時發揮電池的充電和放電反應，提供電池的比容量，可靠性和安全性。量產工藝方面，要求針對不同的活性物質，實現負極附著層的有效把握。在填充活性物質的過程中，務必確保相對的平衡，充分提高商品電池的性能，這也是量產過程中難以解決的難點之一。

此外，HBC電池技術的電池結構設計，首先要考慮到電池結構的耐用性，其次考慮到電流的分布，以及電池組的機械強度。面對電池結構設計，應求其結構簡單，方便量產，不會產生復雜性，并且保證電池的安全性和可靠性。量產方面，要求能夠進行多種多樣的結構設計，以滿足多種多樣的客戶需求，保證電池的性能，柔性通用性以及高可靠性，從而滿足客戶的實際要求，這一點也是量產過程中的重點難點之一。

另外，HBC電池技術的鋁熱包的設計也是比較重要的環節，要求能夠有良好的散熱與聚變熱控制，可以有效將鋰離子電池包裝設計為細線形，能夠有效容納更多的材料，有效改善電池結構性能，優化熱管理