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锂电池基础知识


电池基础知识(锂离子电池原理及工艺流程) 锂离子电池原理及工艺流程 一、 原理 1.0 正极构造 LiCoO2( 钴 酸 锂 )+ 导 电 剂 ( 乙 炔 黑 )+ 粘 合 剂 (PVDF)+ 集 流 体 ( 铝 箔) 正极 2.0 负极构造 石 墨 + 导 电 剂 增 稠 ( 乙 炔 黑 )+ 剂 (CMC)+ 粘 结 剂 (SBR)+ 集 流 体 ( 铜 箔) 负极 3.0

工作原理 3.1 充电过程 如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子 e 从通过外部电路跑到负极上, 正锂离子 Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游 泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电, 恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而 变化的可变电阻, 恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由 此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和 Li+ 都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正 极, 锂离子 Li+从负极“跳进”电解液里, “爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞, “游 泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。 二、 工艺流程 三、 电池不良项目及成因: 1.容量低 产生原因: a. 附料量偏少; b. 极片两面附料量相差较大; 断裂; d. 电解液少; e. 电解液电导率低; 与负极配片未配好; g. 隔膜孔隙率小; h. 胶粘剂老化→附料脱落; 超厚(未烘干或电解液未渗透) j. 分容时未充满电; k. 正负极材料比容量小。 2.内阻高 产生原因: a. 负极片与极耳虚焊; b. 正极片与极耳虚焊; 盖帽虚焊; d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大;

c. 极片 f. 正极 i.卷芯

c. 正极耳与 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; 隙率小。 3.电压低 产生原因: a. 副反应(电解液分解;正极有杂质;有水); 好(SEI 膜未形成安全); c. 客户的线路板漏电(指客户加工后送回的电芯); 按要求点焊(客户加工后的电芯); e. 毛刺; f. 微短路; 生枝晶。 4.超厚 产生超厚的原因有以下几点: a. 焊缝漏气; b. 电解液分解; 干水分; d. 盖帽密封性差; e. 壳壁太厚; 厚; g. 卷芯太厚(附料太多;极片未压实;隔膜太厚)。 5.成因有以下几点 a. 未化成好(SEI 膜不完整、致密); 温度过高→粘合剂老化→脱料; c. 负极比容量低; d. 正极附料多而负极附料少; 气,焊缝漏气; f. 电解液分解,电导率降低。 6.爆炸 a. 分容柜有故障(造成过充); 合效应差; c. 内部短路 7.短路 a. 料尘; 时装破; d. 卷绕不齐; 好;

i. 隔膜纸孔

b. 未化成 d. 客户未 g. 负极产

c. 未烘 f. 壳太

b. 烘烤 e. 盖帽漏

b. 隔膜闭

b. 装壳 c. 尺刮(小隔膜纸太小或未垫好); e. 没包 f. 隔膜有洞; g. 毛刺

8.断路 a) 极耳与铆钉未焊好,或者有效焊点面积小; b) 连接片断裂(连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下)


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