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1、电池基本原理及生产控制点,电 池 组 成 要 素,电池电解槽 基本组成要素有：正极、负极、电解液 辅助组成要素有：集流体、导电柱、隔膜、外膜壳等,从左图可知，其实一个电池是由许多结构相同的小电池并联而成的。,锂离子电池反应机理,LiCoO2+C LiC6+LixCoO2,一、锂离子含量即容量，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，因此实际量必须保证。,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胀；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,锂离子电池设计原则,正 极,五、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。,一、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

2、问题。 LiCoO2+CH2O LiC6+LiyCoO2+ Li 二、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,锂离子电池使用注意,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。,正负极材料烘烤,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

3、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 极耳胶距偏短，封焊时无外露胶，易短路，或极耳胶嵌入电芯，划破隔膜纸，引起短路；偏长，封头会压在铝带上，易漏气。,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 极耳胶距偏短，封焊时无外露胶，易短路，或极耳胶嵌入电芯，划破隔膜纸，引起短路。,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

4、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 特殊胶过多造成电芯吸水、过少使隔膜粘接不紧，抽真空易压坏隔膜。,卷 绕,制程过程控制点11,潜在问题,使电池芯叠层紧密，易于控制电池厚度。 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 温度偏高烧坏隔膜纸、温度偏低电芯厚度易反弹。,压 扁,制程过程控制点12,潜在问题,检测出有短路问题的电芯 漏测短路电芯，会引起后续电池的自放电或充不进电或其他质量问题。,全测短路,制程过程控制点13,潜在问题,除去电芯中的水分 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芯中水分的去除,电芯烘烤,制程过程控制点14,潜在问题,

5、按型号要求裁剪出合适的尺寸 表面有杂物或铝粉，易引起冲壳后的凹凸点，尺寸不符，无法冲壳或冲壳后无法封焊。,裁铝膜、PE膜,制程过程控制点15,潜在问题,把平面铝膜拉伸成合乎电池尺寸的凹槽 拉裂，导致漏液鼓胀；褶皱，封焊后易造成漏气鼓胀；有凹凸点，引起外观不良或刺破其他电池；有杂物，使电池发生其他化学反应，引起电池鼓胀或其他不良。,冲壳,制程过程控制点16,潜在问题,按要求裁掉多余的铝膜 偏短，封焊不上；偏长，留不出极耳胶进行绝缘或造成电池高度超标。,裁短边,制程过程控制点17,潜在问题,把电芯正确地套入膜壳 吸尘不干净，粉尘吸液膨胀刺破铝膜，或使电池封焊不上；入壳反向，易导致反充电，损坏电池；短边不对齐，易封歪，导致漏气鼓胀或短路。,吸尘、入壳,制程过程控制点18,潜在问题,把铝膜顶、侧边融合，粘接密封好 拉力达不到要求，导致电池漏气或漏液鼓胀。 封焊熔胶过多，易形成短路或拉裂铝膜 封焊定位不准，导致封焊歪斜，造成外观不良，或漏气、漏液。,顶、侧封焊,制程过程控制点19,潜在问题,加固顶封位 定位不准，压坏铝膜；温度过高、压力过大、时间过长，易使熔胶过多，造成短路或微短路。,顶封补焊,

6、制程过程控制点20,潜在问题,保护电池外观，防止铝膜划伤、磨损。 尺寸不对、贴歪、起皱。,贴保护膜,制程过程控制点21,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鼓胀。,测短路,制程过程控制点22,潜在问题,称出电池未注液时的重量 称重不准，影响电池注液量,称重,制程过程控制点23,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,电池烘烤,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胀，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 抽真空不够，电解液渗透不够，热封时易抽出电解液，导致外观不良，容量低等,抽真空,制程过程控制点26,潜在问题,称出注液后的电池重量，检验注液是否准确 称重不准，

7、影响电池注液量,称重,制程过程控制点27,潜在问题,使电池达到闭口化成 抽真空不当，易抽漏电解液，造成外观不良和注液量减少引起的容量低、循环差等问题。 封焊不牢，易使外界水分进入电池，引起鼓胀。,真空一封,制程过程控制点28,潜在问题,擦出电池表面电解液 擦拭不准时，电解液易挥发在电池表面，引起外观不良。,擦拭电解液,制程过程控制点29,潜在问题,把正负极耳剪齐 修剪不齐，影响外观,修剪极耳,制程过程控制点30,潜在问题,使电解液充分渗透 贮存时间不够，电解液渗透不够，活化不均，内阻大,贮存,制程过程控制点31,潜在问题,使电池预充不鼓胀 上夹歪斜，导致电池预充后的变形；夹板凹凸不平或有杂物，影响电池外观。,上夹,制程过程控制点32,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胀,预 充,制程过程控制点33,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鼓胀的异常情况,测电压,制程过程控制点34,潜在问题,把电池内部气体排出至气囊，使电池层叠紧密， 摆放不正确，易压坏电池；台面不干净，易形成凹凸点

8、，影响电池外观。,整形,制程过程控制点35,潜在问题,抽出电池内部气体，融合电池侧面，使电池密闭成型 抽气不完全，导致电池发软、鼓胀；抽气太快，易漏电解液，影响外观；封焊不到位，易使电池漏气鼓胀或影响外观。,二封边,制程过程控制点36,潜在问题,切去电池预置的气囊，修剪电池外型 表面电解液擦拭时间不能太慢，否则，影响电池外观；切边尺寸过短，影响折边，或直接切坏电池。,整边、切气囊,制程过程控制点37,潜在问题,固定正极耳 双面胶贴偏，使电池外部胶渍过多，影响外观，且起不到固定的作用。,贴双面胶,制程过程控制点38,潜在问题,固定、保护正极耳 贴偏，影响折边或起不到保护极耳的作用,贴不干胶垫,制程过程控制点39,潜在问题,折叠电池侧边封焊，保护电池侧面，同时减少电池宽度 折破电池侧边，引起电池漏液、漏气鼓胀；折边不均匀，影响电池外观和电池厚度；绝缘不好，引起短路，损坏电池。,折边,制程过程控制点40,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，极端时可能出现鼓胀、爆炸 b

9、、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 41,潜在问题,使电池层叠紧密，加速有问题电池的自放电 摆放不正确，易压坏电池；台面不干净，易形成凹凸点，影响电池外观。,整形,制程过程控制点42,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，易在贮存后出现误判,测电压,制程过程控制点43,潜在问题,检测电池的尺寸是否符合要求 尺寸测量不准，导致贮存后的误判，增加后续工作的难度,测电池尺寸,制程过程控制点44,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45,潜在问题,剔除外观不良的电池 漏检影响出货质量，引起投诉。,外观全检,制程过程控制点46,潜在问题,检测电池的自放电情况 测量不准，则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鼓胀问题,测电压、内阻,制程过程控制点47,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48,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49,潜在问题,谢 谢,

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