惠州市前景新能源有限公司
锂电池厂家 锂电池厂家

锂电池厂家

几个实用的锂电池生产技术问题!

时间:2024-07-09 预览:1 source:

2cee6a6328de59b  

  极片掉粉目前钴酸锂的生产工艺,基本上不会掉粉,掉粉的可能性在生产过程中影响的因素有:

  配方比例不当,如粘接剂太少,容剂少致使搅拌不均匀。

  粘接剂烘烤温度过高,使粘接剂结构受到破坏。

  浆料搅拌时间不够,没有完全搅拌开,

  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,在空气中大量吸收水份。

  辊压时压力过大,使极粉与集流体剥离。

  辊压时极片的放送方式不对,造成极片受力不均。

  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;

  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.隔膜孔隙率小;

  h.胶粘剂老化→附料脱落;

  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;

  c.正极耳与盖帽虚焊;

  d.负极耳与壳虚焊;

  e.铆钉与压板接触内阻大;

  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.隔膜纸孔隙率小。

  3.电压低

  产生原因:

  a.副反应(电解液分解;正极有杂质;有水);

  b.未化成好(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);

  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.负极产生枝晶。

  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;

  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(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);

  b.烘烤温度过高→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;

  e.盖帽漏气,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);

  b.隔膜闭合效应差;

  c.内部短路

  7.短路

  a.料尘;

  b.装壳时装破;

  c.尺刮(小隔膜纸太小或未垫好);

  d.卷绕不齐;

  e.没包好;

  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)

  锂离子电池的安全特性

  锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中,所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上规定了非常严格的标准,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足一下条件。

  1)短路:不起火,不爆炸;

  2)过充电:不起火,不爆炸;

  3)热箱试验:不起火,不爆炸(150℃恒温10min)

  4)针刺:不爆炸(用Φ3mm钉穿透电池);

  5)平板冲击:不起火,不爆炸;(10kg重物自1米高处砸向电池);

  6)焚烧:不爆炸(煤气火焰烧考电池)

  为了确保锂离子电池安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。

  1)隔膜135℃自动关断保护:采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。

  2)电池盖复合结构:电池盖采用刻痕防爆结构,当电池升温,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。

  3)各种环境滥用试验:进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。

  锂离子电池保护线路(PCM)

  锂离子电池至少需要三重保护-----过充电保护,过放电保护,短路保护,那么就应而产生了其保护线路,那么这个保护线路针对以上三个保护要求而言:

  过充电保护:过充电保护IC的原理为: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。此时,保护IC需检测电池电压,当到达4.25V时(假设电池过充点为4.25V)即启动过度充电保护,将功率MOS由开转为切断,进而截止充电。

  过放电保护:过放电保护IC原理:为了防止锂电池的过放电,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过放电电压检测点(假定为2.5V)时将启动过放电保护,使功率MOSFET由开转变为切断而截止放电,以避免电池过放电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅0.1uA。当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除。另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间。

  锂离子电池低容原因分析

  1、压实密度大;

  2、极片附粉少;

  3、断片;

  4、电解液量少;

  5、化成不完全;

  6、检测容量充放电不完全;

  7、潮湿度高(吸水);

  8、电池储存久;

  9、材料的比容量低;

  10、极片虚焊,极耳虚焊;

  11、制成过程中的环境控制如:温度、湿度........

  12、完善中.........

  电芯膨胀原因及控制

  锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象,经过分析与研究,发现主要有以下两方面原因:

  1.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,引起负极层间距增大,而出现膨胀,一般而言,电芯越厚,其膨胀量越大。

  2.工艺控制不力引起的膨胀

  在制造过程中,如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影响电芯电芯的膨胀程度。特别是水,因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感,从而发生激烈的化学反应。反应产生的气体造成电芯内压升高,增加了电芯的膨胀行为。所以在生产中,除了应对极板严格除湿外,在注液过程中更应采用除湿设备,保证空气的干燥度为HR2%,**(大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度)小于-40℃。在非常干燥的条件下,并采取真空注液,极大地降低了极板和电解液的吸水机率。

  锂离子电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?

  1、不管正或负极活性材都会有膨胀收缩的问题,一般负极碳材有20%膨胀收缩率,而像LFP正极材料有6%膨胀收收率。当多次充放电中,其正、负活性材颗粒与颗粒之间接触少、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,不再参与电极反应。因此循环使用寿命下降。VGCF碳管有很大的长径比,即使正、负活性材膨胀收缩后,其活性材颗粒间之间隙,可藉由VGCF碳管架桥连接,电子与离子传输不会间断。

  2、由于VGCF碳管微结构是中空多管壁,可以让正、负电极吸纳更多的电解液,使得锂离子可以顺利快速嵌入或脱嵌,因此,有利于高倍率充放电。

  3.VGCF是高强度纤维状长径比大之材料,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,添加VGCF以提高正极活性材的导电性,也提高正极或负极的导热系数,利于散热。

  解剖电池时遇到些情况,下面罗列出来,不知道各位前辈对这些情况有何见解:

  1.明明很容易断的正极片注液以后却变得柔软?

  2.正极片出现褶皱现象(内层)?

  3.刚拆出来的负极片边缘和内层会是暗紫色,和极片中间部分颜色不一样(中间是金黄色)?

  4.为什么每次拆开的负极片头部(第一小片)会有很多白色物质,是不是锂,为什么在那里这么多?

  5.为什么短路以后正极片上面有铜,是不是负极的铜被电解过来,而且为什么是在正极头部吸铜最多;

  6.负极耳发黑,是不是短路现象(大电流通过的遗迹)或者是负极石墨溶解?

  7.观察正极料过量,是不是在负极片上滴水,看是否燃火。

  答案搜索:(声明没有标准答案,以现场为主)

  第一:极片充放电后已经反弹,肯定变软,通俗点,没那么死了,里面松了;

  第二:那个是正常的~前面几圈卷饶时贴近卷针,肯定有折痕...除非你用非常厚的针,呵呵,这个不可能哦

  第三:没充电灰色,半充暗紫色,满充金黄,那种情况自己想,提示:浸润程度;

  第四:负极片头部(第一小片)会有很多白色物质,其他地方要是没有,就是你设计问题,是析锂;

  第五:这个问题不清楚,不知道你那什么情况,是不是反充了,是整体还是部分,也有可能短路;

  第六:负极耳发黑,看情况了,一般是短路;

  第七:滴水谁给你教的?没听过;正极料过量,负极很明显的,当然你要排除外因。

  补充几点:

  1.隔膜局部发黄或有黑点,是否曾经大电流通过,击穿隔膜,短路造成,可能是粉尘,也可能是你隔膜本来有孔,当然也有材料方面的可能;

  2.在电池外包装时,点焊铆钉时电流不稳定或电流过大会使外露负极耳旁的隔膜烧坏,但高温胶是否会被烧掉。

  这个还没见过,一般点焊是瞬间的,能量大到可以烧化里面的隔膜还真没见过,高温胶只是奈温高点,你要是有个1000度一样完蛋,爆炸的电池你可以看看,高温胶纸也成灰了。


相关推荐:

16280-650三元锂电池

14500-500mAh钛酸锂电池

14430-1100mAh 3C三元锂电池

抗摔锂电池材质

关于锂电池放电的误区