鋰離子電池原理及工藝流程

一祟昭、 原理

1.0 正極構(gòu)造

LiCoO2(鈷酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔) 正極

2.0 負(fù)極構(gòu)造

石墨+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+ 集流體(銅箔) 負(fù)極

3.0工作原理

3.1 充電過程 如上圖一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上,正鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里派草,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)負(fù)極并鸵,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起怎静。

正極上發(fā)生的反應(yīng)為

LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)

負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為

6C+XLi++Xe=====LixC6

3.2 電池放電過程

放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻泰鸡,恒阻放電的實質(zhì)都是在電池正負(fù)極加一個電阻讓電子通過。由此可知壳鹤,只要負(fù)極上的電子不能從負(fù)極跑到正極鸟顺,電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的器虾,方向相同但路不同,放電時蹦锋,電子從負(fù)極經(jīng)過電子導(dǎo)體跑到正極兆沙,鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞莉掂,“游泳”到達(dá)正極葛圃,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。

二憎妙、 工藝流程

三库正、 電池不良項目及成因:

1.容量低

產(chǎn)生原因:

a. 附料量偏少; b. 極片兩面附料量相差較大厘唾; c. 極片斷裂褥符;

d. 電解液少; e. 電解液電導(dǎo)率低抚垃; f. 正極與負(fù)極配片未配好喷楣;

g. 隔膜孔隙率小鹤树; h. 膠粘劑老化→附料脫落铣焊; i.卷芯超厚(未烘干或電解液未滲透)

j. 分容時未充滿電; k. 正負(fù)極材料比容量小罕伯。

2.內(nèi)阻高

產(chǎn)生原因:

a. 負(fù)極片與極耳虛焊曲伊; b. 正極片與極耳虛焊; c. 正極耳與蓋帽虛焊追他;

d. 負(fù)極耳與殼虛焊; e. 鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大坟募; f. 正極未加導(dǎo)電劑岛蚤;

g. 電解液沒有鋰鹽; h. 電池曾經(jīng)發(fā)生短路婿屹; i. 隔膜紙孔隙率小灭美。

3.電壓低

產(chǎn)生原因:

a. 副反應(yīng)(電解液分解;正極有雜質(zhì)昂利;有水)届腐; b. 未化成好(SEI膜未形成安全);

c. 客戶的線路板漏電(指客戶加工后送回的電芯)蜂奸; d. 客戶未按要求點焊(客戶加工后的電芯)犁苏;

e. 毛刺; f. 微短路扩所; g. 負(fù)極產(chǎn)生枝晶围详。

4.超厚

產(chǎn)生超厚的原因有以下幾點:

a. 焊縫漏氣; b. 電解液分解; c. 未烘干水分;

d. 蓋帽密封性差; e. 殼壁太厚; f. 殼太厚;

g. 卷芯太厚(附料太多;極片未壓實祖屏;隔膜太厚)助赞。

5.成因有以下幾點

a. 未化成好(SEI膜不完整、致密)袁勺; b. 烘烤溫度過高→粘合劑老化→脫料雹食;

c. 負(fù)極比容量低;d. 正極附料多而負(fù)極附料少期丰;e. 蓋帽漏氣群叶,焊縫漏氣;

f. 電解液分解钝荡,電導(dǎo)率降低街立。

6.爆炸

a. 分容柜有故障(造成過充); b. 隔膜閉合效應(yīng)差; c. 內(nèi)部短路

7.短路 鋰離子電池原理及工藝流程

一埠通、 原理

1.0 正極構(gòu)造

LiCoO2(鈷酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔) 正極

2.0 負(fù)極構(gòu)造

石墨+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+ 集流體(銅箔) 負(fù)極

3.0工作原理

3.1 充電過程 如上圖一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上,正鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里赎离,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)負(fù)極端辱,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起蟹瘾。

正極上發(fā)生的反應(yīng)為

LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)

負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為

6C+XLi++Xe=====LixC6

3.2 電池放電過程

放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻掠手,恒阻放電的實質(zhì)都是在電池正負(fù)極加一個電阻讓電子通過憾朴。由此可知,只要負(fù)極上的電子不能從負(fù)極跑到正極喷鸽,電池就不會放電众雷。電子和Li+都是同時行動的,方向相同但路不同,放電時砾省,電子從負(fù)極經(jīng)過電子導(dǎo)體跑到正極鸡岗,鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞编兄,“游泳”到達(dá)正極轩性,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。

二狠鸳、 工藝流程

三揣苏、 電池不良項目及成因:

1.容量低

產(chǎn)生原因:

a. 附料量偏少; b. 極片兩面附料量相差較大件舵; c. 極片斷裂卸察;

d. 電解液少; e. 電解液電導(dǎo)率低铅祸; f. 正極與負(fù)極配片未配好坑质;

g. 隔膜孔隙率小临梗; h. 膠粘劑老化→附料脫落涡扼; i.卷芯超厚(未烘干或電解液未滲透)

j. 分容時未充滿電; k. 正負(fù)極材料比容量小盟庞。

2.內(nèi)阻高

產(chǎn)生原因:

a. 負(fù)極片與極耳虛焊壳澳; b. 正極片與極耳虛焊; c. 正極耳與蓋帽虛焊茫经;

d. 負(fù)極耳與殼虛焊; e. 鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大; f. 正極未加導(dǎo)電劑萎津;

g. 電解液沒有鋰鹽卸伞; h. 電池曾經(jīng)發(fā)生短路; i. 隔膜紙孔隙率小锉屈。

3.電壓低

產(chǎn)生原因:

a. 副反應(yīng)(電解液分解荤傲;正極有雜質(zhì);有水)颈渊; b. 未化成好(SEI膜未形成安全)遂黍;

c. 客戶的線路板漏電(指客戶加工后送回的電芯); d. 客戶未按要求點焊(客戶加工后的電芯)俊嗽;

e. 毛刺雾家; f. 微短路; g. 負(fù)極產(chǎn)生枝晶绍豁。

4.超厚

產(chǎn)生超厚的原因有以下幾點:

a. 焊縫漏氣; b. 電解液分解; c. 未烘干水分;

d. 蓋帽密封性差; e. 殼壁太厚; f. 殼太厚;

g. 卷芯太厚(附料太多芯咧;極片未壓實;隔膜太厚)。

5.成因有以下幾點

a. 未化成好(SEI膜不完整敬飒、致密)邪铲; b. 烘烤溫度過高→粘合劑老化→脫料;

c. 負(fù)極比容量低无拗;d. 正極附料多而負(fù)極附料少带到;e. 蓋帽漏氣,焊縫漏氣英染;

f. 電解液分解揽惹,電導(dǎo)率降低。

6.爆炸

a. 分容柜有故障(造成過充)税迷; b. 隔膜閉合效應(yīng)差; c. 內(nèi)部短路

7.短路

a. 料塵永丝; b. 裝殼時裝破; c. 尺刮(小隔膜紙?zhí)』蛭磯|好);

d. 卷繞不齊箭养; e. 沒包好慕嚷; f. 隔膜有洞; g. 毛刺

8.斷路

a) 極耳與鉚釘未焊好,或者有效焊點面積斜厦凇喝检;

b) 連接片斷裂(連接片太短或與極片點焊時焊得太靠下)

(閱讀次數(shù): )

a. 料塵; b. 裝殼時裝破撼泛; c. 尺刮(小隔膜紙?zhí)』蛭磯|好);

d. 卷繞不齊挠说; e. 沒包好; f. 隔膜有洞; g. 毛刺

8.斷路

a) 極耳與鉚釘未焊好愿题,或者有效焊點面積兴鸺蟆;

b) 連接片斷裂(連接片太短或與極片點焊時焊得太靠下)

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