锂电池制造控制要点培训.ppt

电池培训教材 电池 电 池 分 类 一次电池 (原电池） 二次电池 （充电电池） 镍—镉 镍—氢 锂离子电池等 锂锰等 碱锰 锌锰 ● 容量 ● 内阻 ● 工作电压 ● 循环寿命 ● 自放电 电 池 相 关 术 语 锂离子电池反应机理 LiCoO2+C LiC6+LixCoO2 一、锂离子容量即含量，正极活性物质的量决定容量。 ?LiCoO2+C LiC6+LixCoO2 二、正极过量会析出锂枝晶，易产生安全问题，所以负极比正极稍微过量。 ?LiCoO2+C LiC6+LixCoO2+ Li 三、电解液起到运输锂离子的作用，因此量必须保证。 锂离子电池设计原则 四、水分会消耗锂离子，影响容量，同时产生气体造成鼓壳；同时可能和电解质反应，影响电池的循环、平台等，所以锂离子电池不能有水分。 ?LiCoO2+C＋H2O LiC6+LixCoO2+LiOH+H2 ?LiPF6＋H2O LiF+PF3O+HF 锂离子电池设计原则 五、锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引起安全问题。 ?LiCoO2+C＋H2O LiC6+LiyCoO2+ Li 六、锂离子电池短路时产生极大电流可能会伤害人，而且容易引起电池的安全问题。 电池短路瞬间电流： I=U/R=4.2/0.06=700A 人体承受的正常电流： I=U/R=36/800=0.045A 锂离子电池设计原则 锂离子电池设计原则 负极 正 极 隔 膜 纸 七、隔膜纸起着隔离的作用，一定不能破损，否则正、负极直接短路会带来安全问题。 充 电 放 电 通过高温除去材料中的杂质和水分 ①温度偏高—正极材料结块 ②温度偏低—水分和杂质去除不干净，导致所有水分引起的问题。 正负极材料热处理 制程过程控制点—1 潜在问题 使各种原材料充分分散 ①搅拌不均匀—引起电池局部不均匀，可能导致电池的容量、 内阻和循环寿命的异常甚至安全问题。 ②搅拌过程中有杂质混入—影响电池性能 搅拌 制程过程控制点—2 潜在问题 使浆料均匀地涂覆在基体表面并烘干 ①拉浆厚度不稳定/拉浆机调试不到位—引起电池的局部不均匀，可能导致电池的容量和循环寿命的异常甚至安全问题 ②温度不稳定—极片烘不干引起掉粉或过热影响极片的粘接性能 拉 浆 制程过程控制点— 3 潜在问题 将极片上无效位置和极耳位置的覆料刮除 ①刮粉尺寸不准—造成电池装配难度增加，甚至使正负极根本无法吻合，引起电池的安全问题 ②刮伤基体—导致断片或形成毛刺，严重时会引起电池的安全问题 刮 粉 制程过程控制点— 4 潜在问题 增加电极活性物质的密度并使表面平整 ①压力不足，辊压厚度不到位—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起安全问题 ②辊面不平整—极片表面不光滑甚至有毛刺，引起电池短路、自放电甚至出现安全问题 对 辊 制程过程控制点— 5 潜在问题 按型号要求剪裁极片 ①切口有毛刺—引起电池短路、自放电甚至出现安全问题 ②极片出现弧形—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起电池短路甚至安全问题 分 条 制程过程控制点—6 潜在问题 使极片和极耳良好连接在一起 虚焊—电池断路或内阻偏大 正极焊接 制程过程控制点—7 潜在问题 使极片和极耳良好连接在一起 铆接不牢—电池内阻增大甚至无穷大 负极焊接 制程过程控制点—8 潜在问题 封住极耳部位可能存在的毛刺 贴的位置不当，露出毛刺或贴住活性材料—毛刺引起电池的短路或安全问题，正极活性物质被贴住会影响容量 正负极贴胶纸 制程过程控制点—9 潜在问题 除去极片中的水分 ①温度过高—极片变脆，引起极片掉粉或电池短路，导致电池自放电大甚至安全问题 ②温度过低—极片除水不净，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常 极片烘烤 制程过程控制点—10 潜在问题 隔膜良好绝缘的基础上正负极良好