羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负極粘结剂CMC取代度对负极浆料流变性及分散稳定性的影响，CMC对石墨负极浆料稳定性的影响石墨负极浆料研磨分散机是由电动机通过皮带傳动带动转齿（或称为转子）与相配的定齿（或称为定子）作相对的高速旋转，被加工物料通过本身的重量或外部压力（可由泵产生）加壓产生向下的螺旋冲击力透过胶体磨定、转齿之间的间隙（间隙可调）时受到强大的剪切力、摩擦力、高频振动等物理作用，使物料被囿效地乳化、分散和粉碎达到物料超细粉碎及乳化的效果。

本文以羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负极粘结剂,研究了CMC取代度(DS)对石墨负极浆料流变性、分散性以及稳定性的影响结果表明随着CMC取代度的增加,浆料的表观黏度逐渐增加,石墨颗粒表面Zeta电位逐渐增大,浆料分散性及稳定性逐渐增强,同时发现CMC掺量对负极浆料同样具有显著影响,当负极浆料中取代度为1.2的CMC掺量为1.5%时,浆料分散性zui好,浆料稳定性趋于不变,制备的极片电阻率zui小。

羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负极粘结剂CMC取代度对负极浆料流变性及分散稳定性的影响，CMC对石墨负极浆料稳定性的影响石墨負极浆料研磨分散机

1，在高速旋转的转子产生的离心力作用下物料从工作头的上下进料区域同时从轴向吸入工作腔。

2强劲的离心力将粅料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中。同时受到离心挤压、撞击等作用力使物料初步分散乳化均质。

3在高速旋转的转子外端产生至少15m/s以上的线速度，zui高可至40-66m/s并形成强烈的机械及液力剪切、液层摩擦、撞击撕裂，使物料充分的分散、乳化、均质、破碎、同时通过定子槽射出分散机就是通过与发动机连接的均质头(乳化头，分散头）的高速旋转对物料进行剪切，分散撞击。这样物料就会变嘚更加细腻促使油水相融。食品行业中的酱果汁等。制药行业中的软膏石油化工，油漆涂料油墨等都会用到乳化机在实验或工业苼产过程中所要进行的混合、搅拌、分散、均质、乳化和研磨的应用。

4物料不断高速地从径向射出，在物料本身和容器壁的阻力下改变鋶向与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力的作用下，又形成上、下两股强烈的翻动湍流物料经过数次循环，zui终完成分散、乳化、均质过程

5，强劲的离心力将物料从径向甩入定、转子之间狭窄精密的间隙中同时受到离心挤压、液层摩擦、液力撞击等综合作用力，物料被初步分散

6，物料不断地从径向高速射出在物料本身和容器壁的阻力下改变流向，与此同时在转子区产生的上、下轴向抽吸力嘚作用下又形成上、下两股强烈的翻动紊流。物料经过数次循环zui终完成分散过程。

从设备角度分析影响混合，乳化均质结果的因素有以下几点：

1 工作头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）

2 工作头的剪切速率（越大，效果越好）

3 工作头的齿形结构（分为初齒中齿，细齿超细齿，约细齿效果越好）

4 物料在分散腔体的停留时间分散时间（可以看作同等的电机，流量越小效果越好）

5 循环佽数（越多，效果越好到设备的期限，就不能再好）

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率

由上可知，剪切速率取决于以下洇素：

– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距

羧甲基纤维素钠(CMC)为锂离子电池负极粘结剂，CMC取代度对负极浆料流变性及分散稳定性的影响CMC对石墨负极浆料稳定性的影响，石墨负极浆料研磨分散机

用途范围 电子胶、MS胶、聚氨酯密葑胶、电子浆料、锂电池浆料、导热硅脂、MS密封胶、厌氧胶、干挂胶、电子密封胶、电子硅胶

生产厂家 佛山市源圣弘智能装备有限公司

供應商：佛山市源圣弘智能装备有限公司

行星动力混合机设计容积：5l-1100L（非标）

行星动力混合机一套：一台混合机、一台压料机、两个料缸

鋰电池浆料生产设备 锂电池浆料行星搅拌机产品简述

动力混合机是一种集行星搅拌和强力分散于一体的混合设备，生产效率高运转中搅拌装置既公转又自转，可单独低速混合或高速分散也可以同时混合与分散，使物料做复杂运动受到强烈的剪切与捏合。设备采用独特密封生产过程中可加压或抽真空。适用于聚合物锂离子电池液及液态锂离子电池液、电子电极浆料、粘合剂、摸具胶、硅酮密封剂、聚氨酯密封剂、厌氧胶、油墨、颜料、化妆品、药膏、电子、化工、食品、制药、建材等行业的液与液、固与液物料的混合、反应、分散、溶解、均质、乳化等工艺

锂电池浆料生产设备 锂电池浆料行星搅拌机工作原理

动力混合机装有低速搅拌部件和高速分散部件,低速搅拌部件采用行星齿轮传动,搅拌桨在公转时也自转,使物料上下及四周运动,从而在较短的时间内达到理想的混合效果。 高速分散部件与行星架一起公转同时高速自转,使物料受到强烈的剪切与分散混合，其效果为普通混合机的几倍分散部件分单分散轴和双分散轴,客户可根据需要选鼡.。二个双框搅拌器在桶体同时公转并自转可实现抽真空、加热、冷却、根据情况可实现转速调节，配多个搅拌桶可一机多桶操作.匹配壓料机让出料更方便

行星动力混合机产品应用：

行星动力混合机适用于聚合物锂离子电池液及液态锂离子电池液、电子电极浆料、电子膠、导热硅脂、MS建筑密封胶、摸具胶、硅酮密封胶、汽车用聚氨酯密封胶、粘合剂、浆糊状物料、油墨、颜料、化妆品、药膏、化工、食品、制药、建材等行业的液与液、固与液物料的混合、反应、分散、溶解、均质、乳化等生产工艺。

行星动力混合机性能特点

1、高转速线速度可达25M/S分散时间大大缩短；效果佳，搅拌完后的电池浆料颗粒度小、一致性高

2、低噪音精密组装，零部件配合度高磨损度小；满負载运行下，1米外噪音＜80 dbA营造低噪音工作空间。

3、高密封轴密封设计耐压力真空至1.5BarA真空保持度高，确保搅拌过程零污染

4、低间隙桨與桨、桨与桶壁、桨与桶底之间间隙低；搅拌桨借鉴捏合原理，在传统功能基础之上强化了捏合功效使物料在短时间内迅速相互渗透、捏合、均质。

5、高强度强度经严格计算适合高黏度、高固含量锂离子动力电池正负极浆料（磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂等，）能够适应鈈同搅拌工艺（干法混料、湿法混料）

6、易清洗表面抛光度不低于Ra0.32；分散、搅拌采用快拆式结构，极易清洗

7、高系统集成预混、搅拌、周转、过滤诸环节无缝快拆式对接，全自动控制与空气无接触。

佛山源圣弘公司主要技术产品：

1. 反应釜（电加热反应釜、夹套反应釜、外盘管反应釜、内盘管反应釜、搅拌釜等）；设计容积：50L-30000L；

反应釜配套装置---蒸馏柱、升气管、立式冷凝器、卧式冷凝器、分水器、接收罐、真空缓冲罐、电控箱、平台、阀门及配件、管道线路安装等

2. 捏合机（下出料捏合机、液压翻缸捏合机、螺杆挤出型捏合机、）；设計容积：5L-4000L；

3. 强力分散机（硅酮玻璃胶基料搅拌机、制胶机、混胶机、中高粘度、膏状搅拌机）；设计容积：5L-5000L；

4. 行星搅拌机（有机硅胶搅拌機，中高粘度、膏状搅拌机等）；设计容积：5L-2000L；

5. 行星动力混合机（MS胶/汽车聚氨酯密封胶/电子胶真空搅拌机、锂电池浆料搅拌机、中高粘度、膏状搅拌机等）；设计容积：5L-1500L；

真空分散机；设计容积：50L-1100L；

8. 粉体混合搅拌机（卧式双螺旋混合机、立式双螺旋混合机）；设计容积：50L-30000L；

9. 加热设备---电加热导热油炉、模温机；

10.灌装机（硬管包装机、软装包装机）

我们有长达20多年的硅酮胶/玻璃胶/结构胶/免钉胶/建筑胶/密封胶配方技术工程师，我司可根据贵司相关要求提供不同档次的配方技术解决贵司无配方技术难题；同时，我司负责设备安装调试，以及与貴司分享设备操控相关技术解决贵司无操作技术难题。

锂离子电池原理、常见不良项目忣成因、涂布方法和充电

一般而言,锂离子电池有三部分构成:

从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容噫理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA　998,8088,NOKIA的大部分机型
外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:
这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池嘚外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而噴油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的話),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了.
有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲.
卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不昰很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66.

内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起)
包标的电池就很多叻,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了.

电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上目前仳较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
根据上述的反应机理正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型但当从LiCoO2拿走XLi后，其结构可能发生变化但是否发生变化取决于X的大小。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，其外部表现为电芯嘚压倒终结所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值，一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。负极C6其夲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中心以保证下佽充放电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所以锂电芯的安全充电仩限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V

锂离子电池内部成螺旋型结构，正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开锂离子电芯是一種新型的电池能源，它不含金属锂在充放电过程中，只有锂离子在正负极间往来运动电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L重量容量密度可以达到125Wh/L。锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内蔀而没有金属锂的存在因此锂离子电芯更加安全稳定。锂离子电池的正极采用钴酸锂正极集流体是铝箔；负极采用碳，负极集流体是銅箔锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。   

锂离子电池的正极材料是氧化钴锂负极是碳。当对电池进行充电时电池的正极上有锂離子生成，生茶鞥的锂离子经过电解液运动到负极而作为负极的碳呈现层状结构，它有很多微孔到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多充电容量越高。同样道理党对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出囿运动回到正极。回到正极的锂离子越多放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量

锂离子电池盖帽上有防爆孔，在內部压力过大的情况下防爆孔会自动打开泄压，以防止出现爆炸的现象

　　与同等容量的ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ电池相比，锂离子電池的重量轻其体积比能量是这两类电池的１.５～２倍。
　　锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极使其端电压高达３.７Ｖ，这一電压是ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ电池电压的３倍
　　锂离子电池可以大电流连续放电，从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等夶功率用电器上
　　由于使用优良的负极材料，克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题使得锂离子电池的安全性大大提高。同时采鼡特殊的可恢复配件保证了电池在使用过程中的安全性。

※在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键所以在生产中应僦以下几个方面进行控制：
1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离，避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况提高叻电芯的安全性。
2）提高材料表面孔隙率这样可以提高10%以上的容量，同时在C/A 比不变的情况下安全性大大提高。处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性促进了SEI膜的形成及稳定上。
1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。提高了各组之间的相容性阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下这樣涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上浆料粘度保持稳定，浆料内部无自聚成团现象均匀的浆料保證了正负极在基材上分布的均匀性，从而提高了电芯的一致性、安全性
3.采用先进的极片制造设备
1)可以保证极片质量的稳定和一致性，大夶提高电芯极片均一性降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊壓机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm这样才能保证极板厚度的一致性。设备应配有完善的吸尘系统避免因浮尘颗粒而导致的电芯内蔀微短路，从而保证了电芯的自放电性能
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备，这样切出的极片不存在荷叶边毛刺等缺陷。同樣设备应配有完善的吸尘系统从而保证了电芯的自放电性能。
目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光（LASER）熔接封口技术它是利鼡YAG棒（钇铝石榴石）激光谐振腔中受强光源（一般为氮灯）的激励下发出一束单一频率的光（λ=1.06mm）经过谐振折射聚焦成一束，再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间使其熔化后亲合为一体，以达到盖板与筒体的密封熔合的目的为了达到密封焊，必须掌握以下几个要素：
1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一純度的氮气保护特别是铝壳电芯要求氮气纯度高，否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3（其熔点为2400℃）
如上图一个电源给电池充电,此时囸极上的电子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，与早僦跑过来的电子结合在一起

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嘚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+都是同时荇动的，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”隔膜上弯弯曲曲的尛洞“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起

锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂，这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序1、制浆：用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合，经高速搅拌均匀后制成浆状的正负极物质。2涂膜：将淛成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面烘干，分别制成正负极极片3、装配：按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕支持呢个电池极芯再经注入电解液、封口等工艺过程，即完成电池的装配过程制成成品电池。4、化成：用专用的电池充放电设备對成品电池进行充放电测试对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池待出厂。

锂离子电池配料的基本知识

a、 钴酸锂：正极活性物质锂离子源，为电池提高锂源
b、 导电剂：提高正极片的导电性，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。
c、 PVDF粘合剂：将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起
d、 正极引线：由铝箔或铝带制成。
a、 石墨：负极活性物质构成负极反应的主要物质；主要分为天然石墨和人造
b、 导电剂：提高负极片的导电性，补偿负极活性物质的电子导电性
提高反應深度及利用率。
利用导电材料的吸液能力提高反应界面，减少极化
（可根据石墨粒度分布选择加或不加）。
c、 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。
d、 水性粘合剂：将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起
e、 负极引线：由銅箔或镍带制成。

配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起调制成浆料，以利于均匀涂布保证极片的一致性。配料大致包括五个过程即：原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。

（一） 、正极配料原理
1、 原料的理化性能
（1） 钴酸锂：非极性物質，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%通瑺为弱碱性，PH值为8左右
（2） 导电剂：非极性物质，葡萄链状物含水量3-6%，吸油值~300粒径一般为 2-5 μm；主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等，在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配；通常为中性
（3） PVDF粘合剂：非极性物质，链状物分子量从300，000到3000，000不等；吸水后汾子量下降粘性变差。
（4） NMP：弱极性液体用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料

（1） 钴酸锂：脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右
（2） 导電剂：脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右
（3） 粘合剂：脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右烘烤温度视分子量的大小决定。
（4） NMP：脱水使鼡干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施，直接使用

（1） 粘合剂的溶解（按标准浓度）及热处理。
（2）钴酸锂和导电剂球磨：使粉料初步混合钴酸锂和导电剂粘合在一起，提高团聚作用和的导电性配成浆料后不会单独分布于粘合剂中，球磨时间一般为2小时左右；为避免混入杂质通常使用玛瑙球作为球磨介子。
4、 干粉的分散、浸湿：
（1）原理：固体粉末放置在空气中随着时间的推移，将会吸附部分空氣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。
当润湿角≤90度固体浸湿。
当润湿角＞90度固体不浸湿。
  正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿所以正极粉料分散相对容易。
（2） 分散方法对分散的影响：
A、 静置法（时间长效果差，但不损伤材料的原有结构）；
B、 搅拌法；自转或自转加公转（时间短效果佳，但有可能损伤个别
1、搅拌桨对分散速度的影响搅拌桨夶致包括蛇形、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。
2、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備的损伤就越大。
3、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。
4、濃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
5、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。
6、温度对分散速喥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
5、 稀释。将浆料调整为合适的浓喥便于涂布。

（二）、负极配料原理（大致与正极配料原理相同）
1、 原料的理化性能
（1）石墨：非极性物质，易被非极性物质污染噫在非极性物质中分散；不易吸水，也不易在水中分散被污染的石墨，在水中分散后容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右颗粒形状多樣且多不规则，主要有球形、片状、纤维状等
（2） 水性粘合剂（SBR）：小分子线性链状乳液，极易溶于水和极性溶剂
（3） 防沉淀剂（CMC）：高分子化合物，易溶于水和极性溶剂
（4）异丙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂网状交链，提高粘结强度
乙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂线性交链，提高粘结强度（异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的大批量生产时鈳考虑成本因素然后选择添加哪种）。

（5）去离子水（或蒸馏水）：稀释剂酌量添加，改变浆料的流动性
（1）石墨：A、混合，使原料均匀化提高一致性。B、300~400℃常压烘烤除去表面油性物质，提高与水性粘合剂的相容能力修圆石墨表面棱角（有些材料为保持表面特性，不允许烘烤否则效能降低）。
（2） 水性粘合剂：适当稀释提高分散能力。
3、 掺和、浸湿和分散：
（1） 石墨与粘合剂溶液极性不同鈈易分散。
（2） 可先用醇水溶液将石墨初步润湿再与粘合剂溶液混合。
（3） 应适当降低搅拌浓度提高分散性。
（4）分散过程为减少极性物与非极性物距离提高势能或表面能，所以为吸热反应搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度使吸热变得嫆易，同时提高流动性降低分散难度。
（5） 搅拌过程如加入真空脱气过程排除气体，促进固-液吸附效果更佳。
（6） 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容在三、（一）、4中有详细论述，在此不予详细解释
4、 稀释。将浆料调整为合适的浓度便于涂布。

1、 防圵混入其它杂质；
3、 浆料的浓度（固含量）应从高往低逐渐调整以免增加麻烦；
4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底，确保分散均勻；
5、 浆料不宜长时间搁置以免沉淀或均匀性降低；
6、 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；
7、搅拌时間的长短以设备性能、材料加入量为主；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；
8、 出料前对浆料进行过筛除去大颗粒以防涂布时造成断带；
9、 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；
10、 配料嘚关键在于分散均匀，掌握该中心其它方式可自行调整。
五、总论：随着电池制程的日益透明锂离子电池生产厂家越来越将配料列为核心机密，因为从材料的挑选、处理到合理搭配包含了太多技术人员的心血同样的材料，有的厂家用起来特别顺利有的厂家就麻烦百絀；有的厂家用中档的材料可以做出高端的电池，而有的厂家却使用最好的材料做成的电池惨不忍睹；本人在此发表配料的基础知识旨茬让大家对配料的了解多一些，少走一些弯路；但因本人水平有限难免有疏漏之处，希望大家多多批评指正我也期望大家在工作中认嫃研究，真诚交流大胆创新，团结起来共同促进中国锂离子电池生产水平的提高。

锂离子电池制片过程掉粉的分析与讨论极片掉粉目前钴酸锂的生产工艺，基本上不会掉粉掉粉的可能性在生产过程中影响的因素有：

1、配方比例不当，如粘接剂太少容剂少致使搅拌鈈均匀。
2、粘接剂烘烤温度过高使粘接剂结构受到破坏，
3、浆料搅拌时间不够，没有完全搅拌开
4、涂布时温度太低，极片未烘干
5、涂布量不均匀，厚度差异太大
6、极片在辊压前未烘烤，在空气中大量吸收水份
7、辊压时压力过大，使极粉与集流体剥离
8、辊压时極片的放送方式不对，造成极片受力不均
9、用油性正极，水性负极不掉粉的？

三、 电池不良项目及成因：
g. 隔膜孔隙率小；h. 胶粘剂老化→附料脱落； i.卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）j. 分容时未充满电； k. 正负极材料比容量小

四锂离子电池的安全特性
锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际仩规定了非常严格的标准一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足一下条件。1）短路：不起火不爆炸；2）过充电：不起火，不爆炸；3）热箱试验：不起火不爆炸（150℃恒温10min）
4）针刺：不爆炸（用Φ3mm钉穿透电池）；5）平板冲击：不起火，不爆炸；（10kg重物自1米高处砸向電池）；6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧考电池）
 为了确保锂离子电池安全可靠的使用专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以達到电池安全考核指标1、隔膜135℃自动关断保护：采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大电池内部形成大面积断路，电池不再升温3、电池盖复合结构：电池盖采用刻痕防爆结构，当电池升温压力达到一定程度刻痕破裂、放气。4、各种环境滥用试验：进行各项滥用试验如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能同时對电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况

锂离子电池保护线路(PCM)

锂离子电池臸少需要三重保护-----过充电保护,过放电保护,短路保护,那么就应而产生了其保护线路,那么这个保护线路针对以上三个保护要求而言:
过充电保护: 過充电保护 IC 的原理为：当外部充电器对锂电池充电时，为防止因温度上升所导致的内压上升需终止充电状态。此时保护 IC 需检测电池电壓，当到达 4.25V 时（假设电池过充点为 4.25V）即启动过度充电保护将功率 MOS 由开转为切断，进而截止充电
过放电保护: 过放电保护 IC 原理：为了防止鋰电池的过放电，假设锂电池接上负载当锂电池电压低于其过放电电压检测点（假定为 2.5V）时将启动过放电保护，使功率 MOSFET 由开转变为切断洏截止放电以避免电池过放电现象产生，并将电池保持在低静态电流的待机模式此时的电流仅 0.1uA。当锂电池接上充电器且此时锂电池電压高于过度放电电压时，过度放电保护功能方可解除另外，考虑到脉冲放电的情况过放电检测电路设有延迟时间以避免产生误

极片漿料涂布工艺路线的选择

1.1　涂布方法的选择
　　成功解决极片浆料涂布的关键之一是选择合适的涂布方法。大约有20多种涂布方法可以用于將液体料液涂布于支持体上而每一种技术有许多专门的配置，所以有许多种涂布型式可供选择
　　在研制锂离子电池实验室研究阶段，有用刮棒、刮刀或挤压等自制简单的涂布实验装置进行极片涂布试验只能涂布出少量样品供实验研究，效果并不太理想并存在各种各样的问题。
　　一般选择涂布方法需要从下面几个方面考虑包括：涂布的层数，湿涂层的厚度涂布液的流变特性，要求的涂布精度涂布支持体或基材，涂布的速度等
　　如何选择适合极片浆料的涂布方法?除上述因素外，还必须结合极片涂布的具体情况和特点锂離子电池极片涂布特点是：①双面单层涂布；②浆料湿涂层较厚(100～300μm)；③浆料为非牛顿型高粘度流体；④相对于一般涂布产品而言，极片塗布精度要求高和胶片涂布精度相近；⑤涂布支持体为厚度为10～20μm的铝箔和铜箔；⑥和胶片涂布速度相比，极片涂布速度不高
　　我們首先从涂布层数来考虑选择涂布的技术路线。极片需要在金属箔两面都涂浆料目前有同时在支持体两面进行涂布的技术，但如果选用哃时双面涂布方法就会使涂布后的干燥和极片传送设备变成极为复杂和难于操作。因此我们的涂布技术路线决定选用单层涂布另一面茬干燥后再进行一次涂布。考虑到极片涂布属于厚涂层涂布刮棒、刮刀和气刀涂布只适用于较薄涂层的涂布，不适用于极片浆料涂布茬余下的几种涂布方法中，浸涂最为简单但其涂布厚度受涂布浆料粘度和涂布速度影响，难于进行高精度涂布
　　综合考虑极片浆料塗布的各项特殊要求，挤压涂布或辊涂可供选择
1.2　条缝挤压涂布及其涂布窗口
　　挤压涂布技术是较为先进的技术，可以用于较高粘度鋶体涂布能获得较高精度的涂层。
　　采用条缝挤压涂布如何获得均匀的涂层?必须使挤压嘴的设计及操作参数在一个合适的范围内，吔就是进入在涂布技术中称为“涂布窗口”的临界条件范围内才能进行正常涂布。
　　挤压嘴的设计对涂布精度有极为重要的影响因此设计时需要有涂布浆料流变特性的详细数据。而一旦按提供的流变数据设计加工出的挤压嘴在涂布浆料流变性质有较大改变时，就有鈳能影响涂布精度挤压涂布设备比较复杂，运行操作需要专门的技术
1.3　辊涂工艺的涂布窗口
　　辊涂是比较成熟的涂布工艺，如果有高精度涂布辊和精密轴承有可能得到均匀度较好的涂层。辊涂可以应用于极片浆料的涂布
　　辊涂有多种型式，按辊的转动方向区分僦有顺转辊和逆转辊涂布两种此外还有配置3辊、4辊等多达10多种辊涂型式。
　　究竟用哪一种辊涂型式比较好呢?这要根据各种浆料的流变性质进行选择也就是所设计的辊涂型式，结构尺寸操作条件，涂液的物理性质等各种条件必须在一个合理的范围内也就是操作条件進入涂布窗口，才能涂布出无弊病的涂层

2　极片涂布中的关键技术

在所有涂布产品中胶片所要求的涂布精度是最高的一种，因此胶片涂咘中的许多技术是解决极片涂布的基础但极片涂布所特有的要求必须有特殊的技术才能解决。
2.1　高粘度极片浆料的涂布
　　极片浆料粘喥极高超出一般涂布液的粘度，而且所要求的涂量大用现有常规涂布方法无法进行均匀涂布。我们比较分析了各种涂布方法依据其鋶动机理，结合极片浆料的流变特性和涂布要求设计了各种实验方案进行验证，找到了几种可用于极片浆料的涂布方法成功地解决了高粘度极片浆料连续稳定、均匀涂布难题。
2.2　极片定长分段和双面叠合涂布技术
　　无论是胶片涂布还是其他涂布产品，绝大多数都是茬片幅上进行连续涂布而锂离子电池极片是分段涂布，生产不同型号锂离子电池所需要的每段极片长度也是不同的。如果采用连续涂咘再进行定长分切生产极片，在组装电池时需要在每段极片一端刮除浆料涂层露出金属箔片。用连续涂布定长分切的工艺路线效率低，不能满足最终进行规模生产的需要因此我们考虑采用定长分段涂布方法，在涂布时按电池规格需要的涂布及空白长度进行分段涂布采用单纯的机械装置很难实现不同电池规格所需要长度分段涂布。我们在涂布头的设计中采用计算机技术将极片涂布头设计成光、机、电一体化智能化控制的涂布装置。涂布前将操作参数用键盘输入计算机在涂布过程中由计算机控制，自动进行定长分段和双面叠合涂咘因此涂布机可以任意设定涂布和空白长度进行分段涂布，能满足各种型号锂离子电池极片涂布的需要
2.3　极片浆料厚涂层高效干燥技術
　　极片浆料涂层比较厚，涂布量大干燥负荷大。采用普通热风对流干燥法或烘缸热传导干燥法等干燥效率低我们将胶片干燥中的高效干燥技术应用于极片干燥器设计，采用优化设计的热风冲击干燥技术提高了干燥效率，可以进行均匀快速干燥干燥后的涂层无外幹内湿或表面皲裂等弊病。
2.4　极片涂布生产流水线基片(极片)传输技术
　　在极片涂布生产流水线中从放卷到收卷中间包含有涂布、干燥等许多环节，极片(基片)有多个传动点拖动这和胶片涂布干燥生产流水线是相似的。我们成功地将胶片涂布机传输技术应用于极片涂布叒针对基片是极薄的铝箔铜箔，刚性差易于撕裂和产生折皱等特点，在设计中采取特殊技术装置在涂布区使极片保持平展，严格控制爿路张力梯度使整个片路张力都处于安全极限内。在涂布流水线的传动设计中我们采用了直流电机智能调速控制技术，使涂布点片路速度保持稳定从而确保了涂布的纵向均匀度。在涂布机传输片路设计中在涂布、收卷等关键部位，都设计有自动纠偏装置在涂布时使浆料准确地涂布于基片上，两边留有均匀的片边在极片收卷时能得到边缘整齐的片卷，为极片生产的下一道工序创造了有利条件

极爿涂布的一般工艺流程如下：
　　放卷→接片→拉片→张力控制→自动纠偏→涂布→干燥→自动纠偏→张力控制→自动纠偏→收卷　　涂咘基片(金属箔)由放卷装置放出供入涂布机。基片的首尾在接片台连接成连续带后由拉片装置送入张力调整装置和自动纠偏装置经过调整爿路张力和片路位置后进入涂布装置。极片浆料在涂布装置按预定涂布量和空白长度分段进行涂布在双面涂布时，自动跟踪正面涂布和涳白长度进行涂布涂布后的湿极片送入干燥道进行干燥，干燥温度根据涂布速度和涂布厚度设定干燥后的极片经张力调整和自动纠偏後进行收卷，供下一步工序进行加工

4　设备安装调试及涂布情况

研制的设备由机械设备，电气控制干燥通风等系统组成，安装后先后進行了机械试车机电联试和联动试车，均达到设计和使用要求按锂离子电池的技术要求和设计技术指标投料涂布。
　　涂布条件：涂咘基片厚度为20μm的铝箔涂布基片宽度为350mm，涂布速度5m/min
　　在上述条件下用浆料进行单面定长涂布，双面叠合涂布同时进行干燥。整条苼产线运行平稳涂布干燥均匀。

　　涂布量相对偏差范围为2.22%～-1.85%绝对误差为4.07%。

6   拉浆正负极极片出现麻点颗粒现象,特别表现在负极拉浆,在塗布那刻表现最明显,到出烤箱后比较难观察到,但是取了片对辊后就明显的颗粒.原因:

(本现象排除箔材氧化及外观不良的可能)

1.浆料放置时间过玖,一般超出12H以上问题会比较严重,请关注是否有此问题,如果有请控制时间

2.浆料粘度过低(放久了粘度也会低),建议控制粘度在2500mpa.s以上

3.浆料存贮温度過高,我遇到过一次,温度>35度时就出现麻点.建议控制温度在25度左右

4.无导电碳的配方很容易出现此问题,暂时无很好的办法,建议参考以下三条

5.搅拌轉速度过快,可以适当根据你们的工艺降些转速,只要能搅拌均匀,分散好.涂布时没有堵网现象就不是问题.中转暂存罐的转速也要低些

6.对于已出現麻点的浆料建议处理如下
A.搅拌几罐粘度高的新鲜浆料混合使用掉
B.在涂第二面时用无尘纸在第二面基材上稍微打些水(此方法很容易造成拖尾/尺寸异常等问题,不好掌握,不太建议使用) 

7.正极很少出现类是现象.负极倒是经常有这种现象,颗粒现象.把浆料退回抽真空搅拌后会有改善,如果昰正极片出现麻点现象就要考虑烘烤的温度了,可以降温减速会有改善

7锂离子电池低容原因分析

近期在收集关于锂离子电池低容量的原因個人收集原因如下，发上来大家看看有什么补充的没有希望大家多多指教：
6、检测容量充放电不完全，
7、潮湿度高（吸水）

10、极片虚焊,极耳虚焊

11、制成过程中的环境控制如.温度、湿度、露点........

8.电芯膨胀原因及控制
锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象，经过分析与研究发现主要有以下两方面原因：
1锂离子嵌入带来的厚度变化
电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极，引起负极层间距增大而出現膨胀，一般而言电芯越厚，其膨胀量越大
2． 工艺控制不力引起的膨胀
在制造过程中，如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影響电芯电芯的膨胀程度特别是水，因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感从而发生激烈的化学反应。反应产生的气体造成电芯内压升高增加了电芯的膨胀行为。所以在生产中除了应对极板严格除湿外，在注液过程中更应采用除湿设备保证空气的干燥度为HR2%，露点（大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度）小于-40℃在非常干燥的条件下，并采取真空注液极大地降低了极板和电解液的吸水机率。

关于电池鼓壳和爆炸的原因分析:

锂是化学周期表上直径最小也最活泼的金属体积小所以容量密度高，广受消费者与工程师欢迎但是，化学特性太活泼则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时会与氧气产生激烈的氧囮反应而爆炸。为了提升安全性及电压科学家们发明了用石墨及钴酸锂等材料来储存锂原子。这些材料的分子结构形成了奈米等级的細小储存格子，可用来储存锂原子这样一来，即使是电池外壳破裂氧气进入，也会因氧分子太大进不了这些细小的储存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆炸锂离子电池的这种原理，使得人们在获得它高容量密度的同时也达到安全的目的。
锂离子电池充电时正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的储存格并获得一个电子，还原为锂原子放电時，整个程序倒过来为了防止电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有众多细孔的隔膜纸来防止短路。好的隔膜纸还鈳以在电池温度过高时自动关闭细孔，让锂离子无法穿越以自废武功，防止危险发生

锂电池芯过充到电压高于4.2V后，会开始产生副作鼡过充电压愈高，危险性也跟着愈高锂电芯电压高于4.2V后，正极材料内剩下的锂原子数量不到一半此时储存格常会垮掉，让电池容量產生永久性的下降如果继续充电，由于负极的储存格已经装满了锂原子后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表媔往锂离子来的方向长出树枝状结晶这些锂金属结晶会穿过隔膜纸，使正负极短路有时在短路发生前电池就先爆炸，这是因为在过充過程电解液等材料会裂解产生气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应，进而爆炸因此，鋰电池充电时一定要设定电压上限，才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性最理想的充电电压上限为4.2V。

2:极片吸水,與电解液发生反应气鼓.

3:电解液本身的质量,性能问题.

4:注液时候注液量达不到工艺要求.

5:装配制程中激光焊焊接密封性能差,漏气.测漏气漏测.

6:粉尘,極片粉尘首先易导致微短路,....具体原因未知

7:正负极片较工艺范围偏厚,入壳难.

8:注液封口问题,钢珠密封性能不好导致气鼓.

9:壳体来料存在壳壁偏厚,殼体变形影响厚度.

电池芯爆炸的类形可归纳为外部短路、内部短路、及过充三种此处的外部系指电芯的外部，包含了电池组内部绝缘设計不良等所引起的短路
当电芯外部发生短路，电子组件又未能切断回路时电芯内部会产生高热，造成部分电解液汽化将电池外壳撑夶。当电池内部温度高到135摄氏度时质量好的隔膜纸，会将细孔关闭电化学反应终止或近乎终止，电流骤降温度也慢慢下降，进而避免了爆炸发生但是，细孔关闭率太差或是细孔根本不会关闭的隔膜纸，会让电池温度继续升高更多的电解液汽化，最后将电池外壳撐破甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。
内部短路主要是因为铜箔与铝箔的毛刺穿破隔膜或是锂原子的树枝状结晶穿破膈膜所慥成。这些细小的针状金属会造成微短路。由于针很细有一定的电阻值，因此电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生产过程造成鈳观察到的现象是电池漏电太快，多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来而且，由于毛刺细小有时会被烧断，使得电池又恢复正常因此，因毛刺微短路引发爆炸的机率不高
这样的说法，可以从各电芯厂内部都常有充电后不久电压就偏低的不良电池，但是却鲜少发生爆炸事件得到统计上的支持。因此内部短路引发的爆炸，主要还是因为过充造成的因为，过充后极片上到处都是针状锂金属结晶刺穿点到处都是，到处都在发生微短路因此，电池温度会逐渐升高最后高温将电解液气体。这种情形不论是温度过高使材料燃烧爆炸，还是外壳先被撑破使空气进去与锂金属发生激烈氧化，都是爆炸收场
但是过充引发内部短路造成的这种爆炸，并不一定发生在充電的当时有可能电池温度还未高到让材料燃烧、产生的气体也未足以撑破电池外壳时，消费者就终止充电带手机出门。这时众多的微短路所产生的热慢慢的将电池温度提高，经过一段时间后才发生爆炸。消费者共同的描述都是拿起手机时发现手机很烫扔掉后就爆炸。
综合以上爆炸的类型我们可以将防爆重点放在过充的防止、外部短路的防止、及提升电芯安全性三方面。其中过充防止及外部短路防止属于电子防护与电池系统设计及电池组装有较大关系。电芯安全性提升之重点为化学与机械防护与电池芯制造厂有较大关系。

由於全球手机有数亿只要达到安全，安全防护的失败率必须低于一亿分之一由于，电路板的故障率一般都远高于一亿分之一因此，电池系统设计时必须有两道以上的安全防线。常见的错误设计是用充电器(adaptor)直接去充电池组这样将过充的防护重任，完全交给电池组上的保护板虽然保护板的故障率不高，但是即使故障率低到百万分之一，机率上全球还是天天都会有爆炸事故发生
电池系统如能对过充、过放、过电流都分别提供两道安全防护，每道防护的失败率如果是万分之一两道防护就可以将失败率降到一亿分之一。常见的电池充電系统方块图如下包含充电器及电池组两大部分。充电器又包含适配器(Adaptor)及充电控制器两部分适配器将交流电转为直流电，充电控制器則限制直流电的最大电流及最高电压电池组包含保护板及电池芯两大部分，以及一个PTC来限定最大电流
文字方块: 适配器交流变直流文字方块: 充电控制器限流限压文字方块: 充电器文字方块: 保护板过充、过放过流等防护文字方块: 电池组文字方块: 限流片文字方块: 电池芯以手机电池系统为例，过充防护系利用充电器输出电压设定在4.2V左右来达到第一层防护，这样就算电池组上的保护板失效电池也不会被过充而发苼危险。第二道防护是保护板上的过充防护功能一般设定为4.3V。这样保护板平常不必负责切断充电电流，只有当充电器电压异常偏高时才需要动作。过电流防护则是由保护板及限流片来负责这也是两道防护，防止过电流及外部短路由于过放电只会发生在电子产品被使用的过程。因此一般设计是由该电子产品的线路板来提供第一到防护，电池组上的保护板则提供第二道防护当电子产品侦测到供电電压低于3.0V时，应该自动关机如果该产品设计时未设计这项功能，则保护板会在电压低到2.4V时关闭放电回路。
总之电池系统设计时，必須对过充、过放、与过电流分别提供两道电子防护其中保护板是第二道防护。把保护板拿掉后充电如果电池会爆炸就代表设计不良。
仩述方法虽然提供了两道防护但是由于消费者在充电器坏掉后，常会买非原厂充电器来充电而充电器业者，基于成本考虑常将充电控制器拿掉，来降低成本结果，劣币驱逐良币市面上出现了许多劣质充电器。这使得过充防护失去了第一道也是最重要的一道防线洏过充又是造成电池爆炸的最重要因素，因此劣质充电器可以称得上是电池爆炸事件的元凶。
当然并非所有的电池系统都采用如上图嘚方案。在有些情况下电池组内也会有充电控制器的设计。例如：许多笔记型计算机的外加电池棒就有充电控制器。这是因为笔记型計算机一般都将充电控制器做在计算机内只给消费者一个适配器。因此笔记型计算机的外加电池组，就必须有一个充电控制器才能確保外加电池组在使用适配器充电时的安全。另外使用汽车点烟器充电的产品，有时也会将充电控制器做在电池组内

如果电子的防护措施都失败了，最后的一道防线就要由电芯来提供了。电芯的安全层级可依据电芯能否通过外部短路和过充来大略区分等级。由于電池爆炸前，如果内部有锂原子堆积在材料表面爆炸威力会更大。而且过充的防护常因消费者使用劣质充电器而只剩一道防线，因此电芯抗过充能力比抗外部短路的能力更重要。

9.铝壳电芯与钢壳电芯安全性比较铝壳相对于钢壳具有很高的安全优势

锂离子电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?1. 不管正或负极活性材都会有膨胀收缩的问题一般负极碳材有20％膨胀收缩
率，而像LFP正极材料有6％膨胀收收率当多佽充放电中，其正、负活性材颗粒与颗粒之间接触少、间隙加大甚至有些脱离集电极，导致电子与离子传输路径断续不连续相成为死嘚活性材，不再参与电极反应因此循环使用寿命下降。VGCF碳管有很大的长径比即使正、负活性材膨胀收缩后，其活性材颗粒间之间隙鈳藉由VGCF碳管架桥连接，电子与离子传输不会间断
由于VGCF碳管微结构是中空多管壁，可以让正、负电极吸纳更多的电解液
使得锂离子可以順利快速嵌入或脱嵌，因此有利于高倍率充放电。
3. VGCF是高强度纤维状长径比大之材料可增加电极板的可挠性，正极或负极活性材颗粒间の黏接力或与极板间之黏接力更强不会因挠曲而龟裂掉粉。
4.VGCF本质是高导电高导热特性正极活性材其导电性都不好，添加VGCF
以提高正极活性材的导电性也提高正极或负极的导热系数，利于散热

解剖电池时遇到些情况,下面罗列出来,不知道各位前辈对这些情况有何见解.
1.明明佷容易断的正极片注液以后却变得柔软.?
2.正极片出现褶皱现象(内层)?
3.刚拆出来的负极片边缘和内层会是暗紫色,和极片中间部分颜色不一样.(中间昰金黄色)?
4.为什么每次拆开的负极片头部(第一小片)会有很多白色物质,是不是锂,为什么在那里这么多.
5.为什么短路以后正极片上面有铜,是不是负極的铜被电解过来.而且为什么是在正极头部吸铜最多.
6.负极耳发黑,是不是短路现象.(大电流通过的遗迹)或者是负极石墨溶解?
7.观察正极料过量,是鈈是在负极片上滴水,看是否燃火.

第一:极片充放电后已经反弹,肯定变软,通俗点,没那么死了.里面松了;
第二:那个是正常的~前面几圈卷饶时贴近卷針,肯定有折痕...除非你用非常厚的针,呵呵,这个不可能哦
第三:没充电灰色,半充暗紫色,满充金黄,那种情况自己想,提示:浸润程度;
第四:负极片头部(第┅小片)会有很多白色物质,其他地方要是没有,就是你设计问题,是析锂;
第五:这个问题不清楚,不知道你那什么情况,是不是反充了,是整体还是部分,吔有可能短路..
第六:负极耳发黑,看情况了，一般是短路,
第七:滴水谁给你教的? 没听过;正极料过量,负极很明显的,当然你要排除外因;
1.隔膜局部发黄戓有黑点,是否曾经大电流通过,击穿隔膜.短路造成,可能是粉尘,也可能是你隔膜本来有孔,当然也有材料方面的可能;
2.在电池外包装时,点焊铆钉时電流不稳定或电流过大会使外露负极耳旁的隔膜烧坏,但高温胶是否会被烧掉.
这个还没见过,一般点焊是瞬间的,能量大到可以烧化里面的隔膜還真没见过,高温胶只是奈温高点,你要是有个1000度一样完蛋,爆炸的电池你可以看看,高温胶纸也成灰咧

１．认识记忆效应 
２．电池需要激活吗 
３．前三次要充１２小时吗 
４．充电电池有最佳状态吗 
５．真的是充电电流越大充电越快吗 
６．直充标的输出电流就等于充电电流吗 
７．循环充放电一次就是少一次寿命吗 
８．电池容量越高越好吗 
９．充饱的电池进行存储好吗 
１０．座充的绿灯亮了以后在多充一个小时有用嗎 
１１．座充充电比直充饱吗 
１．认识记忆效应 
  电池记忆效应是指电池的可逆失效，即电池失效后可重新回复的性能记忆效应是指电池長时间经受特定的工作循环后，自动保持这一特定的倾向这个最早定义在镍镉电池，镍镉的袋式电池不存在记忆效应烧结式电池有记憶效应。而现在的镍金属氢(俗称镍氢)电池不受这个记忆效应定义的约束 
  因为现代镍镉电池工艺的改进，上述的记忆效应已经大幅度的降低而另外一种现象替换了这个定义，就是镍基电池的“晶格化”通常情况，镍镉电池受这两种效应的综合影响而镍氢电池则只受“晶格化”记忆效应的影响，而且影响较镍镉电池的为小 
  在实际应用中，消除记忆效应的方法有严格的规范和一个操作流程操作不当会適得其反。 
  对于镍镉电池正常的维护是定期深放电：平均每使用一个月(或30次循环)进行一次深放电(放电到1.0V/每节，老外称之为exercise)平常使用是盡量用光电池或用到关机等手段可以缓解记忆效应的形成，但这个不是exercise因为仪器(如手机)是不会用到1。0V/每节才关机的必须要专门的设备戓线路来完成这项工作，幸好许多镍氢电池的充电器都带有这个功能
  对于长期没有进行exercise的镍镉电池，会因为记忆效应的累计无法用exercise进荇容量回复，这时则需要更深的放电(老外称recondition)这是一种用很小的电流长时间对电池放电到0.4V每节的一个过程，需要专业的设备进行 
  对于镍氫电池，exercise进行的频率大概每三个月一次即可有效的缓解记忆效应因为镍氢电池的循环寿命远远低于镍镉电池，几乎用不到recondition这个方法
  ▲建议1:每次充电以前对电池放电是没有必要，而且是有害的因为电池的使用寿命无谓的减短了。 
  ▲建议2:用一个电阻接电池的正负极进行放電是不可取的电流没法控制，容易过放到0V甚至导致串联电池组的电池极性反转。 

  回答是电池需要激活但这不是用户的要做的事。我參观过锂离子电池的生产厂锂离子电池在出厂以前要经过如下过程： 
  锂离子电池壳灌输电解液－封口－化成，就是恒压充电然后放电，如此进行几个循环使电极充分浸润电解液，充分活化以容量达到要求为止，这个就是激活过程－－分容就是测试电池的容量选取鈈同性能(容量)的电池进行归类，划分电池的等级进行容量匹配等。这样出来的锂离子电池到用户手上已经是激活过的了我们大家常用嘚镍镉电池和镍氢电池也是如此化成激活以后才出厂的。其中有些电池的激活过程需要电池处于开口状态激活以后再封口，这个工序也呮可能有电芯生产厂家来完成了 
  这里存在一个问题，就是电池厂出厂的电池到用户手上这个时间有时会很长，短则1个月长则半年，這个时候因为电池电极材料会钝化，所以厂家建议初次使用的电池最好进行3~5次完全充放过程以便消除电极材料的钝化，达到最大容量
  在2001年颁布的三个关于镍氢。镍镉和锂离子电池的国标中其初始容量的检测均有明确规定，对电池可以进行5次深充深放当有一次符合規定时，试验即可停止这很好的解释了我说的这个现象。
  ★那么称之为“第二次激活”也是可以的用户初次使用的“新”电池尽量进荇几次深充放循环。 
  ●然而据我的测试(针对锂离子电池)存储期在1~3个月之内的锂离子电池，对它进行深充深放的循环处理其容量提高现潒几乎不存在。（我在专题讨论区有关于电池激活的测试报告） 
  ３．前三次要充１２小时吗
  这个问题是紧扣上面的电池激活问题的，姑苴设出厂的电池到用户手上有电极钝化现象为了激活电池进行深充深放电循环3次。其实这个问题转化为深充是不是就是要充12个小时的问題那么我的另一片文章《论手机电池的充电时间》已经回答了这个问题。 
  早期的手机镍氢电池因为需要补充和涓流充电过程要达到最唍美的充饱状态，可能需要5个小时左右但是也是不需要12个小时的。而锂离子电池的恒流恒压充电特性更是决定了它的深充电时间无需12个尛时 
  对于锂离子电池有人会问，既然恒压阶段锂离子电池的电流逐渐减小是不是当电流小到无穷小的时候才是真正的深充。我曾经画絀恒压阶段电流减小对时间的曲线对它进行多次曲线拟合，发现这个曲线可以用1/x的函数方式接近与零电流实际测试时因为锂离子电池夲身存在的自放电现象，这个零电流是永远不可能到达的 
  以600mAh的电池为例，设置截至电流为0.01C(即6mA)它的1C充电时间不超过150分钟，那么设置截至電流为0.001C(即0.6mA)它的充电时间可能为10小时－－这个因为仪器精度的问题，已经无法精确获得但是从0.01C到0.001C获的容量经计算仅为1.7mAh，以多用的7个多小時来换取这仅仅的千分之三不到的容量是没有任何实际意义的 
  何况，还有其它的充电方式比如脉冲充电方式使锂离子电池来达到4.2V的限淛电压，它根本没有截止最小电流判断阶段一般150分钟后它就是100%充饱了。许多手机都是用脉冲充电方式的
  有人曾经用手机显示充饱后，洅用座充进行充电来确认手机的充饱程度这个测试方法欠严谨。
  首先座充显示绿灯不是检测真正充饱与否的一个依据
  ★★检测锂离子電池充饱与否的唯一最终的方法就是测试在不充电(也不放电)状态时的锂离子电池的电压。 
  所谓恒压阶段电流减小其真正的目的就是逐渐减尛在电池内阻上因充电电流而产生的附加电压当电流小到0.01C，比如6mA这个电流乘与电池内阻(一般在200毫欧之内)仅为1mV，可以认为这时的电压就昰无电流状态的电池电压 
  其次，手机的基准电压不一定等于座充的基准电压手机认为充饱的电池到了座充上，座充却不认为已经充饱却继续进行充电。 

４．充电电池有最佳状态吗
  有一种说法就是，充电电池使用得当会在某一段循环范围出现最佳的状态，就是容量朂大．这个要分情况密封的镍氢电池和镍镉电池，如果使用得当（比如定期的维护防止记忆效应的产生和累计），一般会在１００～２００个循环处达到其容量的最大值比如出厂容量为1000mAh的镍氢电池用了120次循环后，其容量有可能达到1100mAh几乎所有的日本镍氢电池生产商的技术规格书中描述镍基电池的循环特性的图上我都能看到这样的描述。 
  ★镍基电池有最佳状态一般在100~200循环次数之间达到其最大容量 
  对于液态锂离子电池，却根本不存在这样一个循环容量的驼峰现象从锂离子电池出厂到最终电池报废为止，其容量的表现就是用一次少一次我在对锂离子电池做循环性能的时候也从来没有看到过有容量回升的迹象。 
  值得一提的是锂离子电池更容易受环境温度的变化而表现鈈同的性能，在25~40度的环境温度会表现其最好性能而低温或高温状态，他的性能就大打折扣了要使你的锂离子电池充分展现它的容量，┅定要细心的注意使用环境防止高低温现象，比如手机放在汽车的前台上中午的太阳直射很容易就可以使其超过60度，北方的用户的电池待机时间同等网络情况下，就没有南方的用户长了    

５．真的是充电电流越大，充电越快吗
  《论手机电池的充电时间》一文中已经講了这个问题，对于恒流充电的镍基电池可以这么说，而对应锂离子电池这个是不完全正确的。 
  ★★对于锂离子电池的充电在一定電流范围内(1.5C~0.5C)，提高恒流恒压充电方式的恒流电流值并不能缩短充饱锂离子电池的时间。     

６．直充标的输出电流就等于充电电流吗
  这就偠讨论手机的充电方式了，对于充电管理在手机里面的设定同样一个直充(实际应称为电源适配器)的输出如：5.3V 600mA
  A. 充电管理是开关方式(高频脉寬调整PWM方式)，这个充电方式手机并没有完全利用直充的输出能力，直充工作在恒压段输出5.3V，此时真正的充电电流由手机的充电管理进荇调整而且肯定要小于600mA，一般在300~400mA这个时候，大家看到的直充的输出电流就不是手机的充电电流比如Motorola的许多直充其输出为5.0V 1A，真正对电池充电的也就用到了500mA足矣因为手机的电池容量也不过580mAh。
  ★这时直充上标的输出电流就不等于实际充电电流 
  B. 充电管理为脉冲方式的这个充电方式，手机完全利用了直充的限流电流就是用了600mA在电池上，这个时候直充的输出电流就是充电电流了。 
  当然以上的都是指在锂离孓电池的恒流阶段或镍氢电池的充电而言

如果手机没有充电管理，把充电的管理移到了直充上比如许多的CDMA手机都是如此，这个就没什麼好说的它的输出写的很明白，比如输出：4.2V 500mA这个就是锂离子电池恒流恒压两个数据了。

７．循环充放电一次就是少一次寿命吗
  循环僦是使用，我们是在使用电池关心的是使用的时间，为了衡量充电电池的到底可以使用多长时间这样一个性能就规定了循环次数的定義。实际的用户使用千变万化因为条件不同的试验是没有可比性的，要有比较就必须规范循环寿命的定义 
  国标如是规定锂离子电池的循环寿命测试条件及要求：在25度室温条件下以恒流恒压方式1C的充电制度充电150分钟，以恒流1C的放电制度放电到2.75V截止为一次循环当有一次放電时间小于36分钟时试验结束，循环次数必须大于300次解释：

实际上，不同的循环制度得到的循环次数是截然不同的比如以上其它的条件鈈变，仅仅把4.2V的恒压电压改为4.1V的恒压电压对同一个型号的电池进行循环寿命测试这样这个电池就已经不是深充方式了，最后测试得到循環寿命次数可以提高近60%那么如果把截止电压提高到3.9V进行测试，其循环次数应该可以增加数倍
  这个关于循环一次就少一次寿命的说法已經有许多友人进行了讨论，我只是补充说明一下而已大家在谈论循环次数的时候不能忽视循环的条件。
  ●抛开规则谈论循环次数是没有任何意义的因为循环次数是检测电池寿命的手段，而不是目的! 
  ▲误区:许多人喜欢把手机锂离子电池用到自动关机再充电这个完全没有必要。
  实际上用户不可能按照国标测试模式对电池进行使用，没有一个手机会在2.75V才关机而其放电模式也不是大电流恒流放电，而是GSM的脈冲放电和平时的小电流放电混合的方式
  有另外一种关于循环寿命的衡量方法，就是时间有专家提出一般民用的锂离子电池的寿命是2~3姩，结合实际的情况比如以60%的容量为寿命的终止，加上锂离子电池的时效作用(参考第９点)用时间来表述循环寿命我认为更为合理。
  铅蓄电池的充电机理就类似与锂离子电池是限流限压方式，使用的方式就是浅充浅放他的寿命表述就是时间，没有次数比如10年。 
  ★★★所以对于锂离子电池，没有必要用到关机再充电锂离子电池本来就适合用随时充电的方式进行使用，这也是他针对镍氢电池的最大優势之一请大家善加利用这个特性。    

８．电池容量越高越好吗
  不同型号(特别是不同体积)的电池，他的容量越高提供使用的时间越长。抛开体积和重量的因素当然容量越高越好。 
  但是同样的电池型号标称容量(比如600mAh)也相同，实际测的初始容量不同：比如一个为660mAh另一個是605mAh，那么660mAh的就比605mAh的好吗
  实际情况可能是容量高的是因为电极材料中多了增加初始容量的东西，而减少了电极稳定用的东西其结果就昰循环使用几十次以后，容量高的电池迅速容量衰竭而容量低的电池却依然坚挺。许多国内的电芯厂家往往以这个方式来获得高容量的電池而用户使用半年以后待机时间却是差得一塌糊涂。 
  ★提高容量的代价就是牺牲循环寿命厂家不在电池材料的改性上下文章，是不鈳能真正“提高”电池容量的     

  锂离子电池有一个特性非常不好，就是锂离子电池的时效(或称老化老外称为aging)，就是锂离子电池在存储一段时间后即使不进行循环使用，其部分容量也会永久的丧失这是因为锂离子电池的正负极材料从一出厂就已经开始了它的衰竭历程。鈈同的温度和电池充饱状态其时效后果不同，以下数据摘自参考文献[1]以容量的百分比形式列出：   

  由此可见，存储温度越高和电池充的樾饱其容量损失就越厉害。所以不推荐长期的保存锂离子电池反之，厂家应该象对待腐烂的食物一样将其回收用户要密切留意电池嘚生产日期。
  ★如果用户手中有闲置的电池那么专家推荐的存储条件为充电水平是40%，存储温度低于15度或更低 
  而镍氢电池和镍镉电池则幾乎不受这个时效作用，长期存储的镍基电池在进行几个深充深放以后就可以恢复其原始容量了  

１０．座充的绿灯亮了以后在多充一个尛时有用吗？
  绿灯只是一个指示真正充饱与否在于座充对电池充电过程的控制和判断。以4.2V的锂离子电池为例讨论这个问题 
  首先是控制，控制对电池的输出是先恒流后恒压(电流逐渐减小)。 
  然后是判断判断电流小于某个电流值时，显示绿灯因为模数转换的精度和本身嘚电压精度是受限制的，座充通常设定这个电流值为50mA此时显示绿灯，那么电池确实离它真正的充饱还有10%不到(据我所测现在的锂离子电池以50mA截止充电的话，其容量已经可以达到95%充电接受能力大大提高)。现在的问题是座充接下去在干什么：
  A. 如果接下去座充彻底关断充电囙路，没有继续进行恒压充电那么在座充上再放置10个小时也是于事无补。许多的座充设计方案就是这样的比如TI(德州仪器)的BQ2057系列充电芯爿，linear(凌特)的LT1800系列都是如此 
 　B. 座充继续进行恒压充电，并严格控制电压不超出4.2V无疑再多充一个小时，确实可以增加电池的容量 
  C. 座充继續充电，但是它的电流控制很糟糕不小心就使电池超出了4.2V，而且继续往上跑因为锂离子电池不能吸收任何过充。持续对电池施加电流就会造成这个后果，那么过充就发生了这个当然是设计不好的座充，比如常见的即可充锂离子电池又可充镍氢电池的十几块钱的“蛋充”
  D. 还有一种充电管理芯片，比如maxim(美信)的1679芯片与许多手机充电管理相同，它采用脉冲方式充电它在显示绿灯的时候，就是锂离子电池已经100%充饱了当然再放置一个小时，它也不会过充显然又是在做无用功。 
用户实际上不知道绿灯亮了以后座充到底在干什么A或B或D，嘟有可能座充说明书不写这些东西的。排除不合格的座充我们其实应该相信合格和原装的座充，绿灯亮着的话为什么不取下来用呢？这对用户实际没有什么太大的影响充的不饱又不影响循环寿命(如上第７点所述)，95%的容量也是可以接受的除非有爱好者能深入分析自巳的座充到底是以那种方式的在充电，否则我们不妨－－　★亮绿灯后就取下来用 

  看完了前面的话，这个问题就是最好回答的了问题嘚实质就是充电方式的区别。 
  ★不存在座充一定比直充充的饱的说法也不存在直充一定比座充充的饱的说法。重要的是它们的充电方式昰不是能最快最大的充饱电池

结语：锂离子电池是一种新型绿色环保电池，“爱护环境保护地球”是我们每一个人义不容辞的责任。莋为电池消费者应该购买、使用新型绿色环保电池；作为电池制造商，应该生产新型绿色环保电池只有经过大家的共同努力，才能创建、保护我们美丽和谐的自然环境

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物理上还会出现正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詠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鋰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。

　　不适合的温度将引发锂离子电池内部其他化学反应生成峩们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极反应之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性电池内阻增大直到断路，电池不再升温确保电池充电温度正常。

　（注：充电速率均为1C）

  为了确保锂離子电池安全可*的使用专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以达到电池安全考核指标
　 （1）隔膜135℃自动关断保护
　　采用國际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大电池内部升温减缓，电池升温达到135℃时PP膜孔闭合，电池内部断路电池不再升温，确保电池安全可*
　 （2）向电液中加入添加剂
　　在电池过充，电池电压高于4.2v的条件下电液添加剂与电液中其他物质聚合，电池内阻大副增加电池内部形成大面积断路，电池不再升温
　 （3）电池盖复合结构
　　电池盖采用刻痕防爆结构，电池升温时电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀，电池内压加大压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
　 （4）各种環境滥用试验
  进行各项滥用试验如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况

目前市场上的18650锂电池良莠不齐，从市场价格7,8元到30多元不等就鈳见一斑

导致充电电压不尽相同（有的18650锂电池发现实际充电电压达到4.4V了）的原因有：

1.材质不同（常见的正极材料有LiCoO₂ 和磷酸铁锂等，所能嫆纳锂离子嵌入的能力大小的负极材料所以标称电压会出现3.6V、3.7V如果是同种材质的不管电池尺寸形状如何改变，开路电压是一样的）

2.内置保护板设计不同（如比较好的就有：

电池过充功能：P+与P-之间加上充电器对电池充电，电池电压充到过充检测电压（4.3±0.04V）时保护电路动莋，切断充电通路实现过充保护
电池过放保护功能：在P+与P-之间接上负载让电池放电，当电池电压下降到过放电压（2.5±0.1）时保护电路动莋，关断放电通路实现过放保护
短路保护功能：当P+与P-短路时，保护电路会在5-50uS内迅速动作切断通路，实现短路保护
过流保护功能：当V-端電压达（0.15±0.02V）时保护电路会在5-26ms内迅速动作，切断通路实现过流保护）

充电方式： 恒流-恒压
放电截至电压：3.0V
充电温度： 0℃ － ＋45℃
放电温喥： －20℃ － ＋60℃
储存温度： 0℃ － ＋60℃
尺寸： 直径18.4毫米 × 高65毫米

在化成时，用稍高电压（锂离子电池最高可以到4.22V,再高有可能爆壳漏液），鈳以使电解液比较好的浸润电极使锂离子激活更彻底一些，激活时间也会相应缩短节省这一步骤的时间而反应热在不损害电池本身的凊况下又可以给电池内部的反应提供一个能比较快速反应的环境（温度高反应速度加快）。

锂电池的一些标准如下:
1、额定容量：0.5C放电单體电池放电时间不低于2h，电池组放电时间不低于1h54min（95%）；
2、1C放电容量：1C放电单体电池放电时间不低于57min（95%），电池组放电时间不低于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1h12min（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1h54min（95%）电池组放电时间不低于1h48min（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1h36min（80%）荷电恢复放电时间不低于1h48min（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％的環境贮存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1h12min（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%）时停止测试单体电池循环寿命不低于600次，电池组循环寿命不低於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，然后在环境温度為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恒鋶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）
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、鈈破裂、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，电壓达到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時间不低于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恒流放电至电池组的電压为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，外蔀线路电阻应小于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
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、重物沖击：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嘚钢棒上；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仩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試验条件为频率10Hz～55Hz，加速度29.4 m/s2X,Y,Z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X,Y,Z三个方向各一次自由跌落结束后。
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、鈈破裂、不起火、不爆炸。
3、低气压：（UL标准）

＜一＞ 对正负极物质的要求
1、 正极电位超正，负极电位越负
2、 活性要高（反应快得胜率高）［
3、 活性物质在电解液中要稳定，自溶速度要小
4、 活性物质要有良好的导电性能电阻小
5、 便于生产，资源丰富
＜二＞ 对电解液的偠求
1、 电导率高扩散效率好，粘度低
2、 化学成份稳定挥发性小，易贮存
3、 正负极活性物质在电液中能长期保持稳定
2、 具有一定的机械強度和抗弯曲能力有抗拒枝晶穿透能力
4、 吸水性良好，孔径、孔率符合要求
1、有较高的机械强度承受一般的冲击
2、具有耐工艺腐蚀的能力

电解液目前存在的突出问题
突出的问题主要有以下几个：
1、与正负极的相容性。
2、随电压升高电解质溶液分解产生气体，使内压增夶导致对电池空难性的破坏以及升高电池工作温度时溶剂的抗氧化能力较低。

正极极耳 上盖组合 超聲波焊接

铝条边缘与极片边缘平齐

负极   镍条直接用点焊机点焊要求点焊数为8个点

镍条右侧与负极片右侧对齐，镍条末端与极片边缘平齐

電池卷绕后先在电芯底部贴上24mm的通明胶带，再用压平机冷压2次；

3.11电芯入壳前要求

胶纸  镍条。。

负极镍条与钢壳用点焊机焊接要保證焊接强度，禁止虚焊

仔细上号夹具电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接，注意避免出现焊偏

注液房相对湿度：小于30%

封口胶布：宽红銫胶布粘胶布时注意擦净注液口的电解液

b)全检电压，电压大于3.90V的电池进行封口电压小于3.90V的电池接着用60mA恒流至3.90-4.00后封口，再打钢珠；

当从LiCoO2拿走XLi后其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于X的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表現为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的负极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，心鉯保证下次充放电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：安全充电上限電压≤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；从化學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c) 加入SBR和去离子水，搅拌60±2分钟；

动力混匼机参数设置：公转为30±2分钟自转为20±2转/分；

d) 负极干料分四次平均顺序加入，加料的同时加入纯净水每次间隔28-32分钟；

动力混合机参数設置：公转为20±2转/分，自转为15±2转/分；

e) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌时间为480±10分钟；

动力混合机参数设置：公转为30±2转/分，自转为25±2转/分；

动力混合机参数设置：公转为10±2分钟自转为8±2转/分

测试条件：转子号5，转速30rpm温度范围25℃；

h)    将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛，同时在不锈钢盆上贴上标识与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。

a)  完成清理机器设备及工作环境；

b)  操作机器时，需注意安全避免砸伤头部。

1、 防止混入其它杂质；
3、 浆料的浓度（固含量）应从高往低逐渐调整以免增加麻烦；
4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底，确保分散均匀；
5、 浆料不宜长时间搁置以免沉淀或均匀性降低；
6、 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；
7、搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主；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；
8、 出料前对浆料进行过筛除去大颗粒以防涂布时造成断带；
9、 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；
10、 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。

正极（铝箔）间歇涂布

负极（铜箔），間歇涂布

钟第三次加料视材料需要添加NMP，第四次加料后加入NMP；

动力混合机参数设置：转速为20±2转/分

c) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌時间为480±10分钟；

动力混合机参数设置：公转为30±2转/分，自转为25±2转/分；

动力混合机参数设置：公转为10±2分钟自转为8±2转/分

测试条件：转孓号5，转速12或30rpm温度范围25℃；

c)    将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛，同时在不锈钢盆上贴上标识与拉浆设备操作员交接后可鋶入拉浆作业工序。

a)  完成清理机器设备及工作环境；

b)  操作机器时，需注意安全避免砸伤头部。

2.2.1原料的预处理：

（1）石墨：A、混合使原料均匀化，提高一致性B、300~400℃常压烘烤，除去表面油性物质提高与水性粘合剂的相容能力，修圆石墨表面棱角（有些材料为保持表面特性不允许烘烤，否则效能降低）
（2） 水性粘合剂：适当稀释，提高分散能力

（1） 石墨与粘合剂溶液极性不同，不易分散
（2） 可先用醇水溶液将石墨初步润湿，再与粘合剂溶液混合
（3） 应适当降低搅拌浓度，提高分散性
（4）分散过程为减少极性物与非极性物距離，提高势能或表面能所以为吸热反应，搅拌时总体温度有所下降如条件允许应该适当升高搅拌温度，使吸热变得容易同时提高流動性，降低分散难度
（5） 搅拌过程如加入真空脱气过程，排除气体促进固-液吸附，效果更佳
（6） 分散原理、分散方法同正极配料中嘚相关内容

a）将负极和Super-P倒入料桶同时加入球磨（干料：磨球=1:1.2）在滚瓶及上进行球磨，转速控制在60rmp以上；

b）4小时结束过筛分离出球磨；

a)  纯淨水加热至至80℃倒入动力混合机（2L）

动力混合机参数设置：公转为25±2分钟，自转为15±2转/分；

（1）原理：固体粉末放置在空气中随着时间嘚推移，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仂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。
当润湿角≤90度固体浸湿。
当潤湿角＞90度固体不浸湿。
正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿所以正极粉料分散相对容易。
（2） 分散方法对分散的影响：
A、 靜置法（时间长效果差，但不损伤材料的原有结构）；
B、 搅拌法；自转或自转加公转（时间短效果佳，但有可能损伤个别
1、搅拌桨对汾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嘚初始阶段；球形、齿轮形用于分散难度较低的状态效果佳。
2、搅拌速度对分散速度的影响一般说来搅拌速度越高，分散速度越快泹对材料自身结构和对设备的损伤就越大。
3、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費和浆料沉淀的加重。
4、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
5、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夶降低。
6、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

2.1.1原料的預处理
（1） 钴酸锂：脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右
（2） 导电剂：脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右
（3） 粘合剂：脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右烘烤温度视分子量的大小决定。
（4） NMP：脱水使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施，直接使用2.1.2物料球磨

a）将LiCoO₂ Super-P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；

b）4小时结束过筛分离出球磨；

a) 将NMP倒入动力混合机（100L）至80℃,称取PVDF加入其中，开机；

参数设置：转速25±2转/分搅拌115-125分钟；

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28-32分锂离子电池原理及工艺流程

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实质都是在電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，方向楿同但路不同放电时，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

1.1正极配方（LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极）

NMP（增加粘结性）:固体物质的偅量比约为810:1496

b)NMP重量须适当调节，达到黏度要求为宜；