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2022-12-30

全面介绍锂离子电池的的原理、配方和工艺流程

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全面介绍锂离子电池的的原理、配方和工艺流程


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𒉰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𝔉程,锂电池的性能与测试、生产注意事项和设计原则。

一,锂阴阳离子电池组的机制、配料和工艺标准流程标准流程;


一、工作原理


1、正极构造

LiCoO2 + 导电剂 + 粘胶剂剂 (PVDF) + 集流体动力(铝铂)

 2、负极构造

石墨 + 导电剂 + 增稠剂𒐪 (CMC) + 粘合剂 (SBR) + 集气固两相流(铜箔) 


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3、运行的原理


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ဣ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。

完美365体育:

正极上发生的反应为:


负极上遭受的响应为:



3.2 电池放电过程


放电有恒流放电恒阻放电,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。


3.3 充放电特性


电芯正极采用LiCoO2 、LiNiO2、LiMn2O2,之中LiCoO2原是一种𒉰生活层结构的快又稳定的晶型,但当从LiCoO2取走x个Li铁离子后,其ꦯ设计可以产生转化,如果否产生转化需要考虑于x的多少。


通过研究发现x >0.5时,Li1-xCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部具体表现为聚合物🅺锂电芯的碾过🌄结束。但是聚合物锂电芯在采用时候中应经过限制电动车充电线电压来掌控Li1-xCoO2中的x值,基本冲电电流不太于4.2V所以x少于0.5 ,这个时候Li1-xCoO2的晶型仍是不稳的。


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。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总ꦫ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。


隐疼合的水温将诱发锂阴亚铁离子动力电芯手机充电组內部一些化工响应合成大家不我希望知道的有机物,故而在不多的锂阴亚铁离子动力电芯手机充电组正负极极左右开设呵护性的体温控制pu𒈔气管或钛电极质加入剂。在动力电芯手机充电组加温到相应的环境下,软型膜膜孔闭锁或钛电极质转化,动力电芯手机充电组电压表内阻增强昨天断路,动力电芯手机充电组不在加温,保证 动力电𝔉芯手机充电组手机充电水温健康。





二、锂电池的配方与工艺流程


1. 正负极配方


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:粘牢剂(PVDF 761) 2.0% 

完美365体育:NMP(上升粘结力性):固态有机化合物的质量比是8:15

a)正极粘度控制6000cps(温度25℃ );

完美365体育:b) NMP总重量须适量调试,做到凝固点标准为宜;

完美365体育:c)特点还要注意的温度、内部含水率对密度的直接影响


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:负极建筑材料(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:粘结力剂(SBR):2.25%(SBR = 丁苯再生胶胶乳)

完美365体育:增稠剂(CMC):2.25%(CMC = 羧甲基食物木质素钠)

完美365体育:水:固态物体材质的载重量比是1600:1417.5

完美365体育:a) 负极稠度保持5000-6000cps(体温25马达转子3)

完美365体育:b) 水自重还要适量设定,高达粘稠度的要求为宜;

完美365体育:c) 尤其是需注意温温湿度对粘稠度的影响力


2、极性混料


石墨:负极活性酶类类物料,带来负极的反应的通常类物料;通常可分为自然石墨和人为改造石墨两个类。非电性类物料,易被非电性类物料被污染源,易在非电性类物料中分刘海散;不简单吸附,也简单在底层的池里分刘海散。被被污染源的石墨,在底层的池里分刘海散后,简单完后探亲签证。一般的比表面积 D50为20μm左古。颗料图行多种且多不制度,通常有圆形、块状、纤维板状等。


导电剂:其作用为:

完美365体育:a) 改善负极片的导电性,弥补负极特异性东西的电子器材导电性。

完美365体育:b) 提高自己现象深度的及利于率。

完美365体育:c) 解决枝晶的引发。

d) 应用导电相关材料的吸液特性,提高了体现游戏界面,少极化。(可给出石墨粒级区域划分选泽加或不🙈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/防沉淀物剂(CMC):最高聚物式有机物,可溶于水和旋光性液体。

异丙醇:弱旋光性类物质,加盟后可压缩上胶剂液体的旋光性,增长石墨和上胶剂液体的相溶性;兼具明显的消泡用途;易𓂃离子液体上胶剂网状结构交链,增长粘接硬度。

无水甲醇:弱导电性物料,申请加入后可缩小粘接剂水液体的导电性,增强石墨和粘接剂水液体的相融性;极具敏感的消泡使用;易崔化▨粘接剂线型交链,增强粘结力刚度(异丙醇和无🐷水甲醇的使用从其本质上讲是样的,大量量生产加工时可要考虑到成本低条件而后选泽添加图片哪样)。


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) N🧔MP:烘干处理。运行干涩氧分子筛烘干处理或的使用专项 取料安全设施,同💎时运行。


2.1.2物料球磨:


完美365体育:1) 4个钟头结束后,过筛余离出球磨;

2) 将LiCoO2 和Carb🐻on 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) 胶粘剂的溶解完(按标准规定渗透压)及热处置。

2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初始相混,钴酸锂和导电剂粘补在同吃,增加结婚移民食用和的导电性。配制出浆料后不太会单个布置于粘补剂中,球磨时期一半为2h左右两;为避开♊送进其它杂物,往往食用红玛瑙球对于球磨介子。


2.1.4 干粉的分散、浸湿:


原理:固体粉末放置在空气中,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ꦇ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°,气体浸泡。当润湿角>90°,气体不浸泡。


完美365体育:正极的材料中的其它组员都能被粘结剂氢氧化钠溶液淋湿,以正极粉料分散型比方便。


分散方法对分散的影响:


完美365体育:1)静置法(时期长,功效差,但不受伤建材的改变结构设计);

完美365体育:2)搅拌器法:自转或自转加公转(🅷时间段短,特效佳,但有几💮率拉伤部分建筑材料的内在组成)。


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、ܫ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(100L)♏至80°C,称取PVDF加入其中,开机;基本参数制定:转动速度25±2r/min,混合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NM🎶P;的动力混合法机技术参数设置成:轉速为20±2r/min


c) 第四次加料30±📖2min后进行高速搅拌,时间为480±10min;发动机混后机运作设施🍬:公转成30±2r/min,自转成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;冲力混机主要参数设立:公转入10±2mꩲin,自转入8±2r/mi🍸n


e) 取250-300ml浆料,使用黏度计测量黏度;各种测试条件:滑片号5,电机转速12或30rpm,温度表空间2ᩚᩚᩚᩚᩚᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ⁤⁤⁤⁤ᩚ𒀱ᩚᩚᩚ5🦩°C;


f) 将正极料从趋势混合式机中拆下使用溶液磨、过筛,同时在冷库保温隔热板的表层盆上贴上标志,与♕拉浆系统的管理员交接后可流往拉浆施工作业制作工序。


2.1.6注意事项

完美365体育:a)  来完成,除去POS机装备及上班区域;

完美365体育:b)  运行器机时,需准备健康,以免 砸伤头顶部。


2.2 负极混料


2.2.1原料的预处理:


1) 石墨:

完美365体育:A、混后,使原材料平均化,提生同步性。

B、300~400°C自然压烘烤,删去表层偏油化学物质,提高了与水性树脂黏合剂的混溶技能,修圆石墨表层边角(有一些相关材料为恢复表层特质ꦉ,不同意烘烤,不能机关效能有效降低)。

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) 石墨与上胶剂稀硫酸电性各不相同,材质乳状液。

完美365体育:2) 可先用醇水稀硫酸将石墨教学过程润湿,再与连接剂稀硫酸结合。

完美365体育:3) 应相应减轻打料氨水浓度,升高减少性。

4) 乳状液环节为以减少正负极物和非正负极物空距,增强动量或接触面能,以为放热影响,打料时环境承载力温差有一定减退。如條件准许应有效偏高打料温差,使放热显得轻易,还增强变化性,较低乳状液🉐难度很大。

完美365体育:5) 搅匀环节如注入真空泵脱气环节,避免气休,推进固-液降解,特效更好。

完美365体育:6) 分离的基本原理、分离措施同正极配料配方中的各种相关信息内容


2.2.3稀释:

完美365体育:将浆料变动为好的溶度,以便涂抹。


2.2.4物料球磨

1) 将负极和Ke✃tjenblac⭕kECP导入到料桶同样入驻球磨(干料:磨球=1:1.2)在滚瓶及勤奋行球磨,转数的控制在60rmp之上;

完美365体育:2) 4个钟头尾声,过筛分设备离出球磨;


2.2.5操作步骤

完美365体育:1) 纯洁水微波加热至至80°C倒进去驱动力比调机(2L)


2) 加CMC,搅拌60±2min;动力系统融合机产品参数放置:公转化成25±2min,自转化成15±2r/miওn;

完美365体育:3) 成为SBR和去铝离子水,混和60±2min;


完美365体育:牵引力搅拌机产品参数设有:公换为30±2min,自换为20±2r/min;

4) 负极干料分ꩲ数次峰值依次融入,搅拌的直接融入纯静水,很久每隔28-32min;扭力混杂机参数指标🍃软件设置:公改为20±2r/min,自改为15±2r/min;

完美365体育:5) 四是次投料30±2r/min后进行稳定均匀搅拌,時间为480±10min;


完美365体育:能源混杂机因素设立:公变为30±2r/min,自变为25±2r/min;

ಞ6) 机械泵混:🗹将冲力混机街上机械泵,要保持机械泵度为-0.09到0.10Mpa,混合30±2min;


完美365体育:扭矩结合机技术参数配置:公变为10±2min,自变为8±2r/min

完美365体育:7) 取500ml浆料,动用稠度计自动测量稠度;


完美365体育:检测的条件:叶片号5,转数30rpm,高温范围内25°C;

8) 将负极料从能量混𝄹合型喂养机🎃中卸下来展开炉料、过筛,同一在不锈钢304盆上贴上标贴,与拉浆机操作流程员交接后可流通量拉浆家庭作业工步。


2.2.6 主意方式方法

完美365体育:1) 顺利完成,整理机气设施设备及作业场景;

完美365体育:2) 基本操作机气时,需目光安全管理,避开砸伤颈部。


佐料注意细节细节:

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。




一、電池做成必需性能指标


1、极片尺寸




2、拉浆工艺


完美365体育:a)集流体动力外形尺寸


完美365体育:正极(铝铂),间歇性涂覆


完美365体育:负极(铜箔),间接性涂覆


完美365体育:b)拉浆权重需要




3、正极拉浆后进行以下工序:


裁科幻大片  裁小片  称片(配片)  🍸烘烤  轧片极耳电弧焊接负极拉浆后进行以上流程:


完美365体育:裁枪战片 &nbs🐎♑p;裁小片  称片(配片)  烘烤  轧片极耳熔接


.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多普勒彩超波焊。铝条下端与极片边界齐平。


b) 负极


镍条规格尺寸:0.10×3.0×48mm,镍条简单用焊接机🌳焊接,想要焊接点数为15个点镍条右方与负极片右方两端对齐,镍条端部与极片表面对齐。


8 隔膜尺寸:0.025×44.0×790±5mm


9 卷针宽度:22.65±0.05mm


10 压芯:充电电池倒丝机后,先在聚合物电芯顶端贴上24mm宽的透明体胶纸,在用压平机冷压二次。


11 电芯入壳前要求


完美365体育:胶纸1:10.0×38.0±1.0mm,胶纸在聚合物电芯左右侧分布不均均匀的; 


完美365体育:胶纸2:10.0×38.0±1.0mm,镍条在胶纸中;


完美365体育:胶纸3:24.0×30.0±2.0mm,胶纸在锂电池两边分布范围竖直;


完美365体育:镍条右面距锂电芯右面为7.0±1.0mm。


12 装壳


完美365体育:装壳的时候要用双腿一起使劲儿,慢慢地将锂锂电芯放进充电壳中,不让刮痕锂锂电芯。


13 负极极耳焊接


完美365体育:负极镍条与钢壳用激光焊机来进行锡焊,要要确保锡焊挠度,不准虚焊。


14 激光焊接


智💎能机械点焊应立即用心上冲压模具,充电෴电池壳与上盖紧密配合好的后才可以来进行点焊,小心以免 导致焊偏。


15 电池真空烘烤


备注:

完美365体育:(1)机械泵平台的机械泵度为-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


注液房对应含水率:≤30%,摄氏度:20±5℃封好胶布:6mm宽颜色胶ꦡ布,粘胶纸时特别注意擦洗注液口处的电解法液用2𝓀道铅笔筋将棉料加固在注液口处。


17 化成制度

(1) 开口化成工艺

完美365体育:a) 恒流充点: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60mA恒流至3.90~4.00V൲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:按小程序展开续化成:


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:按以下价位对电池组采取分容:


完美365体育:锂电瓶下柜后全检电阻电流,电阻电流<3.77V的锂电瓶用到软件补电:


完美365体育:(1)恒流充能(750mA,3.80V,10 min)


完美365体育:(2)修眠(2min)


完美365体育:(3)恒流充能(750mA,3.80V,30 min)


完美365体育:(4)恒压充点(3.80V,20 mA,60min)


18 电池复检


完美365体育:电池组下柜分容后在环境温度下派置20天来进行检验,步凑下述:


完美365体育:a) 用美容机对电池组美容;


完美365体育:b) 全检手机电池宽度、端电压、阻值,分类管理的方式详细:





二、电池制作工艺流程




1、(正、负极)干混→湿混→滚涂膏体在导电基体上→3步空气干燥→纺丝机→切边(切割成一段长宽)→辊压→纺丝机(预备)干混选取球磨, 磨球是破璃球或脱色锆瓷质球;


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(PTC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ꦰ→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)。倒丝机芯入筒从前, 将铝条(0.08—0.15㎜厚、3㎜宽)和镍条(0.04—0.10㎜厚, 3㎜宽)对应用高周波波对焊在正、负极导电🌜基体的某个处为集流引极。


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120꧒℃热处理过的, 以增加其阻止性和提高其安全性。


正极、隔膜、负极3者叠合后卷绕入筒,🐻 由于采用涂膏电极, 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。


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、有无短路等进行检꧒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。





三、电池的性能





1、电性能: 


(1) 功率存储空间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释放容积:✨1C发出电,缩聚反应锂电发出电期限不高于57min(95%),锂电组发出电期限不高于♚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(9꧙5%),电池组放电时间不低于108mi🎉n(90%); 


(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%),荷电治愈电池充电事件不小于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7🎉2min(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(60%)时停止ꩲ测试,单体电池循环寿命不低于60ꦡ0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ꩵ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꧙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𓄧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终止电压,其余均为充满电态的电池,再以1ItA恒꧑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ܫ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𓆉(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𓂃13kN,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5min,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。 


(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三个方向各一次。自♓由跌落结束后。 


4、环境适应性 


(1) 高温烘烤:将单体ꦓ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。&nbꦐsp;


(3)低气压:(UL标准)。 


锂电池对各组成部份物质的要求 :


1. 对正负极极产物的规范要求 

完美365体育:• 正极电极电位差超正,负极电极电位差越负 

完美365体育:• 亲水性要高(症状快) 

完美365体育:• 活性酶类物品在钛电极液时要安全,自溶强度要小 

完美365体育:• 可溶性化学物质要有很好的导电使用性能,电容小 

完美365体育:• 以便制作,资源量极为丰富 

 

2. 导电剂的抉择: 

完美365体育:• 有比较好的的导电性 

完美365体育:• 电学成分表保持稳定,吸水能力性小,易放置 

完美365体育:• 方便在使用 

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完美365体育:到目🔴前为止市场的上更好的导电剂是日本的Ketjenblack(科琴超导碳黑)产品超及导电剂,如

果Ketjenꦺblack ECP和Ketje🅰nblack ECP600JD。日式的产家居多进行这个导电剂。

完美365体育:科琴超导碳黑主要是由苏州翠科化工品技术限制机构生产。 

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3. 对电解设备液的需求 

完美365体育:• 电阻率高,蔓延成功率好,粘稠度低 

完美365体育:• 普通机械气体固定,甲醛释放性小,易日常的储存 

完美365体育:• -极活力产物在电液上能长期性始终维持增强 

完美365体育:• 有利选择 

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完美365体育:钛电极液日前产生的突显出方面 

完美365体育:• 与极性极的相溶性。 

完美365体育:•🌠 随电流值增加,电解法质硫酸铜溶液化解发生气物,使压力变大,形成对动力电池空难性的毁损以

完美365体育:及增高锂电运作湿度时液体的抗硫化能力素质较低。  

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4. 对膈膜的标准 

完美365体育:• 有较好的稳确定高性 

完美365体育:• 有着一些 的机戒挠度和抗弯曲变形作用,有害怕枝晶阻隔作用 

完美365体育:• 透气性树脂性健康,粒径、孔率达到必须 

完美365体育:• 用于采用 

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5.  外商壳要 

完美365体育:• 有较高的机械制造挠度,接受通常情况下的挑战 

完美365体育:• 具耐的工艺金属腐蚀的实力 


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