這些鋰電池廠(chǎng)家帶來(lái)的鋰電池生產(chǎn)技術(shù)，你知道幾條？

一、鋰電池制片過(guò)程掉粉的分析與討論

　　鋰電池極片掉粉目前鈷酸鋰的生產(chǎn)工藝，基本上不會(huì )掉粉，掉粉的可能性在生產(chǎn)過(guò)程中影響的因素有：

　　1.配方比例不當，如粘接劑太少，容劑少致使攪拌不均勻；

　　2.粘接劑烘烤溫度過(guò)高，使粘接劑結構受到破壞；

　　3.漿料攪拌時(shí)間不夠，沒(méi)有完全攪拌開(kāi)；

　　4.涂布時(shí)溫度太低，極片未烘干；

　　5.涂布量不均勻，厚度差異太大；

　　6.極片在輥壓前未烘烤，在空氣中大量吸收水份；

　　7.輥壓時(shí)壓力過(guò)大，使極粉與集流體剝離；

　　8.輥壓時(shí)極片放送方式不對，造成極片受力不均。

二、鋰電池不良項目及成因

　　1.容量低

　　產(chǎn)生原因：

　?、俑搅狭科?；

　?、跇O片兩面附料量相差較大；

　?、蹣O片斷裂；

　?、茈娊庖荷?；

　?、蓦娊庖弘妼实?；

　?、拚龢O與負極配片未配好；

　?、吒裟た紫堵市?；

　?、嗄z粘劑老化→附料脫落；

　?、峋硇境?未烘干或電解液未滲透)；

　?、夥秩輹r(shí)未充滿(mǎn)電；

　　?正負極材料比容量小。

　　2.內阻高

　　產(chǎn)生原因：

　?、儇摌O片與極耳虛焊；

　?、谡龢O片與極耳虛焊；

　?、壅龢O耳與蓋帽虛焊；

　?、茇摌O耳與殼虛焊；

　?、葶T釘與壓板接觸內阻大；

　?、拚龢O未加導電劑；

　?、唠娊庖簺](méi)有鋰鹽；

　?、嚯姵卦?jīng)發(fā)生短路；

　?、岣裟ぜ埧紫堵市?。

　　3.電壓低

　　產(chǎn)生原因：

　?、俑狈磻?電解液分解；正極有雜質(zhì)；有水)；

　?、谖椿珊?；

　?、劭蛻?hù)的線(xiàn)路板漏電；

　?、芸蛻?hù)未按要求點(diǎn)焊(客戶(hù)加工后的電芯)；

　?、菝?；

　?、尬⒍搪?；

　?、哓摌O產(chǎn)生枝晶。

　　4.超厚

　　產(chǎn)生超厚的原因有以下幾點(diǎn)：

　?、俸缚p漏氣；

　?、陔娊庖悍纸?；

　?、畚春娓伤?；

　?、苌w帽密封性差；

　?、輾け谔?；

　?、逇ぬ?；

　?、呔硇咎?。

　　5.爆炸

　　爆炸的原因有以下幾點(diǎn)：

　?、俜秩莨裼泄收?造成過(guò)充)；

　?、诟裟ら]合效應差；

　?、蹆炔慷搪?。

　　6.短路

　　原因有以下幾點(diǎn)：

　?、倭蠅m；

　?、谘b殼時(shí)裝破；

　?、鄢吖?小隔膜紙太小或未墊好)；

　?、芫砝@不齊；

　?、輿](méi)包好；

　?、薷裟び卸?；

　?、呙?。

三、鋰離子電池的安全特性

　　鋰電池已非常廣泛的應用于人們的日常生活中，所以它的安全性能絕對應該是鋰離子電池的第一項考核指標。對于鋰離子電池安全性能的考核指標，國際上規定了非常嚴格的標準，合格的鋰離子電池在安全性能上應該滿(mǎn)足一下條件。

　　1.短路：不起火，不爆炸;

　　2.過(guò)充電：不起火，不爆炸;

　　3.熱箱試驗：不起火，不爆炸(150℃恒溫10min)

　　4.針刺：不爆炸(用Φ3mm釘穿透電池);

　　5.平板沖擊：不起火，不爆炸;(10kg重物自1米高處砸向電池);

　　6.焚燒：不爆炸(煤氣火焰燒考電池)

　　為了確保鋰離子電池安全可靠的使用，專(zhuān)家們進(jìn)行了非常嚴格、周密的電池安全設計，以達到電池安全考核指標。

　　1.隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護：采用國際先進(jìn)的Celgard2300PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120℃的情況下，復合膜兩側的PE膜孔閉合，電池內阻增大，電池內部形成大面積斷路，電池不再升溫。

　　2.電池蓋復合結構：電池蓋采用刻痕防爆結構，當電池升溫，壓力達到一定程度刻痕破裂、放氣。

　　3.各種環(huán)境濫用試驗：進(jìn)行各項濫用試驗，如外部短路、過(guò)充、針刺、平板沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時(shí)對電池進(jìn)行溫度沖擊試驗和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué)性能試驗，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境下的性能情況。

四、鋰離子電池保護線(xiàn)路(PCM)

　　鋰電池至少需要三重保護-----過(guò)充電保護，過(guò)放電保護，短路保護，那么就應而產(chǎn)生了其保護線(xiàn)路，那么這個(gè)保護線(xiàn)路針對以上三個(gè)保護要求而言：

　　過(guò)充電保護： 當外部充電器對鋰電池充電時(shí)，為防止因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀態(tài)。此時(shí)，保護IC需檢測電池電壓，當到達4.25V時(shí)即啟動(dòng)過(guò)度充電保護，將功率MOS由開(kāi)轉為切斷，進(jìn)而截止充電。

　　過(guò)放電保護：為了防止鋰電池的過(guò)放電，假設鋰電池接上負載，當鋰電池電壓低于其過(guò)放電電壓檢測點(diǎn)(假定為 2.5V)時(shí)將啟動(dòng)過(guò)放電保護，使功率 MOSFET 由開(kāi)轉變?yōu)榍袛喽刂狗烹?，以避免電池過(guò)放電現象產(chǎn)生，并將電池保持在低靜態(tài)電流的待機模式，此時(shí)的電流僅 0.1uA。當鋰電池接上充電器，且此時(shí)鋰電池電壓高于過(guò)度放電電壓時(shí)，過(guò)度放電保護功能方可解除。

五、電芯膨脹原因及控制

　　鋰離子電芯在制造和使用過(guò)程中往往會(huì )有腫脹現象，經(jīng)過(guò)分析與研究，發(fā)現主要有以下兩方面原因：

　　1.鋰離子嵌入帶來(lái)的厚度變化

　　電芯充電時(shí)鋰離子從正極脫出嵌入負極，引起負極層間距增大，而出現膨脹，一般而言，電芯越厚，其膨脹量越大。

　　2.工藝控制不力引起的膨脹

　　在制造過(guò)程中，如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制都會(huì )直接影響電芯電芯的膨脹程度。特別是水，因為充電形成的高活性鋰碳化合物對水非常敏感，從而發(fā)生激烈的化學(xué)反應。反應產(chǎn)生的氣體造成電芯內壓升高，增加了電芯的膨脹行為。

　　所以在生產(chǎn)中，除了應對極板嚴格除濕外，在注液過(guò)程中更應采用除濕設備，保證空氣的干燥度為HR2%，在非常干燥的條件下，并采取真空注液，極大地降低了極板和電解液的吸水機率。

六、鋰電池正、負極活性材內為何要加VGCF碳管?

　　1. 當多次充放電中，其正、負活性材顆粒與顆粒之間接觸少、間隙加大，甚至有些脫離集電極，導致電子與離子傳輸路徑斷續不連續相，成為死的活性材，不再參與電極反應。因此循環(huán)使用壽命下降。VGCF碳管有很大的長(cháng)徑比，即使正、負活性材膨脹收縮后，其活性材顆粒間之間隙，可藉由VGCF碳管架橋連接，電子與離子傳輸不會(huì )間斷。

　　2. 由于VGCF碳管微結構是中空多管壁，可以讓正、負電極吸納更多的電解液，使得鋰離子可以順利快速嵌入或脫嵌，因此，有利于高倍率充放電。

　　3. VGCF是高強度纖維狀長(cháng)徑比大之材料，可增加電極板的可撓性，正極或負極活性材顆粒間之黏接力或與極板間之黏接力更強，不會(huì )因撓曲而龜裂掉粉。

　　4. VGCF本質(zhì)是高導電高導熱特性，正極活性材其導電性都不好，添加VGCF以提高正極活性材的導電性，也提高正極或負極的導熱系數，利于散熱。

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