鋰離子電池原理及工藝流程

鋰離子電池原理及工藝流程?

鋰離子電池原理及工藝流程
一、 原理
1.0 正極構造
? LiCoO2(鈷酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）?????????????????????? 正極
2.0 負極構造
? 石墨+導電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結劑(SBR)+ 集流體（銅箔）???????????????????????? 負極
3.0工作原理
3.1 充電過程

電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。
正極上發(fā)生的反應為
LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)
負極上發(fā)生的反應為
??????? 6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 電池放電過程

放電有恒流放電和恒阻放電，恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻，恒阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知，只要負極上的電子不能從負極跑到正極，電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的，方向相同但路不同，放電時，電子從負極經過電子導體跑到正極，鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。
二、 工藝流程

三、 電池不良項目及成因：
1.容量低
產生原因：
a. 附料量偏少；??????????? b. 極片兩面附料量相差較大；???????? c. 極片斷裂；
d. 電解液少；????????????? e. 電解液電導率低；???????????????? f. 正極與負極配片未配好；
g. 隔膜孔隙率小；????????? h. 膠粘劑老化→附料脫落；?????????? i.卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透）
j. 分容時未充滿電；??????? k. 正負極材料比容量小。
2.內阻高
產生原因：
a. 負極片與極耳虛焊；???? b. 正極片與極耳虛焊；??????????? c. 正極耳與蓋帽虛焊；
d. 負極耳與殼虛焊;??????? e. 鉚釘與壓板接觸內阻大；??????? f. 正極未加導電劑；
g. 電解液沒有鋰鹽；?????? h. 電池曾經發(fā)生短路；??????????? i. 隔膜紙孔隙率小。
3.電壓低
產生原因：
a. 副反應（電解液分解；正極有雜質；有水）；???????????????? b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；
c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯）；???????????? d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）；
e. 毛刺；?????????????? f. 微短路；???????????????????????? g. 負極產生枝晶。
4.超厚
產生超厚的原因有以下幾點:
a. 焊縫漏氣;??????????? b. 電解液分解;?????????????????????? c. 未烘干水分;
d. 蓋帽密封性差;??????? e. 殼壁太厚;???????????????????????? f. 殼太厚;
g. 卷芯太厚(附料太多；極片未壓實；隔膜太厚)。
5.成因有以下幾點

a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）；?????????????????????????? b. 烘烤溫度過高→粘合劑老化→脫料；??? c. 負極比容量低；
d. 正極附料多而負極附料少；????????????????????????????????? e. 蓋帽漏氣，焊縫漏氣；??????????????? f. 電解液分解，電導率降低。
6.爆炸
a. 分容柜有故障（造成過充）；??????????????????????????????? b. 隔膜閉合效應差;???????? c. 內部短路
7.短路

a. 料塵；???????????????????????????????????????????????????? b. 裝殼時裝破；??????????????????????? c. 尺刮（小隔膜紙?zhí)』蛭磯|好）;
d. 卷繞不齊；???????????????????????????????????????????????? e. 沒包好；??????????????????????????? f. 隔膜有洞;???????????? g. 毛刺

8.斷路
a) 極耳與鉚釘未焊好，或者有效焊點面積小；
b) 連接片斷裂（連接片太短或與極片點焊時焊得太靠下）
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