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手機電池制造知識 Prepared by Alina Ma 目錄 鋰離子電池的概述 鋰離子電池工作原理 鋰離子電池的結構 鋰離子電池生產流程 鋰離子電池的特點 鋰離子電池常用特性 電池不良項目及成因 鋰離子電池概述 锂离子二次电池是在研究锂二次电池的基础上发展起来的。由于锂电池在充电时锂枝晶的出现，易造成隔膜刺破引起短路，出现电池爆炸等安全问题，长期困扰锂二次电池的研究进展。采用嵌锂的化合物作电极后，电池在充放过程中仅仅靠锂离子在两极之间的转移，避免了锂枝晶的出现，使安全问题、循环寿命短的问题得到基本解决。 目前，锂离子二次电池所采用的负极材料的碳，正极是嵌锂的金属氧化物，电解液是由无机盐LiPF6溶于有机溶剂所组成。 電池工作原理 鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物質，當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電極的過程中叫嵌入;從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去，故有人稱鋰離子電池為“搖椅電池”。其化學反應方程式為： 鋰離子電池的結構 1、正极：电池反应的主体，主要反应物质为LiCoO2，正极片是由LiCoO2粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。 2、负极：与正极匹配成为电池反应的主体，主要反应物质为C，负极片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。 3、隔膜纸：置于正极与负极之间起隔离作用，主要是防止正极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的隔膜纸一般为PE/PP多层微孔薄膜。 4、电解液：电池反应过程中作锂离子来回移动的载体，一般采用LiPF6作电解质溶解于EC/DMC/EMC等酯类物质中而形成的有机电解液。 5、五金配件：主要包括钢壳、盖板等。 钢（铝）壳：电池电化学反应系统的容器。 盖板：在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。 生產流程 原材料進料檢驗 電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料檢驗. 化學材料包括：正極材料，負極材料，電解液，導電劑、溶劑、粘合劑、增稠劑。 正極材料（活性物質）指的是：鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰，現在常用的是鈷酸鋰。 負極材料指的是：石墨、炭粉 電解液指的是：六氟磷酸鋰 導電劑一般是指導電石墨，如;Super-p、KS-15 溶劑有：去離子水、NMP 粘合劑有：SBR、PVDF 增稠劑有：CMC 原材料進料檢驗 名詞解釋： 粒度： 粉末顆粒的大小，以μm為單位 振實密度： 一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積 首次充放電效率： 電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值 克比容量： 每一克活性物質（鈷酸鋰或是石墨）所能發揮的容量 循環保持率： 電池經過多次充放電後的容量與初次容量的比值 平台： 充滿電後電池（4.2V）放電到3.6V時的所用的放間 水分： 電解液中所含水分含量，以PPM為單位 HF： 電解液中所含氟化氫的含量，以PPM為單位 電導率： 電解液的導電能力 分解電壓： 外加電壓時，電解液維持不分解所能承受的最大電壓值 原材料進料檢驗 鈷酸鋰檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、PH值、首次充放電效率、克比容量、循環容量保持率、平台 負極石墨檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、首次充放電效率、克比容量、循環容量保持率、平台 電解液檢驗項目有：外觀、水分、HF含量、電導率、分解電壓 配料 配料分為正極配料和負極配料，正極材料和負極材料統稱為活性物質。 配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合劑按照一定的比例攪拌混合成漿料，正極配料過程嚴禁有水分。 控制點：配方（活性物質94%）、固含量（正極：70±2%，負極：44±1%）、粘度：3000-10000mpa.s 塗布 同樣，塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上，並烘烤幹溶劑，負極塗布是將負極漿料塗覆在銅箔兩面上，並烘烤幹溶劑。 箔材選擇：銅箔（10μm、12μm），鋁箔（16