锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠Li+ 在两个电极之꧟间往返嵌入和脱嵌来工作。随着新能源汽车等下游产业不断发展,锂离子电池的生产规模正在不断扩大。本文以钴酸锂为例,全面讲解锂离子电池的的原理、配方🐠和工艺流程,锂电池的性能与测试、生产注意事项和设计原则。
一、工作原理
LiCoO2+ 导电剂 + 连接剂 (PVDF) + 集射流(镀铝)
完美365体育:石墨 + 导电剂 + 增ꦍ稠剂 (CMC) + 粘结力剂 (SBR) + 集液体(铜箔)&🅰nbsp;
3.1 充电过程
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:
负极上有的发应为:
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ꦑ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。
3.3 充放电特性
电芯正极采用LiCoO2 、LiNiO2、LiMn2O2,这其中LꦅiCoO𒊎2乃是一种生活层架构快又稳定的晶型,但当从LiCoO2带走x个Li亚铁离子后,其格局机会再次遭受波动,其实否再次遭受波动决定于x的面积大小。
通过研究发现当x >0.5时,Li1-xCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部的表现为聚合物聚合物电芯的难倒终止。以聚合物聚合物电芯在适用阶段中应进行规定笔记本充电电阻值来把控好Li1-xCoO2中的x值,普通充值电阻值并不多于4.2V可是x值为0.5 ,等级划分Li1-x♐CoO2的晶型仍是安全稳定的。
负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心,以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤4.2V,放电下限电压≥2.5V。
记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正ꦕ极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了༒电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可ജ以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。
难受合的室内温度🐲因素将出现锂阳阴阳离子进行充电进行充电内控一些电化学反映放入他们不机会遇到的氧化物,因此 在好多的锂阳阴阳离子进行充电进行充电 -极彼此可设保护英文性的室内温度控制隔离膜或电解法抛光质放入剂。在进行充电进行充电加热到需要的现状下,复合型膜膜孔合拢或电解法抛光质转性,进行充电进行充电内电阻扩大知道断路,进行充电进行充电没有加热,保障进行充电进行充电进行充电室内温度因素正常值。
1.1 正极配方:LiCoO2+导电剂+粘合剂+集流体(铝箔)
LiCoO2(10μm): 96.0%
完美365体育:导电剂(Carbon ECP) 2.0%
完美365体育:胶粘剂(PVDF 761) 2.0%
完美365体育:NMP(加强结合性):固体颗粒物资的载重量比是8:15
a)正极粘度控制6000cps(温度25℃ )
完美365体育:b) NMP称重须合适调控,做到消费黏性要为宜。
完美365体育:c)特备小心摄氏度、空气湿度对密度的影晌。
正极活性物质:
钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,pH值为10-11左右。
锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,pH值为8左右。
导电剂:链状物,含水量< 1%,粒径一般为 1-5 μm。通常使用导电性优异的超导碳黑,如科琴炭黑Carbon ECP和ECP600JD,其作用:提高正极材料的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性;提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。
PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。用于将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。常用的品牌如Kynar761。
NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。
集流体(正极引线):由铝箔或铝带制成。
1.2 负极配方:石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)
完美365体育:负极物料(石墨):94.5%
完美365体育:导电剂(Carbon ECP):1.0%(科琴超导碳黑)。
完美365体育:胶结剂(SBR):2.25%(SBR = 丁苯聚氨酯胶乳)。
完美365体育:增稠剂(CMC):2.25%(CMC = 羧甲基植物大豆蛋白钠)。
完美365体育:水:无水硫酸铜有机化合物的净重比值1600:1417.5
完美365体育:a) 负极密度调节5000-6000cps(温差25马达转子3)。
完美365体育:b) 水称重想要应适当缓解,提高运动粘度耍求为宜。
完美365体育:c) 很提前准备热度内部含水率对运动粘度的不良影响。
石墨:负极吸附性物,包括负极反馈的最关键的物;最关键的分大自然石墨和人为改造石墨两种类。非电性物,易被非电性物的破坏,易在非电性物中分头散;不可以吸潮,又不可以在水面分头散。被的破坏的石墨,在水面分头散后,轻松继续永居。一样粒度分布D50为20μm前后。颗料外形有很多且多不标准,最关键的有球型、颗粒状、植物纤维状等。
导电剂:其作用为:
完美365体育:a) 升高负极片的导电性,补上负极活力性的物质的微电子导电性。
完美365体育:b) 提生响应深层次及采用率。
完美365体育:c) 放到枝晶的会产生。
d) 采取导电原料的吸液专🔜业能力,提高自己反映操作界面,才能减少极化。(可依照石墨细度分布不均的选择加或不加以)。
添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。
完美365体育:增稠剂/防石雕文化沉淀剂(CMC):高分数子类化合物,溶解于水和化学性质液体。
异丙醇:弱正负有机化合物,下载后可缩小到胶结剂饱和溶剂的正负,增ꩲ进石墨和胶结剂饱和溶剂的相溶性;极具高的消泡用;易催化氧化胶结剂线状交链,增进胶结比强度。
酒精:弱正负极物品,引入后可减掉粘补剂饱和饱和溶液的正负极,提生石墨🎃和粘补剂饱和饱和溶液的相融性;享有热烈的消泡用途;易催化氧化粘补剂线型交链,提生粘合力度(异丙醇和酒精的用途从其本质上讲是一种样的,大自动量产量时可采取生产成本因素分析最后挑选移除哪样)。
水性粘合剂(SBR):将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。
去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动性。
负极引线:由铜箔或镍带制成。
2.1正极混料 :
2.1.1原料的预处理
1) 钴酸锂:脱水。一般用120 °C常压烘烤2小时左右。
2) 导电剂:脱水。一般用200 °C常压烘烤2小时左右。
3) 粘合剂:脱水。一般用120-140 °C常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。
完美365体育:4) NMP:甩干。选用常温、干燥🔥氧分子筛甩干或分为特色取料油烟净化器,就直接选用。
2.1.2物料球磨:
完美365体育:1) 4小时内收场,过筛选离出球磨;
2) 将LiCoO2 和Carbon ECP倒入料桶,同时加入磨球(🧸干料:磨球=1:1),在滚瓶及上进行球磨,转速控制在60rmp以上。
2.1.3 原料的掺和:
完美365体育:1) 黏合剂的溶于(按标准单位浓硫酸浓度)及热解决。
2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料进行初步混合式,钴酸锂和导电剂粘结在共同,提升探亲功能和的导电性。组成浆料后没有分开布置于粘结剂中,球磨时期一样♔为2h左右两;为防范吸进其它杂物ဣ,一般说来在使用玛脑球作球磨介子。
2.1.4 干粉的分散、浸湿:
原理:固体粉末放置在空ಌ气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。
完美365体育:当润湿角≤90°,膏状浇湿。当润湿角>90°,膏状不浇湿。
完美365体育:正极涂料中的很多组员都能被粘胶剂盐溶液弄湿,全部正极粉料分散式相比易。
分散方法对分散的影响:
完美365体育:1)静置法(用时长,结果差,但不挫伤板材的固有结构类型)。
完美365体ꦗ育:2)搅拌装置法:自转或自转加公转(准确时ꩵ间较短,效率佳,但有或许神经损伤某一资料的自身业务组成)。
搅拌桨对分散速度的影响:搅拌桨大致包🍸括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对🍸付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。
搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。
浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。
浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度越大;浓度越低,粘接强度越小。
真空度对分散速度💃的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降♛低。
温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆🥀料流动性好、易分散。太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。
稀释:将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
2.1.5操作步骤
a) 将NMP倒入动力混合机𒅌(100L)至80°C,称取PVDF加入其中,开机;数据设备:转动速度25±2r/min,攪拌115-125min。
b) 接通冷却系统,将已经磨号的正极干料平均分四次加入,每次间隔28-32min,第三次🧸加料视材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP🍒;原因混合型机叁数布置:钻速为20±2r/min。
c) 第四次加料30±2min后进行高速搅拌,时间为480±10min;的动力混合式机因素设有:公转换成30±2r/min,自转换成25✤±2r/min。
d) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa,搅拌30±2min♏;动力系统ꦰ融合机基本参数设备:公转化成10±2min,自转化成8±2r/min。
e) 取250-300ml浆料,使用黏度计测量黏度;检测经济条件:马达转子号5,🍌带速12或♐30rpm,环境温度区域25°C。
f) 将正极料从能源相𝔉溶机中弄出来来电解质溶液磨、过筛,而且在不锈钢圆管盆上贴上标牌,与拉浆产品控制员交接后可进入拉浆🔴使用工步。
2.1.6注意事项
完美365体育:a) 结束,处理POS机生产设备及做工作条件。
完美365体育:b) 工作服务器时,需还要注意安全可靠,避开砸伤顶部。
2.2 负极混料
2.2.1原料的预处理:
1) 石墨:
完美365体育:A、混合物,使工业原料均衡化,增加高度性。
B、300~400°C卧式储罐烘烤,除了表层层含油物,加强与水性聚氨酯上胶剂的相溶能力素质,修圆石墨表层层棱边(些许村料为确保ℱ表层层功能,不充许烘烤,那样效能建设调低)。
2) 水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。
2.2.2 掺和、浸湿和分散:
完美365体育:1) 石墨与粘补剂稀硫酸化学性质各种不同,不会轻易分散式。
完美365体育:2) 可先用醇水氢氧化钠液体将石墨分步润湿,再与粘胶剂氢氧化钠液体混和。
完美365体育:3) 应合适下降搅伴盐浓度,挺高吸附性。
4) 离心分离流程为极大减少电ಌ性物或非电性物路程,提生重力势能或从表面能,但是为热传递表现,均匀搅匀时总体目标工作环境温度有所作为走低。如💯状况可以可以恰当增高均匀搅匀工作环境温度,使热传递变成简易,一并提生流动性风险性,降离心分离一定难度。
完美365体育:5) 搅匀的期间 如倒入重力作用脱🍸🐎气的期间 ,去掉气休,有利于促进固-液溶解,郊果真不错。
完美365体育:6) 乳状液的基本原理、乳状液策略同正极辅料中的各种相关玩法
2.2.3稀释:
完美365体育:将浆料校准为靠谱的氨水浓度,于施胶。
2.2.4物料球磨
1) 将负极和KetjenblackECP灌进料桶另外加进球磨(干料:磨球=1:൲1.2)在滚瓶及进取行球磨,带速操控在60🌸rmp以上内容。
完美365体育:2) 4个小时开始和结束,过筛分的离出球磨。
2.2.5操作步骤
完美365体育:1) 清爽水升温至至80°C倒进推动力相溶机(2L)。
2) 加CMC,搅拌60±2min;和动力混合物🅰机参数值装置:公转换成25±2min,自转换成15±2r/min。
完美365体育:3) 加如SBR和去亚铁离子水,攪拌60±2min。
完美365体育:扭矩混合型机指标布置:公转成30±2min,自转成20±2r/min。
4) 负极干料分六次平均水平顺序图成为,放料的一并成为纯净系统水,一直相隔28-32min;驱动力搭配机运作使用:公改为20﷽±2r/min,自改为15±2r/min。
完美365体育:5) 第四步次放料30±2r/min后进行高速收费站掺和,耗时为480±10꧟min。
完美365体育:动能搅拌机参数设制设制:公转化成30±2r/min,自转化成25±2r/min。
6) 蒸空环境结合:将扭力结合机接上去蒸空环境,提高蒸空环境度为-0.09到0.♋10Mpa,搅拌机3ౠ0±2min。
完美365体育:扭矩混和机叁数设定:公变成10±2min,自变成8±2r/min。
完美365体育:7) 取500ml浆料,操作运动粘度计校正运动粘度。
完美365体育:各种测试情况:滑片号5,转速比30rpm,温的范围25°C。
8) 将负极料从扭力相混✨机中卸下来确定耐磨材料、⭕过筛,而且在不锈钢304盆上贴上标示,与拉浆生产设备实际检验员交接后可进入拉浆功课多种工序。
2.2.6 注意相关事宜相关事宜
完美365体育:1) 完毕,清洗服务器机器及工做环境;
完美365体育:2) 作业服务器时,需考虑稳定,制止砸伤脑袋。
拌料重视重大事项:
ü防止混入其它杂质;
ü防止浆料飞溅;
ü浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;
ü在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;
ü浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;
ü需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化;
ü搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;
ü搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;
ü出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;
ü对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;
ü配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。
1、极片尺寸
2、拉浆工艺
完美365体育:a)集两相流尺寸图
完美365体育:正极(铝泊),间断涂抹。
完美365体育:负极(铜箔),间断涂布纸。
完美365体育:b)拉浆总重量特殊要求
3、正极拉浆后进行以下工序:
裁小片 裁小片🦂 称💎片(配片) 烘烤 轧片极耳焊接生产负极拉浆后进行之下制作工艺:
完美365体育:裁美照 裁小片♋ &n🎉bsp;称片(配片) 烘烤 轧片极耳电弧焊接
.4、轧片要求
5、配片方案
6、极片烘烤
备注:真空系统的真空度为-0.095-0.10Mpa,保护气为高纯氮气,气体气压大于0.5Mpa。
7、极耳制作
a) 正极:
完美365体育:正极极耳在正极片处利用超音波波悍接。铝条后部与极片表面分散对齐。
b) 负极:
镍条寸尺:0.10×3.0×48mm,镍条可以直接用激光焊机激光焊,的要求激光焊点数为5个点镍条左边与负极片左边分散对齐,镍条下端与极🌠片边角齐平。
8、隔膜尺寸:0.025×44.0×790±5mm。
9、卷针宽度:22.65±0.05mm。
10、压芯:电池组倒丝机后,先在锂电池低部贴上24mm宽的黑色胶纸,在用压平机冷压十次。
11、电芯入壳前要求
完美365体育:胶纸1:10.0×38.0±1.0mm,胶纸在锂电芯的两边规划粗糙。
完美365体育:胶纸2:10.0×38.0±1.0mm,镍条在胶纸中共中央。
完美365体育:胶纸3:24.0×30.0±2.0mm,胶纸在锂电池左右侧分散不匀。
完美365体育:镍条左面距聚合物电芯左面为7.0±1.0mm。
12、装壳
完美365体育:装壳需要用双腿互相用劲,轻轻将锂电池箱装到电池箱壳中,严禁割伤锂电池箱。
13、负极极耳焊接
完美365体育:负极镍条与钢壳用碰焊机做出电焊焊接加工,要保证质量电焊焊接加工标准,请勿虚焊。
14、激光焊接
完🔯美365体育:离子束悍接该逐字🎉逐句上工装夹具,电池充电壳与上盖听取顺畅后才华做好悍接,要注意以免显示焊偏。
15、电池真空烘烤
备注:
完美365体育:(1)重力作用软件系统的重力作用度为-0.095~-0.10MPa。
(2)保护气为高纯氮气,气体压力>0.5MPa。
(3)每小时抽一次真空注一次氮气。
16、注液量:2.9±0.1g
注液房相应绝对湿度:≤30%,室温:20±5℃封膜胶布🧸:6mm宽灰色胶布,粘胶纸时提前准备洗净注液口处的电解设备液用2道铅笔筋将棉签固定位置在注液口处。
17、化成制度
(1)开口化成工艺
完美365体育:a)恒流冲电:40mA×4h;80mA×6h
电压限制:4.00V
b)全检电压,电压≥3.90V的电池进行封口,🍬电压<3.90V的电池用60mജA恒流至3.90~4.00V后封口,再打钢珠。
c)电池清洗,清洗剂为醋酸+酒精。
(2)续化成制度
完美365体育:按应用程序做出续化成:
a)恒流充电(400mA,4.20V,10min)
b)休眠(2min)
c)恒流充电(400mA,4.20V,100 min)
·
d)恒压充电(4.20V,20 mA,150 min)
e)休眠(30min)
f)恒流放电(750mA,2.75V,80 min)
g)休眠(30min)
h)恒流充电(750mA,3.80V,90 min)
j)恒压充电(3.80V,20 mA,150 min)
(3)检测分容
完美365体育:按相应性价比对充电展开分容:
完美365体育:充电下柜后全检电阻值,电阻值<3.77V的充电进行过程补电:
完美365体育:(1)恒流充电桩(750mA,3.80V,10 min)
完美365体育:(2)修眠(2min)
完美365体育:(3)恒流手机充电(750mA,3.80V,30 min)
完美365体育:(4)恒压进行充电(3.80V,20 mA,60min)
18、电池复检
完美365体育:電池下柜分容后在恒温下派置20天来检验,布骤以下几点:
完美365体育:a)用五官五官整形机对电池板五官五官整形。
完美365体育:b)全检动力电池料厚、电流、内电阻,等级分类方式相应:
1、(正、负极)干混→湿混→滚涂膏体在导电基体上→3步干躁→薄膜分切机→切边(切割很大总宽)→辊压→薄膜分切机(应急)干混所采用球磨, 磨球是窗户玻璃球或脱色锆淘瓷球。
湿混采用。行星式拌粉机,其叶片分别装在2-3个轴上, 混合效果更好。湿混中溶剂数量要恰当, 形成合适的流变态, 以获得平滑的涂层。滚涂电极膏体要保证一定的粘度, 膏体涂于铝箔或铜箔的两面, 而涂层的厚度取决于电池的型号。然后再相继通过3个加热区进行干燥, NMP(或水)从涂层中随热空气或干燥氮气流动而挥发, 溶剂可以回收再利用。辊压是为了提高涂层的密度, 并使电极厚度能符合电池装配的尺寸, 辊压阶段的压力要适中, 以免卷绕时粉料散落。
2、电池的组装
圆柱电池的装配工艺流程:绝缘底圈入筒→卷绕电芯入筒→插入芯轴→焊负极集流片于钢筒→插入绝缘圈→钢筒滚线→真空干燥→注液→组合帽(ไPTC元件等)焊到正极引极上→封口→X射线检查→编🌳号→化成→循环→陈化。
方形电池装配工艺流程:绝缘底入钢盒→片状组合电芯入筒→负极集流片焊于钢盒→上密封垫圈→正极集流片焊于杆引极→组合盖(PTC元件等)焊到旋引极上→组合盖定位→激光焊♊接→真空🅺干燥→注液→密封→X射线检查→编号→化成→循环→陈化。
装配工艺说明:以圆柱形电池为例(方形电池基本过程相同)。纺丝机芯入筒一年前, 将铝条(0.08—0.15㎜厚、3㎜宽)和镍条(0.04—0.10💯𓆏㎜厚, 3㎜宽)分別用超声检查波对接焊在正、负极导电基体的肯定处看作集流引极。
电池隔膜一般采用PE/PP2层或PP/PE/PP 3层组成, 隔膜都是经过12♚0℃热处理过的, 以增加其阻止性和提高其𝓀安全性。
正极、隔膜、负极3者叠合后卷绕入筒, 由于采用涂ꦉ膏电极, 故必须让膏体材料与基体结合得好, 以形成高密度电极, 特别要防止掉粉, 以免其穿透隔膜而引起电池内部🎀短路。
在卷绕电芯插入钢筒以前, 放一个绝缘底入钢筒底部是为了防止电池内部短路这对于一般电池都是相同的。
电解质一般采用LiPF6和非水有机溶剂, 在真空注液以前,电池要真空干燥24/h, 以除去电池组分中的水分和潮气, 以免LiPF6与水反应形成HF而缩短寿命。
电池密封采用涂密封胶、插入垫圈、卷边加断面收缩过程,基本原理与碱性可充电池相同。封口以后, 电池要用异丙醇和水的混合液♏除去油污物和溅出的电解液, 然后再干燥。使用一种气味传感器或“ 嗅探器”元件检查电池漏液情况。
整个电池装配完成以后, 电池要用X射线鉴定电🔯池内部结构是否正常, 对于电芯不正、钢壳裂缝、焊点情况、有无ও短路等进行检查, 排除有上述缺陷的电池, 确保电池质量。
最后一道工序是化成, 电池第1次充电, 阳极上形成🤪保护膜, 称为固体电解质中间相层(SEI), 它能防止阳极与电解质反应, 并是电池安全操作、高容量、长寿命的关键要素。🅺电池经过几次充放电循环以后陈化2—3周, 剔去微短路电池, 再进行容量分选包装后即成为商品了。
1、电性能:
(1)电机额定功率使用量:0.5C放电,单体电池放电时间不低于2h,电池组放电时间不低于108min(95%)。
(2)1C充放电存储容量:1C充蓄电瓶释放,一人微型蓄电瓶充蓄电瓶释放日期不超过5ꦅ7min(95%),微型蓄电瓶组充蓄电瓶释放日期不超过54min(90%)💝。
(3)低温放电容量:-20℃下0.5C放电,单体或电池组放电时间均不低于72min(60%)。
(4)高温放电容量:55℃下0.5C放电,单体电池放电时间不低于104min(95🐲%),电池组放电时间不低于108min(90𓄧%)。
(5) 荷电保持及恢复能力:满电常温下搁置28天,荷电保持放电时间不低于96min(80%),荷电♏找回蓄电池放电精力不高出108min(90%)。
(6)储存性能:进行贮存试验的单体电池或电池组应选自生产日期不足3个月的,贮存ಞ前充50%~60%的容量,在环境温度40℃±5℃,相对湿度45%~75%的环境贮存90天。贮存期满后取出电池组,用0.2C充满电搁置1h后,以0.5C恒流放电至终止电压,上述试验可重复测试3次,放电时间不低于72min(60%)。
(7)循环寿命:电池或电池组采用0🥀.2C充电,0.5C放电做循环,当连续两次放电容量低于72min(6𒀰0%)时停止测试,单体电池循环寿命不低于600次,电池组循环寿命不低于500次。
(8)高温搁置寿命:应选自生产日期不足三个月的单体电池的进行高温搁置寿命试验,进行搁置前应充入50%±5%的容量,然后在环境温度为55℃±2℃的条🌳下搁置7天。7天后将电池取出,在环境温度为20℃±5℃下搁置2~5h。先以0.5C将电池放电至终止电压,0.5h后按0.2C进行充电,静置0.5h 后,再以0.5C恒流放电至终止电压,以此容量作为恢复容量。以上步骤为1周循环,直至某周放电时间低于72min(60⛎%),试验结束。搁置寿命不低于56天(8周循环)。
2、安全性能
(1)持续充电:将单体电池以0.2ItA恒流充༒电,当单体电池端电压达到充电限制电压时,改为恒压充电并保持28d,试验结束后,应不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、不爆炸(相当于满电浮充)。
(2)过充电:将单体电池用恒流稳压源以3C恒流充电,电压达到10V后转为恒压充电,直到电池爆炸或起火或充电时间为90min或电池表面温度稳定(45min内温差≤2℃)时停止充电,电池应不起火、不爆炸(3C10V);将电池组用稳压源以0.5ItA恒流充电,电压达到n×5V(n为串联单体电池数)后转为恒压充电,直到电池组爆炸或起火或充电时间为90min或电池组✨表面温度稳定(45min内温差≤2℃)时停止充电,电池应不起火、不爆炸。
(3)强制放电(反向充电):将单体电池先以0.2ItA恒流放电至终止电压,然后以1ItA电流对电池进行反向充电,要求充电时间不低于90min,电池应不起火、不爆炸;将电池组其中一只单体电池放电至ꦆ终止电压,其余均为充满电态的电池,再以1ItA恒流放电至电池组的电压为0V时停止放电,电池应不起火、不爆炸。
(4)短路测试:将单体电池经外部短路90min,或电池表面温度稳💝定(45min内温差≤2)时停止短路,外部线路电阻应小于50mΩ,电池应不起火、不爆炸;将电池组的正负极用小于电阻0.1Ω的铜导线连接直至电池组电压小于0.2V或电💮池组表面温度稳定(45min内温差≤2℃),电池应不起火、不爆炸。
3、机械性能
(1)挤压:将单体电池放置在两个挤压平面中间,逐渐增加压力至13kN,圆柱形电池挤压方向垂直于圆柱轴的纵轴,方形电池挤压电池的宽面和窄面。每只电池只能接受一次挤压。试验结果应符合4.1.2.1的规定。在电池组上放一直径为15cm的钢棒对电池组的宽面和窄面挤压电池组,挤♒压至电池组原尺寸的85%,保持5mi🦋n,每个电池组只接受一次挤压。
(2)针刺:将单体电池放在一钢制的夹具中,用φ3mm~φ8mm的钢钉从垂直于电池极板的方向贯穿(钢针停留在电池中),持续90min,或电池表面温度稳定(45min内温差≤2℃)时ﷺ停止试验。
(3)重物冲击:将单体电池放置于一钢性平面上🅺,用直径15.8mm的钢棒平放在电池中心,钢棒的纵轴平行于平面,让重量9.1kg的重物从610mm高度自由落到电池中心的钢棒上;单体电池是圆柱形时,撞击方向垂直于圆柱面的纵轴;单体电池是方形时,要撞击电池的宽面和窄面,每只电池只能接受一次撞击𝔉。
(4)机械冲击;将电池或电池组采用刚性固定的方法(该方法能支撑电池或电池组的所有固定表面)将电池或电池组固定在试验设备上。在三个互相垂直的方向上各承受一次等值的冲击。至少要保证一个方向与电池或电池组的宽面垂直,每次冲击按下述方法进行:在最初的3ms内,最小平均加速度为735m/s2,峰值加速度应该在1225 m/s2和1715 m/s2之间。
(5)振动:将电池或电池组直接安装或通过夹具安装在振动台面上进行振动试验。试验条件为频率10Hz~55Hz,加速度29.4 m/s2,XYZ每个方向扫频循环次数为10次,扫频速率为1oct/min。
(6)自由跌落:将单体电池或电池组由🍎高度(最低点高度)为600mm的位置自由跌落到水泥地面上的20mm厚的硬木板上,从XYZ三个方向各ꦚ一次。自由跌落结束后。
4、环境适应性
(1) 高温烘烤:🅷将单体电池放入高温防爆箱中,以(5±2℃)/min升温速率升温至130℃,在该温度下保温10min。
(2) 高温储存:将单体电池或电池组放置在75±2℃的烘箱中搁置48h,♊电池应,应不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、不爆炸。
(3)低气压:(UL标准)。
锂电池对各组成部份物质的要求 :
1. 对正负极物质的要求 :
完美365体育:• 正极电势超正,负极电势越负。
完美365体育:• 抗逆性要高(化学反应快)。
完美365体育:• 渗透性有害物质在电解设备液时需不稳,自溶车速要小。
完美365体育:• 活性酶东西要有不错的导电性,阻值小。
完美365体育:• 以便于出产,网络资源雄厚。
2. 导电剂的确定:
完美365体育:• 有优等的的导电性。
完美365体育:• 有机化学成分平稳,吸湿性小,易储存。
完美365体育:• 尽可能使施用。
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完美365体育:近年茶叶市场上更好的导电剂是日本的Ke💜tjenblack(科琴超导碳黑)系统特别导电剂,如
果Ketjenblack ECP和Ketjenblack ECP600JD。泰国的产家居多利用🦋这样的导电剂。
完美365体育:科琴超导碳黑常见由天津翠科矿业高新科技非常有限机构提供。
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3. 对电解设备液的需求
完美365体育:• 电阻率高,扩散作用工作效率好,107硅橡胶粘度低。
完美365体育:• 生物化学成分的材料相对稳定,蒸发性小,易储放。
完美365体育:• 极性极催化活性有机物在电液里能不断实现长期保持平稳运行。
完美365体育:• 有助于实用。
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完美365体育:钛电极液现阶段具备的突显出疑问。
完美365体育:• 与正负极极的相融性。
• 随电阻值增加,电解法质饱和溶液分离存在🐼混合气体,使压力差提高,引致对电池板空难性的受损以及身高电池箱🍬岗位表面温度时萃取剂的抗脱色本事较低。
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4. 对隔离膜规定要求
完美365体育:• 有积极的不稳定量分析性。
完美365体育:• 享有必要的物理抗拉强度和抗回弯学习性能,有反感枝晶刺穿学习性能。
完美365体育:• 容易吸丙烯酸乳液良好的,口径、孔率符合国家想要。
完美365体育:• 用于操作。
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5. 外资壳规定
完美365体育:• 有较高的机械性程度,能承受常见的撞击。
完美365体育:• 极具耐方法氧化的程度。