锂电池生产工艺注意问题

龙华区 锂电池生产企业安全生产 安全工程技术、管理知识培训 认清当前安全生产形势 全面落实企业安全生产主体责任 提高重大安全隐患辨识、应急处置能力,讲师介绍,培训温馨提示,谢谢合作,请勿在教室内吸烟 上课时间请勿： -接、打电话 -交谈其他事宜 -随意进出教室 上课时间欢迎： -提问题和积极回答问题 -随时指出内容的不当之处, 容量 内阻 工作电压 循环寿命 自放电,电 池 相 关 术 语,锂离子电池反应机理,LiCoO2+C LiC6+LixCoO2,一、锂离子容量即含量，正极活性物质的量决定容量。 LiCoO2+C LiC6+LixCoO2 二、正极过量会析出锂枝晶，易产生安全问题，所以负极比正极稍微过量。 LiCoO2+C LiC6+LixCoO2+ Li 三、电解液起到运输锂离子的作用，因此量必须保证。,锂离子电池设计原则,四、水分会消耗锂离子，影响容量，同时产生气体造成鼓壳；同时可能和电解质反应，影响电池的循环、平台等，所以锂离子电池不能有水分。 LiCoO2+CH2O LiC6+LixCoO2+LiOH+H2 LiPF6H2O LiF+PF3O+HF,锂离子电池设计原则,五、锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引起安全问题。 LiCoO2+CH2O LiC6+LiyCoO2+ Li 六、锂离子电池短路时产生极大电流可能会伤害人，而且容易引起电池的安全问题。 电池短路瞬间电流： I=U/R=4.2/0.06=700A 人体承受的正常电流： I=U/R=36/800=0.045A,锂离子电池设计原则,锂离子电池设计原则,负极,正 极,隔 膜 纸,七、隔膜纸起着隔离的作用，一定不能破损，否则正、负极直接短路会带来安全问题。,充 电,放 电,通过高温除去材料中的杂质和水分 温度偏高正极材料结块 温度偏低水分和杂质去除不干净，导致所有水分引起的问题。,正负极材料热处理,制程过程控制点1,潜在问题,使各种原材料充分分散 搅拌不均匀引起电池局部不均匀，可能导致电池的容量、 内阻和循环寿命的异常甚至安全问题； 搅拌过程中有杂质混入影响电池性能。,搅拌,制程过程控制点2,潜在问题,使浆料均匀地涂覆在基体表面并烘干 拉浆厚度不稳定/拉浆机调试不到位引起电池的局部不均匀，可能导致电池的容量和循环寿命的异常甚至安全问题； 温度不稳定极片烘不干引起掉粉或过热影响极片的粘接性能。,拉 浆,制程过程控制点 3,潜在问题,将极片上无效位置和极耳位置的覆料刮除 刮粉尺寸不准造成电池装配难度增加，甚至使正负极根本无法吻合，引起电池的安全问题； 刮伤基体导致断片或形成毛刺，严重时会引起电池的安全问题。,刮 粉,制程过程控制点 4,潜在问题,增加电极活性物质的密度并使表面平整 压力不足，辊压厚度不到位装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起安全问题； 辊面不平整极片表面不光滑甚至有毛刺，引起电池短路、自放电甚至出现安全问题。,对 辊,制程过程控制点 5,潜在问题,按型号要求剪裁极片 切口有毛刺引起电池短路、自放电甚至出现安全问题； 极片出现弧形装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起电池短路甚至安全问题。,分 条,制程过程控制点6,潜在问题,使极片和极耳良好连接在一起 虚焊电池断路或内阻偏大,正极焊接,制程过程控制点7,潜在问题,使极片和极耳良好连接在一起 铆接不牢电池内阻增大甚至无穷大,负极焊接,制程过程控制点8,潜在问题,封住极耳部位可能存在的毛刺 贴的位置不当，露出毛刺或贴住活性材料毛刺引起电池的短路或安全问题，正极活性物质被贴住会影响容量。,正负极贴胶纸,制程过程控制点9,潜在问题,除去极片中的水分 温度过高极片变脆，引起极片掉粉或电池短路，导致电池自放电大甚至安全问题； 温度过低极片除水不净，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常。,极片烘烤,制程过程控制点10,潜在问题,隔膜良好绝缘的基础上正负极良好地叠合 正负极片对位不齐正极活性区域超出负极活性区域，具有安全隐患； 操作过程中隔膜受到损伤导致电池短路或自放电大，甚至引起安全问题。,卷 绕,制程过程控制点11,潜在问题,将圆卷芯折成方形卷芯 捏扁时位置不对使极耳偏离设计位置，引起套壳和盖板焊接困难。,捏 扁,制程过程控制点12,潜在问题,使电池芯叠层紧密，方便套壳 压力过大或过小压力过大易导致电芯压坏短路，压力过小使电芯压不到位，影响下步操作。,压 扁,制程过程控制点13,潜在问题,避免电池芯和壳体或盖板间的短路 位置不当在电池受外界震动或碰撞时不能完全避免电池的内部短路，容易出现安全问题。,贴上下胶纸,制程过程控制点14,潜在问题,将电芯完好无损地装电池壳中 套破使电池短路或自放电大，具有安全隐患。,套 壳,制程过程控制点15,潜在问题,使正极耳和盖帽良好连接在一起 虚焊导致电池断路或内阻偏大,焊正极耳,制程过程控制点16,潜在问题,使负极耳和钢壳良好连接 虚焊导致电池断路或内阻偏大,焊负极耳,制程过程控制点17,潜在问题,固定盖帽方便焊接 虚焊或炸火虚焊会引起盖帽脱落，影响下步操作；炸火会导致外观不良。,点盖板,制程过程控制点19,潜在问题,使电池壳和盖帽无缝连接 焊接功率不稳定容易出现焊接漏点，引起电池漏气或漏液； 焊接时有杂物炸火引起电池漏气或漏液并影响电池外观； 焊接定位不良导致电池焊接合格率低并影响电池外观。,激光焊接,制程过程控制点20,潜在问题,监测焊接效果 出现漏检或误检影响电池的注液并出现盖底板漏液,测气密性,制程过程控制点22,潜在问题,除去电池中的水分 温度失控温度偏高会损坏电池，温度过低会影响水分的去除，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常等问题；抽真空时不达标真空度不够会影响电池中水分的去除。,烘电池,制程过程控制点23,潜在问题,检出短路电池 漏检或误检短路或微短路的电池都会出现自放电大的情况，严重时还会在充放电时出现爆炸。,测短路,制程过程控制点24,潜在问题,真空状态下定量注入电解液 注液量不准注液量过多会导致电池漏液和鼓壳，过少会导致电池容量不足、内阻偏大、平台低及循环性差等问题； 注液时与外界隔离效果差容易导致电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题。,注 液,制程过程控制点25,潜在问题,使电解液充分渗透 储存时环境控制不好容易使电池吸水，引电池各项性能异常。,储 存,制程过程控制点26,潜在问题,使电池在小电流的状态下活化 电流和时间控制不好 电池充电不到位引起后续判断不准甚至电池鼓壳； 预充前后时间控制不当会使电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题。,预 充,制程过程控制点27,潜在问题,检测电池的自放电情况 电压测量不准对自放电电池检定出错，易在分容过程中出现爆炸的异常情况。,测电压,制程过程控制点28,潜在问题,检测电池的容量 电流和时间控制不好 放电电流不准影响电池的分容准确度，出现误判现象； 恒压电压不准： a、电压偏高会导致电池过充，影响电池性能和分容准确度，极端时可能出现爆炸； b、电压偏低会导致电池充电不足，影响电池分容的准确度。,分 容,制程过程控制点 29,潜在问题,检测电池的自放电情况 温度对储存结果有影响,储 存,制程过程控制点30,潜在问题,清理电池表面 抛光不良影响电池的外观； 定点抛光时间过长电池过热影响电池的各项性能。,抛 光,制程过程控制点31,潜在问题,检测电池的自放电情况 测量不准有自放电较大电池混入下一工序，电池在使用过程中可能出现安全问题。,测电压,制程过程控制点32,潜在问题,将电池荷电50% 电压控制不准容易引起出货时的误判,单充电,制程过程控制点33,潜在问题,加强电池封口处的密封性 胶水配制不当或操作不当影响电池的外观,点 胶,制程过程控制点34,潜在问题,检测电池的自放电情况 测量不准有自放电较大电池直接出货，在使用过程中可能出现安全问题。,出货测电压,制程过程控制点35,潜在问题,