锂电池生产工艺注意问题
43页1、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
2、、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
3、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。
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