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          詳解,三十三個高倍率聚合物鋰電池制造工藝要點及其潛在問題

          來源:高倍率聚合物鋰電池?作者:admin??發布時間:2019-08-01 13:48:48??閱讀數:

            高倍率聚合物鋰電池的廣泛應用,使得其制造工藝成為了鋰電池廠家生產的一大要點。這里我們著重分享高倍率聚合物鋰電池的設計原則以及在實際生產制造過程中的一些關鍵控制要點,同時列出這些要點可能帶來的潛在問題。

          電池分類

          高倍率聚合物鋰電池設計原則

            一、高倍率聚合物鋰電池容量即含量,正極活性物質的量決定容量。

          高倍率聚合物鋰電池容量

            二、高倍率聚合物鋰電池正極過量會析出鋰枝晶,易產生安全問題,所以負極比正極稍微過量。

          高倍率聚合物鋰電池正極

            三、高倍率聚合物鋰電池電解液起到運輸鋰離子的作用,因此量必須保證。

            四、水分會消耗鋰離子,影響容量,同時產生氣體造成鼓殼;同時可能和電解質反應,影響電池的循環、平臺等,所以高倍率聚合物鋰電池不能有水分。

          高倍率聚合物鋰電池水分消耗鋰離子

            五、高倍率聚合物鋰電池過充時一方面損壞正極結構,影響壽命,另一方面析出鋰枝晶,引起安全問題。

          高倍率聚合物鋰電池過充

            六、高倍率聚合物鋰電池短路時產生極大電流可能會傷害人,而且容易引起電池的安全問題。

            電池短路瞬間電流:I=U/R=4.2/0.06=700A

            人體承受的正常電流:I=U/R=36/800=0.045A

            七、高倍率聚合物鋰電池隔膜紙起著隔離的作用,一定不能破損,否則正、負極直接短路會帶來安全問題。

          高倍率聚合物鋰電池隔膜紙

          高倍率聚合物鋰電池制造過程控制

            一、高倍率聚合物鋰電池正負極材料熱處理

            通過高溫除去材料中的雜志和水分

            潛在問題:①溫度偏高,正極材料結塊;②溫度偏低,水分和雜質去除不干凈,導致所有水分引起的問題。

            二、高倍率聚合物鋰電池攪拌

            使各種原材料充分分散

            潛在問題:①攪拌不均勻,引起電池局部不均勻,可能導致電池的容量、內阻和循環壽命的異常甚至安全問題;②攪拌過程中有雜質混入,影響電池性能

            三、高倍率聚合物鋰電池拉漿

            使漿料均勻地涂覆在基體表面并烘干

            潛在問題:①拉漿厚度不穩定/拉漿機調試不到位,引起電池的局部不均勻,可能導致電池的容量和循環壽命的異常甚至安全問題;②溫度不穩定,極片烘不干引起掉粉或過熱影響極片的粘接性能

            四、高倍率聚合物鋰電池刮粉

            將極片上無效位置和極耳位置的覆料刮除

            潛在問題:①刮粉尺寸不準,造成電池裝配難度增加,甚至使正負極根本無法吻合,引起電池的安全問題;②刮傷基體,導致斷片或形成毛刺,嚴重時會引起電池的安全問題

            五、高倍率聚合物鋰電池對輥

            增加電極活性物質的密度并使表面平整

            潛在問題:①壓力不足,輥壓厚度不到位,裝配困難,卷繞對位不準,嚴重時會引起安全問題;②輥面不平整,極片表面不光滑甚至毛刺,引起電池短路、自放電甚至出現安全問題

            六、高倍率聚合物鋰電池分條

            按型號要求剪裁極片

            潛在問題:①切口有毛刺,引起電池短路、自放電,甚至出現安全問題;②極片出現弧形,裝配困難,卷繞對位不準,嚴重時可能引起電池短路甚至安全問題

            七、高倍率聚合物鋰電池正極焊接

            使極片和極耳良好連接在一起

            潛在問題:虛焊,電池短路或內阻偏大

            八、高倍率聚合物鋰電池負極焊接

            使極片和極耳良好連接在一起

            潛在問題:鉚接不牢,電池內阻增大甚至無窮大

            九、高倍率聚合物鋰電池正負極貼膠紙

            封住極耳部位可能存在的毛刺

            潛在問題:貼的位置不當,露出毛刺或貼住活性材料,毛刺引起電池的短路或安全問題,正極活性物質被貼住會影響容量

            十、高倍率聚合物鋰電池極片烘烤

            除去極片中的水分

            潛在問題:①溫度過高,極片變脆,引起極片掉粉或電池短路,導致電池自放電大甚至安全問題;②溫度過低,極片除水不凈,導致電池容量低、內阻不穩定、循環差及尺寸異常

            十一、高倍率聚合物鋰電池卷繞

            隔膜良好絕緣的基礎上正負極良好的疊合

            潛在問題:①正負極片對位不齊,正極活性區域超出負極活性區域,具有安全隱患;②操作過程中隔膜受到損傷,導致電池短路或自放電大,甚至引起安全隱患

            十二、高倍率聚合物鋰電池捏扁

            將圓卷芯折成方形卷芯

            潛在問題:捏扁時位置不對,使極耳偏離設計位置,引起套殼和蓋板焊接困難

            十三、高倍率聚合物鋰電池壓扁

            使電池芯疊層緊密,方便套殼

            潛在問題:壓力過大或過小,壓力過大易導致電芯壓壞短路,壓力過小使電芯壓不到位,影響下步操作

            十四、高倍率聚合物鋰電池貼上下膠紙

            避免電池芯和殼體或蓋板間的短路

            潛在問題:位置不當,在電池受外界震動或碰撞時不能完全避免電池的內部短路,容易出現安全問題

            十五、高倍率聚合物鋰電池套殼

            將電芯完好無損地裝電池殼中

            潛在問題:套破,使電池短路或自放電大,具有安全隱患

            十六、高倍率聚合物鋰電池焊正極耳

            使正極耳和蓋帽良好連接在一起

            潛在問題:虛焊,導致電池斷路或內阻偏大

            十七、高倍率聚合物鋰電池焊負極耳

            使負極耳和鋼殼良好連接

            潛在問題:虛焊,導致電池斷路或內阻偏大

            十八、高倍率聚合物鋰電池點蓋板

            固定蓋帽方便焊接

            潛在問題:虛焊或炸火,虛焊會引起蓋帽脫落,影響下步操作;炸火會導致外觀不良

            十九、高倍率聚合物鋰電池激光焊接

            使電池殼和蓋帽無縫連接

            潛在問題:①焊接功率不穩定,容易出現焊接漏點,引起電池漏氣或漏液;②焊接時有雜物炸火,引起電池漏氣或漏液并影響電池外觀;③焊接定位不良,導致電池焊接合格率低并影響電池外觀

            二十、高倍率聚合物鋰電池測氣密性

            監測焊接效果

            潛在問題:出現漏檢或誤檢,影響電池的注液并出現蓋底板漏液

            二十一、高倍率聚合物鋰電池烘電池

            除去電池中的水分

            潛在問題:①溫度失控,溫度偏高會損壞電池,溫度過低會影響水分的去除,導致電池容量低、內阻不穩定、循環差及尺寸異常等問題;②抽真空時不達標,真空度不夠會影響電池中水分的去除

            二十二、高倍率聚合物鋰電池測短路

            檢出短路電池

            潛在問題:漏檢或誤檢,短路或微短路的電池都會出現自放電大的情況,嚴重時還會在充放電時出現爆炸

            二十三、高倍率聚合物鋰電池注液

            真空狀態下定量注入電解液

            潛在問題:①注液量不準,注液量過多會導致電池漏液或鼓包,過少會導致電池容量不足、內阻偏大、平臺低及循環性差等問題;②注液時與外界隔離效果差,容易導致電池內含水量增加,引起電池容量低、內阻大、平臺低及循環性差等問題

            二十四、高倍率聚合物鋰電池儲存

            使電解液充分滲透

            潛在問題:儲存時環境控制不好,容易使電池吸水,引起電池各項性能異常

            二十五、高倍率聚合物鋰電池預充

            使電池在小電流的狀態下活化

            潛在問題:電流和時間控制不好。①電池充電不到位引起后續判斷不準甚至電池鼓殼;②預充前后時間控制不當會使電池內含水量增加,引起電池容量低、內阻大、平臺低及循環性差等問題

            二十六、高倍率聚合物鋰電池測電壓

            檢測電池的自放電情況

            潛在問題:電壓測量不準,對自放電電池鑒定出錯,易在分容過程中出現爆炸的異常情況

            二十七、高倍率聚合物鋰電池分容

            檢測電池容量

            潛在問題:電流和時間控制不好。①放電電流不準,影響電池的分容精準度,出現誤判現象;②恒壓電壓不準:

            a.電壓偏高會導致電池過充,影響電池性能和分容準確度,極端時可能出現爆炸

            b.電壓偏低會導致電池充電不足,影響電池分容的精準度

            二十八、高倍率聚合物鋰電池儲存

            檢測電池的自放電情況

            潛在問題:溫度對儲存結果有影響

            二十九、高倍率聚合物鋰電池拋光

            清理電池表面

            潛在問題:①拋光不良,影響電池的外觀;②定點拋光時間過長,電池過熱影響電池的各項性能

            三十、高倍率聚合物鋰電池測電壓

            檢測電池的自放電情況

            潛在問題:測量不準,有自放電較大電池混入下一工序,電池在使用過程中可能出現安全問題

            三十一、高倍率聚合物鋰電池單充電

            將電池荷電50%

            潛在問題:電壓控制不準,容易引起出貨時的誤判

            三十二、高倍率聚合物鋰電池點膠

            加強電池封口處的密封性

            潛在問題:膠水配置不當或操作不當,影響電池的外觀

            三十三、高倍率聚合物鋰電池出貨測電壓

            檢測電池的自放電情況

            潛在問題:測量不準,有自放電較大電池直接出貨,在使用過程中可能出現安全問題

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