锂电池生产相关技术文章及资讯
1、锂电池制片进程掉粉的剖析与评论
极片掉粉现在钴酸锂的生产工艺,基本上不会掉粉,掉粉的可能性在生产进程中影响的因素有:
※配方份额不当,如粘接剂太少,容剂少致使拌和不均匀;
※粘接剂烘烤温度过高,使粘接剂结构受到破坏;
※浆料拌和时间不行,没有完全拌和开;
※涂布时温度太低,极片未烘干;
※涂布量不均匀,厚度差异太大;
※极片在辊压前未烘烤,在空气中很多吸收水份;
※辊压时压力过大,使极粉与集流体剥离;
※辊压时极片放送方法不对,构成极片受力不均。
2、电池不良项目及成因
01容量低
发生原因:
a.附料量偏少;b.极片双面附料量相差较大;c.极片断裂;d.电解液少;e.电解液电导率低;f.正极与负极配片未配好;g.隔阂孔隙率小;h.胶粘剂老化→附料掉落;i.卷芯超厚(未烘干或电解液未渗透);j.分容时未充满电;k.正负极资料比容量小。
02内阻高
发生原因:
a.负极片与极耳虚焊;b.正极片与极耳虚焊;c.正极耳与盖帽虚焊;d.负极耳与壳虚焊;e.铆钉与压板触摸内阻大;f.正极未加导电剂;g.电解液没有锂盐;h.电池曾经发生短路;i.隔阂纸孔隙率小。
03电压低
发生原因:
a.副反响(电解液分化;正极有杂质;有水);b.未化成好;c.客户的线路板漏电;d.客户未按要求点焊(客户加工后的电芯);e.毛刺;f.微短路;g.负极发生枝晶。
04超厚
发生超厚的原因有以下几点:
a.焊缝漏气;b.电解液分化;c.未烘干水分;d.盖帽密封性差;e.壳壁太厚;f.壳太厚;g.卷芯太厚。
05爆破
爆破的原因有以下几点:
a.分容柜有毛病(构成过充);b.隔阂闭合效应差;c.内部短路。
06短路
原因有以下几点:
a.料尘;b.装壳时装破;c.尺刮(小隔阂纸太小或未垫好);d.卷绕不齐;e.没包好;f.隔阂有洞;g.毛刺。
3、锂离子电池的安全特性
锂电池已十分广泛的应用于人们的日常日子中,所以它的安全功能绝对应该是锂离子电池的第一项查核目标。对于锂离子电池安全功能的查核目标,世界上规则了十分严格的规范,合格的锂离子电池在安全功能上应该满意一下条件。
1)短路:不起火,不爆破;
2)过充电:不起火,不爆破;
3)热箱实验:不起火,不爆破(150℃恒温10min)
4)针刺:不爆破(用Φ3mm钉穿透电池);
5)平板冲击:不起火,不爆破;(10kg重物自1米高处砸向电池);
6)燃烧:不爆破(煤气火焰烧考电池)
为了保证锂离子电池安全可靠的运用,专家们进行了十分严格、缜密的电池安全设计,以抵达电池安全查核目标。
1)隔阂135℃自动关断维护:选用世界先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温抵达120℃的状况下,复合膜两边的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部构成大面积断路,电池不再升温。
2)电池盖复合结构:电池盖选用刻痕防爆结构,当电池升温,压力抵达一定程度刻痕破裂、放气。
3)各种环境乱用实验:进行各项乱用实验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、燃烧等,调查电池的安全功能。一起对电池进行温度冲击实验和振动、跌落、冲击等力学功能实验,调查电池在实际运用环境下的功能状况。
4、锂离子电池维护线路(PCM)
锂电池至少需求三重维护-----过充电维护,过放电维护,短路维护,那么就应而发生了其维护线路,那么这个维护线路针对以上三个维护要求而言:
过充电维护:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态。此刻,维护IC需检测电池电压,当抵达4.25V时即启动过度充电维护,将功率MOS由开转为堵截,进而截止充电。
过放电维护:为了防止锂电池的过放电,假定锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过放电电压检测点(假定为2.5V)时将启动过放电维护,使功率MOSFET由开转变为堵截而截止放电,以防止电池过放电现象发生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此刻的电流仅0.1uA。当锂电池接上充电器,且此刻锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电维护功能方可解除。
5、电芯胀大原因及操控
锂离子电芯在制作和运用进程中往往会有肿胀现象,经过剖析与研究,发现主要有以下两方面原因:
01锂离子嵌入带来的厚度变化
电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极,引起负极层距离增大,而呈现胀大,一般而言,电芯越厚,其胀大量越大。
02工艺操控不力引起的胀大
在制作进程中,如浆料分散、C/A比离散性、温度操控都会直接影响电芯电芯的胀大程度。特别是水,因为充电构成的高活性锂碳化合物对水十分灵敏,从而发生剧烈的化学反响。反响发生的气体构成电芯内压升高,增加了电芯的胀大行为。
所以在生产中,除了应对极板严格除湿外,在注液进程中更应选用除湿设备,保证空气的干燥度为HR2%,在十分干燥的条件下,并采取真空注液,极大地降低了极板和电解液的吸水机率。
6、锂电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?
1、当屡次充放电中,其正、负活性材颗粒与颗粒之间触摸少、间隙加大,甚至有些脱离集电极,导致电子与离子传输路径断续不连续相,成为死的活性材,不再参与电极反响。因而循环运用寿命下降。VGCF碳管有很大的长径比,即使正、负活性材胀大缩短后,其活性材颗粒间之间隙,可藉由VGCF碳管架桥衔接,电子与离子传输不会间断。
2、因为VGCF碳管微结构是中空多管壁,能够让正、负电极吸纳更多的电解液,使得锂离子能够顺畅快速嵌入或脱嵌,因而,有利于高倍率充放电。
3.VGCF是高强度纤维状长径比大之资料,可增加电极板的可挠性,正极或负极活性材颗粒间之黏接力或与极板间之黏接力更强,不会因挠曲而龟裂掉粉。
4.VGCF本质是高导电高导热特性,正极活性材其导电性都不好,增加VGCF以进步正极活性材的导电性,也进步正极或负极的导热系数,利于散热。
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