锂电池极片设计及表面缺陷分析检测知识汇总
一、极片设计基础篇
锂电池电极是一种颗粒组成的涂层，均匀的涂敷在金属集流体上。锂离子电池极片涂层可看成一种复合材料，主要由三部分组成：
(1)活性物质颗粒；
(2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相(碳胶相)；
(3)孔隙，填满电解液。
各相的体积关系表示为：孔隙率+活物质体积分数+碳胶相体积分数=1 锂电池极片的设计是非常重要的，现针对锂电池极片设计基础知识进行简单介绍。
1、电极材料的理论容量
电极材料理论容量，即假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量，其值通过下式计算：
例如，LiFePO4摩尔质量157.756 g/mol，其理论容量为：
这计算值只是理论的克容量，为保证材料结构可逆，实际锂离子脱嵌系数小于1，实际的材料的克容量为：
材料实际克容量=锂离子脱嵌系数×理论容量
2、电池设计容量与极片面密度
电池设计容量可以通过下式计算：
电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积其中，涂层的面密度是一个关键的设计参数，压实密度不变时，涂层面密度增加意味着极片厚度增加，电子传输距离增大，电子电阻增加，但是增加程度有限。厚极片中，锂离子在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因，考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同，离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。
3、负极-正极容量比N/P
负极容量与正极容量的比值定义为：
N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，这主要是处于安全设计，防止负极侧锂离子无接受源而析出，设计时要考虑工序能力，如涂布偏差。但是，N/P 过大时，电池不可逆容量损失，导致电池容量偏低，电池能量密度也会降低。
而对于钛酸锂负极，采用正极过量设计，电池容量由钛酸锂负极的容量确定。正极过量设计有利于提升电池的高温性能：高温气体主要来源于负极，在正极过量设计时，负极电位较低，更易于在钛酸锂表面形成SEI膜。
（4）涂层的压实密度及孔隙率
在生产过程中，电池极片的涂层压实密度通过下式计算，
而考虑到极片辊压时，金属箔材存在延展，辊压后涂层的面密度通过下式计算。
前面提到，涂层由活物质相、碳胶相和孔隙组成，孔隙率可由下式计算。
其中，涂层的平均密度为：
锂电池电极是一种粉体颗粒组成的涂层，由于粉体颗粒表面粗糙，形状不规则，在堆积时，颗粒与颗粒间必有孔隙，而且有些颗粒本身又有裂缝和孔隙，所以粉体的体积包括粉体自身的体积、粉体颗粒间的孔隙隙和颗粒内部的孔隙，因此，相应的有多种电极涂层密度及孔隙率的表示法。
粉体颗粒的密度是指单位体积粉体的质量。根据粉体所指的体积不同，分为真密度、颗粒密度、堆积密度三种。各种密度定义如下：
a.真密度指粉体质量除以不包括颗粒内外空隙的体积(真实体积)，求得的密度。即排除所有的空隙占有的体积后，求得的物质本身的密度。
b.颗粒密度指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积，求得的密度。即排除颗粒之间的空隙，但不排除颗粒内部本身的细小孔隙，求得的颗粒本身的密度。
c.堆积密度，即涂层密度，指粉体质量除以该粉体所组成涂层的体积，求得的密度。其所用的体积包括颗粒本身的孔隙以及颗粒之间空隙在内的总体积。对于同一种粉体，真密度>颗粒密度>堆积密度。
粉体的孔隙率是粉体颗粒涂层中孔隙所占的比率，即粉体颗粒间空隙和颗粒本身孔隙所占体积与涂层总体积之比，常用百分率表示。粉体的孔隙率是与粒子形态、表面状态、粒子大小及粒度分布等因素有关的一种综合性质，其孔隙率的大小直接影响着电解液的浸润和锂离子传输。一般来说，孔隙率越大，电解液浸润容易，锂离子传输较快。所以在锂电池设计中，有时要测定孔隙率，常用压汞法、气体吸附法等进行测定。也可通过密度计算求得。当采用不同的密度进行计算时，孔隙率含义也不同。
当活物质、导电剂、粘结剂的密度都采用真密度计算孔隙率时，所计算的孔隙率包括颗粒之间的空隙、颗粒内部空隙。当活物质、导电剂、粘结剂的密度都采用颗粒密度计算孔隙率时，所计算的孔隙率包括颗粒之间的空隙、而不包括颗粒内部空隙。因此，锂电池极片的孔隙尺寸也是多尺度的，一般地颗粒之间的空隙在微米级尺寸，而颗粒内部空隙在纳米到亚微米级。
在多孔电极中，有效扩散率、传导率等输运物性的关系可用下式表示：
其中，D0表示材料本身固有扩散(传导)率，ε为相应相的体积分数，τ为相应物相的迂曲率。在宏观均质模型中，一般采用Bruggeman关系式，取系数ɑ=1.5来估计多孔电极的有效物性。
电解液填充在多孔电极的孔隙中，锂离子在孔隙内通过电解液传导，锂离子的传导特性与孔隙率密切相关。孔隙率越大，相当于电解液相体积分数越高，锂离子有效电导率越大。而正极极片中，电子通过碳胶相传输，碳胶相的体积分数，碳胶相的迂曲度又直接决定电子有效电导率。
孔隙率和碳胶相的体积分数是相互矛盾的，孔隙率大必然导致碳胶相体积分数降低，因此，锂离子和电子的有效传导特性也是相互矛盾的，如图2所示。随着孔隙率降低，锂离子有效电导率降低，而电子有效电导率升高。电极设计中，如何平衡两者也很关键。
2 孔隙率与锂离子和电子电导率关系示意图
二、极片缺陷种类及检测
目前，在电池极片制备过程中，越来越多的在线检测技术被采用，从而有效识别产品的制造缺陷，剔除不良品，并及时反馈给生产线，自动或者人工对生产
过程做出调整，降低不良率。极片制造中常用的在线检测技术包括浆料特性检测、极片质量检测、尺寸检测等方面，比如：
（1）在线粘度计直接安装在涂布储料罐内实时检测浆料的流变特性，检测浆料的稳定性；
（2）采用X射线或β射线在涂布工艺中直接测量获得涂层的面密度，其测量精度高，但辐射大、设备价格高且维护麻烦；
（3）激光在线测厚技术应用于测量极片的厚度，测量精度可达±1. 0μm，还能实时显示测量厚度及厚度变化趋势，便于数据追溯和分析；
（4）采用CCD视觉技术检测极片的表面缺陷，即采用线阵CCD 扫描被测物，图像实时处理及分析缺陷类别，实现对极片表面缺陷的无损在线检测。在线检测技术作为质量控制的工具，理解缺陷与电池性能之间的相关性也是必不可少的，这样才能确定半成品合格/不合格标准。
后面部分对锂离子电池极片表面缺陷的检测技术新方法-红外热成像技术以及这些不同缺陷与电化学性能之间的关系简单介绍。
1、极片表面常见缺陷
图3是锂离子电池极片表面常见的缺陷，左边是光学图像，右边是热成像仪捕捉的图像。
图3极片表面常见缺陷：（a、b）凸起包/团聚体；（c、d）掉料/针孔；（e、f）金属异物；（g、h）不均匀涂层
（a、b）凸起包/团聚体，如果浆料搅拌不均匀或涂布供料速度不稳定时就会产生此类缺陷。粘合剂和碳黑导电剂的团聚体会导致活性成分含量低，极片重量轻。
（c、d）掉料/针孔，这些缺陷区域没有涂层，通常是由浆料中的气泡产生的。它们减少了活性物质的量，并使集流体暴露在电解液中，从而降低了电化学容量。
（e、f）金属异物，浆料或者设备、环境中引入的金属异物，金属异物对锂电池的危害巨大。尺寸较大的金属颗粒直接刺穿隔膜，导致正负极之间短路，这是物理短路。另外，当金属异物混入正极后，充电之后正极电位升高，金属发生溶解，通过电解液扩散，然后再在负极表面析出，最终刺穿隔膜，形成短路，这是化学溶解短路。电池工厂现场最常见的金属异物有Fe、Cu、Zn、Al、Sn、SUS等。
（g、h）不均匀涂层，如浆料搅拌不充分，颗粒细度较大时容易出现条纹，导致涂层不均匀，这会影响电池容量的一致性，甚至出现完全没有涂层的条纹，对容量和安全性均有影响。
2、极片表面缺陷检测技术
红外线(IR)热成像技术被用来检测干燥极片上的微小缺陷，这些缺陷可能会损坏锂离子电池的性能。在线检测时，如果电极缺陷或污染物被检测到，在极片上做好标记，在后续的工序中将其剔除，并且反馈给生产线，及时调整工艺以消除缺陷。红外线是一种电磁波，具有与无线电波和可见光一样的本质。利用某种特殊的电子装置将物体表面的温度分布转换成人眼可见的图像，并以不同颜色显示物体表面温度分布的技术称之为红外热成像技术，这种电子装置称为红外热像仪。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。
如图4所示，红外热像仪（IR Camera）利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标物体的红外辐射能量分布图形并反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。当物体表面存在缺陷时，该区域会出现温度的偏移，因此，这种技术也可以用于探测物体表面的缺陷，特别适合于一些光学探测手段无法分辨的缺陷。在锂离子电池干燥极片在
线检测时，首先极片经过闪光灯照射，表面温度发生变化，随后用热成像仪探测表面温度。热分布图像可视化，并实时对图像进行处理和分析，探测到表面缺陷及时做好标记。D. Mohanty的研究将热成像仪安装在了涂布机干燥烘箱的出口处，探测极片表面的温度分布图像。
图4 热成像仪探测极片表面出现示意图
图5（a）是热成像仪探测到的NMC正极极片涂层表面的温度分布图，其中包含了一个非常细小的缺陷，肉眼无法分辨。途中线段对应的温度分布曲线如内插图所示，在缺陷点出现温度尖峰。图5（b）图像对应的方框内出现温度局部
升高的情况，对应极片表面的缺陷。图6是负极极片表面温度分布图显示了缺陷的存在，其中温度升高的峰对应气泡或者团聚体，温度降低区域对应针孔或者掉
料。
图5 正极极片表面热成像温度分布图
图 6 负极极片表面热成像温度分布图
由此可见，热成像探测温度分布是很好的极片表面缺陷探测的手段，能够用于极片制造的质量控制。
二、极片表面缺陷对电池性能的影响
1、对电池倍率容量和库伦效率的影响
图7是团聚体和针孔对电池倍率容量和库伦效率的影响曲线，团聚体居然能够提高电池容量，但是会降低库伦效率。针孔降低电池容量和库伦效率，而且高倍率下库伦效率下降幅度大。
图7 正极团聚体和针孔对电池倍率容量和库伦效率的影响
图8是不均匀涂层、以及金属异物Co和Al对电池倍率容量和库伦效率的影响曲线，不均匀涂层降低电池单位质量容量10%-20%，但是整个电池容量下降了60%，这说明极片中活物质量明显减少了。金属Co异物降低容量和库伦效率，甚至在2C和5C高倍率下，完全没有容量发挥，这可能是由于金属Co在电化学反应中形成合金阻碍了脱锂和嵌锂，也可能是金属颗粒堵塞了隔膜孔隙造成微短路。
图 8 正极不均匀涂层、以及金属异物Co和Al对电池倍率容量和库伦效率的影响
正极极片缺陷小结：正极极片涂层中的团聚体降低电池的库仑效率。正极涂层的针孔降低库仑效率，导致差的倍率性能，特别是在高电流密度。非均匀涂层显示出较差的倍率性能。金属颗粒污染物可能会导致微短路，因此可能大大降低电池容量。
图9是负极漏箔条纹对电池倍率容量和库伦效率的影响，负极出现漏箔时明显降低电池的容量，但是克容量减小不明显，对库伦效率影响也而不大。
图9 负极漏箔条纹对电池倍率容量和库伦效率的影响
2、对电池倍率循环性能的影响
图10是极片表面缺陷对电池倍率循环的影响结果，其影响结果小结如下：团聚体：2C时，无缺陷极片电池200次循环容量维持率70%，缺陷电池12%，而5C循环时，无缺陷极片电池200次循环容量维持率50%，缺陷电池14%。
针孔：容量衰减明显，但是没有团聚体缺陷衰减快，200次循环容量维持率2C和5C分别为47%和40%。
金属异物：金属Co异物几次循环后容量几乎为0，金属异物Al箔5C 循环容量衰减显著。
漏箔条纹：相同漏箔面积条件下，与一条大尺寸条纹（5C循环时200次循环容量维持率47%）相比，多条小尺寸条纹的电池容量衰减更快（5C 循环时200次循环容量维持率7%）。这说明条纹数目越多对电池循环影响
越大。
图10 极片表面缺陷对电池倍率循环的影响
1、比表面积：1、颗粒大小即粒径越小比表面积越大。 2、颗粒表面形态：表面越粗糙比表面积越大。 3、有无能被吸附质进入的孔隙，孔隙越多比表面积越大 本文摘自: 电池论坛(https://www.doczj.com/doc/0c19502571.html,) 详细出处请参考：https://www.doczj.com/doc/0c19502571.html,/forum.php?mod=viewthread&tid=101869&highlight=%B1%C8%B1% ED%C3%E6%BB%FD 2、一般比表面积大意味着这材料粒度小，利于锂离子扩散，材料容量高，但粒径偏小也就是比表面积偏大，在实际生产所需的粘合剂、溶剂过多，影响涂布，同时材料和电解液接触过多，活性物质和电解液发生副反应也就剧烈的多，循环性能不好 3、在锂离子电池设计过程中，压实密度=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ，单位：g/cm3 压实密度分为：负极压实密度Anode density（或称为阳极压实密度）和正极压实密度Cathode density（或称为阴极压实密度）。原理: 锂离子动力电池在制作过程中，压实密度对电池性能有较大的影响。通过实验证明，压实密度与片比容量，效率，内阻，以及电池循环性能有密切的关系。找出最佳压实密度对电池设计很重要。一般来说，压实密度越大，电池的容量就能做的越高，所以压实密度也被看做材料能量密度的参考指标之一。压实密度不光和颗粒的大小、密度有关系，还和粒子的级配有关系，压实密度大的一般都有很好的粒子正态分布。可以认为，工艺条件一定的条件下，压实密度越大，电池的容量越高。实验得出以下结论：合适的正极压实密度可以增大电池的放电容量，减小内阻，减小极化损失，延长电池的循环寿命，提高锂离子电池的利用率。在压实密度过大或过小时，不利于锂离子的嵌入嵌出。现在常用的正极材料(钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等)和负极材料（人造石墨、天然石墨、复合石墨等），由于材质不同，压实密度也有较大的差别。提高压实密度可减小吸液量,增大电池体积比能量,降低内阻, 本文摘自: 电池论坛(https://www.doczj.com/doc/0c19502571.html,) 详细出处请参考：https://www.doczj.com/doc/0c19502571.html,/forum.php?mod=viewthread&tid=118416&highlight=%B1%C8%B1% ED%C3%E6%BB%FD 4、我测试的时候发现，粘度与表面积有很大的关系，同样的溶剂，成正比关系吧，材料浸润就是把材料表面润湿 5、具体问题具体分析，像导电剂这些，比表面积越大，打浆时需要更多的溶剂润湿，例如，加入SP的话，需要的NMP量要比ks-6多得多，因为SP比表面积比KS-6大得多，相同质量下，需要更多的NMP润湿；正极材料中，正常情况下，也与以上相似，但是另外一
锂电池极片设计及表面缺陷分析检测知识汇总 一、极片设计基础篇 锂电池电极是一种颗粒组成的涂层，均匀的涂敷在金属集流体上。锂离子电池极片涂层可看成一种复合材料，主要由三部分组成： (1)活性物质颗粒； (2)导电剂和黏结剂相互混合的组成相(碳胶相)； (3)孔隙，填满电解液。 各相的体积关系表示为：孔隙率+活物质体积分数+碳胶相体积分数=1 锂电池极片的设计是非常重要的，现针对锂电池极片设计基础知识进行简单介绍。 1、电极材料的理论容量 电极材料理论容量，即假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量，其值通过下式计算： 例如，LiFePO4摩尔质量157.756 g/mol，其理论容量为： 这计算值只是理论的克容量，为保证材料结构可逆，实际锂离子脱嵌系数小于1，实际的材料的克容量为： 材料实际克容量=锂离子脱嵌系数×理论容量 2、电池设计容量与极片面密度 电池设计容量可以通过下式计算：
电池设计容量=涂层面密度×活物质比例×活物质克容量×极片涂层面积其中，涂层的面密度是一个关键的设计参数，压实密度不变时，涂层面密度增加意味着极片厚度增加，电子传输距离增大，电子电阻增加，但是增加程度有限。厚极片中，锂离子在电解液中的迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因，考虑到孔隙率和孔隙的曲折连同，离子在孔隙内的迁移距离比极片厚度多出很多倍。 3、负极-正极容量比N/P 负极容量与正极容量的比值定义为： N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，这主要是处于安全设计，防止负极侧锂离子无接受源而析出，设计时要考虑工序能力，如涂布偏差。但是，N/P 过大时，电池不可逆容量损失，导致电池容量偏低，电池能量密度也会降低。 而对于钛酸锂负极，采用正极过量设计，电池容量由钛酸锂负极的容量确定。正极过量设计有利于提升电池的高温性能：高温气体主要来源于负极，在正极过量设计时，负极电位较低，更易于在钛酸锂表面形成SEI膜。 （4）涂层的压实密度及孔隙率 在生产过程中，电池极片的涂层压实密度通过下式计算，
电池设计： （1）正极参数：LiC o O2活性物质比容量140mAh/g。 活性物质含量0.96 正极基体厚度（Al）15μ 正极涂敷量（mg/cm2）35~45 碾压密度（g/cm3） 3.66~3.68 （2）负极参数： C 活性物质比容量308mAh/g。 活性物质含量0.91 副负极基体厚度（C u）10μ 负极涂敷量（mg/cm2）10~30 碾压密度（g/cm3） 1.66~1.68 （3）设计N/P（负/正）： 1.03 （4）装配参数：极耳处封装高度≥4mm 正、负极片宽度差（mm）1~3 负极同隔膜宽度差（mm） 2 折叠层数（单/双）1~2 极耳间距客户要求 极耳上保护胶带层数 1 （5）辅助材料参数：隔膜厚度μ1 20μ1 保护胶带厚度μ 100μ 终止胶带厚度μ 80μ 铝塑袋厚度μ 113μ 极耳厚度μ 100μ 极耳宽度mm 3~4 （6）设备公差：正极涂敷量公差+/-（mg/cm2）0.6 负极涂敷量公差+/-（mg/cm2）0.3 （7）材料系数：隔膜溶胀率0.02 极组化成膨胀率0.2 极组满电膨胀率0.1 例：421270 280 mAh 隔膜宽：70-7=63 负极：63-2=61
正极 ： 61-2=59+1=60 B 卷针宽度： 12-4.2-（2.6或1.5 ）A-B 正极单面： 2*12+2（倒角） A A+B=280+20/60*135*D/2*0.96*105 A-B=2*12+2 电池厚度=极组厚度+极组厚度/10+0.2+0.1（修正） For Example ：052030 4.9=x+0.1x+0.3 极组厚度为：4.2 极组宽度=20-1.5=18.5 注：1.5为两个折边+壳 For Example ：441070（采取651321卷法） 250 mAh 壳最长：67 隔膜宽：60 负极：58 正极：56 正极单边=2*10+2=22=A-B A+B=250+20/56*135*D/2*0.96 得出A 、B 负极片长=正极片长 极组宽度=10-1.5=8.5 极组厚度=4.4-0.3/1.1=3.7 如果正极极耳用镍，则会把镍电解 正极：C o 酸锂 LiC o O 2 粘接剂（PVDF1300，1700） 导电剂 导电剂：提高电极导电性CB 、KS 、SS 、SP 、KB 和LSTM 。 双 单
锂电芯培训资料 （三） 锂电芯基本知识 品管部选编
一、锂电芯原理 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，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。 二、锂电芯的构造 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，目前比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，心以保证下次充放电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。所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V。 三、锂电芯的安全性 电芯的安全性与电芯的设计、材料及生产工艺生产过程的控制等因素密切相关。在电芯的充放电过程中，正负极材料的电极电位均处于动态变化中，随着充电电压的增高，正极材料（LixCoO2）电位不断上升，嵌锂的负极材料（LixC6）电位首先下降，然后出现一个较长的电位平台，当充电电压过高（ >4.2V）或由于负极活性材料面密度相对于正极材料面密度(C/A)比值不足时,负极材料过度嵌锂，负极电位则迅速下降，使金属锂析出(正常情况下则不会有金属锂的的析出)，这样会对电芯的性能及安全性构成极大的威胁。 在材料已定的情况下，C/A太大，则会出现上述结果。相反，C/A太小，容量低，平台低，循环特性差。这样，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。所以在生产中应就以下几个方面进行控制： 1.负极材料的处理： 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，提高了电芯的安全性。 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。 2.制浆工艺的控制： 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，这样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。均匀的浆料保证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)可以保证正负极片质量的稳定和一致性，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)辊压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部微短路，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。同样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。
11、什么是电池的容量？ 电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下，应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流（1C）恒压（4.2V）控制的充电条件下充电3h，电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量，主要受放电倍率和温度的影响（故严格来讲，电池容量应指明充放电条件）。容量常见单位有：mAh、Ah=1000mAh）。 12、什么是电池内阻？ 是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大，会导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注：一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量，而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压？ 是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时，电池正负极之间的电势差。一般情况下，Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右，放电后开压为3.0V左右，通过电池的开路电压，可以判断电池的荷电状态。 14、什么是工作电压？ 又称端电压，是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下，当电流流过电池内部时，不需克服电池的内阻所造成阻力，故工作电压总是低于开路电池，充电时则与之相反。Li-ion的放电工作电压在3.6V左右。 15、什么是放电平台？ 放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C时停充电，然后搁置10分钟，在任何们率的放电电流下下放电至3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。16、什么是（充放电）倍率？时率？ 是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值，它在数据值上等于电池额定容量的倍数，通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为600mAh为1C（1倍率），300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推. 时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh的电流为1小时率,以此类推. 17、什么是自放电率？ 又称荷电保持能力，是指电池在开路状态下，电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响。是衡量电池性能的重要参数。 注：电池100%充电开路搁置后，一定程度的自放电正常现象。在GB标准规定LI-ion 后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天。可允许电池有容量损失。 18、什么是内压？ 指电池的内部气压，是密封电池在充放电过程中产生的气体所致，主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。 高倍率的连续过充，会导致电池温度升高、内压增大，严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响，如漏液、鼓底，电池内阻增大，放电时间及循环寿命变短等。 Li-ion任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏，甚至爆炸。帮Li-ion在充电过程中需采用恒流恒压充电方式，避免对电池产生过充。
锂离子电池材料常用表征技术 在锂离子电池发展的过程当中，我们希望获得大量有用的信息来帮助我们对材料和器件进行数据分析，以得知其各方面的性能。目前，锂离子电池材料和器件常用到的研究方法主要有表征方法和电化学测量。 电化学测试主要分为三个部分：（1）充放电测试，主要看电池充放电性能和倍率等；（2）循环伏安，主要是看电池的充放电可逆性，峰电流，起峰位；（3）EIS交流阻抗，看电池的电阻和极化等。 1、成分表征 （1）电感耦合等离子体（ICP） 用来分析物质的组成元素及各种元素的含量。ICP-AES可以很好地满足实验室主、次、痕量元素常规分析的需要；ICP-MS相比ICP-AES是近些年新发展的技术，仪器价格更贵，检出限更低，主要用于痕量/超痕量分析。 Aurbac等在研究正极材料与电解液的界面问题时，用ICP研究LiC 0O 2 和LiFePO 4 在电 解液中的溶解性。通过改变温度、电解液的锂盐种类等参数，用ICP测量改变参数时电解液中的Co和Fe含量的变化，从而找到减小正极材料在电解液中溶解的关键[1]。值得注意的是，若元素含量较高（例如高于20%），使用ICP检测时误差会大，此时应采用其他方式。 （2）二次离子质谱（SIMS） 通过发射热电子电离氩气或氧气等离子体轰击样品的表面，探测样品表面溢出的荷电离子或离子团来表征样品成分。可以对同位素分布进行成像，表征样品成分；探测样品成分的纵向分布 Ota等用TOF—SIMS技术研究了亚硫酸乙烯酯作为添加剂加到标准电解液后，石墨 负极和LiC 0O 2 正极表面形成SEI膜的成分[2]。Castle等通过SIMS探测V 2 O 5 在嵌锂后电极 表面到部Li+的分布来研究Li+在V 2O 5 中的扩散过程[3]。 （3）X射线光子能谱（XPS） 由瑞典Uppsala大学物理研究所Kai Siegbahn教授及其小组在20 世纪五六十年代逐步发展完善。X射线光电子能谱不仅能测定表面的组成元素，而且还能给出各元素的化学状态信息，能量分辨率高，具有一定的空间分辨率（目前为微米尺度）、时间分辨率（分钟级）。 用于测定表面的组成元素、给出各元素的化学状态信息。
锂离子电池基础知识大汇总（电池人常识） 现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。所以在认识锂离子电池之前，我们先来介绍一下锂电池。 举例来讲，以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的负极材料是锂金属，正极材料是碳材。按照大家习惯上的命名规律，我们称这种电池为锂电池。 锂离子电池的正极材料是氧化钴锂，负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程，为了区别于传统意义上的锂电池，所以人们称之为锂离子电池。 锂离子电池的广泛用途 发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。锂离子电池自1990年问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展，并广泛地应用于社会。锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等，且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。应用表明，锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。 锂离子电池的主要构成 （1）电池盖 （2）正极----活性物质为氧化钴锂 （3）隔膜----一种特殊的复合膜
（4）负极----活性物质为碳 （5）有机电解液 （6）电池壳 锂离子电池的优越性能 我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池（Ni/Cd）和镍氢电池（Ni/MH）来讲的。那么，锂离子电池究竟好在哪里呢？ （1）工作电压高 （2）比能量大 （3）循环寿命长 （4）自放电率低 （5）无记忆效应 （6）无污染 以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比： 镍氢电池和锂电池的区别镍镉电池和镍氢电池的区别 镍氢电池 镍氢电池是有氢离子和金属镍合成，电量储备比镍镉电池多30%，比镍镉电池更轻，使用寿命也更长，并且对环境无污染，无记忆效应。
锂离子电池正极材料的相关检测手段和方法 上一系列主要介绍了石墨负极的相关知识，而作为锂离子的提供者——正极材料，其种类也是很多的，从磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、到镍钴锰三元材料，从低镍含量的三元材料到高镍含量的三元材料，从NCM到NCA、从常规的材料到高电压的材料、从一次颗粒团聚形成的二次颗粒到大单晶颗粒、从元素分布均一的材料到核壳结构、梯度包覆掺杂的材料……正极材料的每一次小小的进步，都能给锂离子电池的性能带来巨大的提升，当然，也会给材料加工带来一定的难度。本系列将从正极材料的相关检测方法入手，从理论结合实际，带大家初步的了解相关材料的检测方法。今天将对正极材料的检测方法做一个初步的介绍。 1，锂电池负极系列之一 ~ 石墨类材料基础知识介绍 2，锂电池负极系列之二 ~ 石墨类材料性能检测相关知识介绍 3，锂电池负极系列之三 ~ 石墨类材料在加工过程中检测知识 4，锂电池负极系列之四 ~ 石墨类负极片相关性能的检测 5，锂电池负极系列之五——石墨类负极材料的制备方法 由于之前在负极系列中已经将粒度分布、比表面积、振实密度、磁性物质、外观形貌、首次充放电效率、容量以及在加工中需要检测的粘度、固含量、细度、流变、厚度、表面状态、吸液性能、表面电阻、孔隙率、反弹等参数均做了详细介绍，在此就不在赘述。主要介绍一些在负极材料检测中没有用到的相关测试设备以及测试指标。 1.EDS：
全称为Energy Dispersive Spectrometer，能谱分析其原理为入射电子使内层电极激发而产生特征X射线，当检测探头接受X射线信号时，将此射线信号转变成电脉冲信号，经放大器放大后通过多道脉冲分析器将脉冲信号编入不同的频道，最后在荧光屏上显示谱线，并进行定性和定量的分析。 通过对三元材料进行EDS分析，就可以得出三种元素的质量比，从而判断出材料的种类。此外，EDS技术也可以进行元素的面分布分析，用扫描观察装置，使电子束在试样上做二维扫描，测量其特征X射线的强度，使与这个强度对应的亮度变化与扫描信号同步在阴极射线管CRT上显示出来，就得到特征X射线强度的二维分布的像，现在在材料的掺杂、包覆均一性的研究上得到了广泛的应用。 从上图中可以看出，通过对不同元素面分布进行分析，可以看出元素的分布状况，这对于材料的制备来说具有很强的指导意义。 除此以外，还有XRF（X射线荧光光谱仪），EDX（指的是能量散射型X射线荧光光谱仪，也有人叫EDXRF），所分析的结果也是大同小异，在此不再赘述。 2.水分测试：材料中的含水量也是电池制造企业所关注的一个重要指标，关乎着烘干时间的长短以及相关参数的设置，现在普遍都用卡尔费休法进行测试。
锂电池基本性能测试知多少？ 通常，当锂电池做完化成-老化工序之后，需要对电池进行检验分析。那么一般会进行哪些内容的测试呢，今天简单聊聊电池的测试。一般而言对于待分析的锂离子电池，或者其他待测体系，电化学方面的研究人员都会做基础的检测和电化学性能测试，以进一步确认和判断该电池或者该体系出现的问题。 一、外观检测 软包电池：我们要确认电池是否完好无损，包括是否发鼓，是否漏液，是否表面有腐蚀现象等等，通过表面现象初步判断电池能否使用或者经历了什么样的遭遇。 方形铝壳：同样是确认电池是否有漏液，铝壳变形、有坑等，是否出现极柱不对称等现象。 电池发鼓，考虑是在高温下还是常温下的鼓胀，看看电池的一致性，是单个电池还是整批都是。如果是整批电池，考虑是体系的问题还是整体工艺的问题，通常钛酸锂电池体系鼓胀较为明显，装配工艺、设计不合理时也会整体鼓胀。如果是单个电池考虑是否发生了严重的裂化衰减、产气等。 电池漏液，首先确认电池漏液的位置，是极耳处还是注液口处，最后要确定是电池壳体设计问题还是操作的问题，比如没有封好铝塑膜、没有焊接好注液孔等。 如果发现电池表面腐蚀，考虑是注液时洒出电解液导致的腐蚀还是电池漏液引起的，抑或是电池短路碰撞、电化学腐蚀引起的壳体腐蚀。发现问题时要及时将其剔除。 二、基本电化学性能检测
1.电池的OCV、IR、体积（厚度）测量 拿到一批电池，首先要对电池的OCV、IR、体积（厚度）等参数进行测量，测试OCV可以确认电池初始状态的异常，测试IR可以将有问题的电池及时锁定，以观察其后续可能出现的问题，比如裂化、微短路等。测试体积或厚度不多解释，电池使用过程会鼓胀，电池鼓胀的原因见文末链接。 2.电池的容量确认 一般需要对电池做2~3次的容量确认，为什么不做一遍？担心不够准确，做多了无意义。 通常对电池的容量测试，选择0.5C或1C的电流，目前的国家标准是1C 充电1C放电，看有多少容量。当然，0.5C放电的容量会多于1C的，根据国标来吧~ 此外，常规容量确认之后，还需要对电池进行小电流充放电，目的是排除极化阻抗的影响，一般是0.1C或者更小；此时，电流足够小，极化足够小，暂时可以不予考虑，完整的展现出电池本身的容量及中压，循环曲线等等基础信息。 再往细处，如果条件允许，外界电压数据采集器，精确测量电池的电压-容量曲线，经过微分处理，可以进一步展现电池的内在状态，通过峰型峰位置的变化，判断电池的劣化程度和类型。 3.三电极 由于电池体系中有电流通过，产生了溶液电压降和对电极的极化，因此工作电极的电位难以准确测定，由此需要引入参比电极。参比电极有着非常稳定的电位，且电流不经过参比电极不会引起极化，从而工作电极的电位可以由参比电极得到，而电流由工作电极-辅助电极回路得到。电化学测试通常都会考虑三电极的方法，对锂电池研究也一样。
三元动力锂电池用铝箔表面微观形貌的 检测与分析 摘要：动力锂电池作为新能源汽车的一种动力来源，目前广泛应用于汽车行业，而铝箔作为动力锂电池的正极材料，各个电池厂商对铝箔表面质量要求极高，比如目视不能有划伤、油污、凹坑等。而铝箔表面微观形貌又是怎样？微观形貌 下的局部点位对应元素是否与铝基体有差别？本文主要介绍了使用CCD显微影像仪、SEM扫描电子显微镜对锂电池用铝箔微观形貌的检测与分析。 关键词：铝箔表面质量；基恩士CCD显微影像仪；扫描电子显微镜； 1.铝箔表面质量 铝箔按照表面状态可分为单面光铝箔和双面光铝箔。单面光铝箔指双合轧制 时每张铝箔只有一面和轧辊接触，与轧辊接触的一面和铝箔相互接触的一面表面 光亮度不同，与轧辊接触的面光亮，铝箔之间互相接触的面发暗。双面光铝箔是 指单张轧制时铝箔上下表面均与轧辊接触，双面都具有明亮的金属光泽①。 现代铝箔生产广泛采用高速铝箔轧机进行轧制，成品箔材表面外观质量主要 有辊印、起皱、亮线、振纹等目视可见缺陷，成品包装下箱前需对表面外观可见 缺陷进行检测拦截，确保发货客户端箔材表面无目视可见外观类缺陷问题。 三元动力锂电池用铝箔在电池厂进行三元浆料涂覆、烘烤后，转入正极辊压 设备对烘烤后正极卷进行辊压压实，而辊压断带对电池厂的生产效率产生较大制约，并且因辊压断带造成的涂布极卷报废给电池厂造成较大浪费。铝箔作为三元 锂电池三元浆料载体，必然得到更多的重点关注，比如表面外观质量情况、切边 质量情况、力学性能指标等，宏观目视可见的表面外观质量缺陷尚可识别消除， 但是铝箔表面微观形貌如何，需依靠CCD显微影像仪、SEM扫描电子显微镜等仪 器进行检测观察。
锂离子电池极片涂布和干燥缺陷研究综述概述说明 1. 引言 1.1 概述 锂离子电池作为一种重要的能源存储设备，广泛应用于电动汽车、移动通信和可再生能源等领域。其中，锂离子电池极片的制备过程对于电池性能和寿命具有至关重要的影响。涂布和干燥是制备锂离子电池极片的两个主要步骤，这两个环节的质量问题与电池性能密切相关。 本综述旨在系统总结锂离子电池极片涂布和干燥过程中存在的缺陷问题以及其对电池性能的影响。通过深入分析各种常见干燥缺陷及其产生机制，并探讨不同干燥条件对涂布膜层质量的影响，可以为优化涂布和干燥工艺提供理论指导。 1.2 文章结构 本文共分为五个部分：引言、锂离子电池极片涂布和干燥缺陷研究综述、方法和实验设计、结果与讨论、结论与展望。下面将依次介绍各部分内容。 在引言部分中，我们将首先概述本综述的目的和重要性，简要介绍锂离子电池极片涂布和干燥过程中存在的常见问题。然后，我们会详细说明文章结构，以便读者能够更好地理解整个论文的组织和内容。
1.3 目的 针对锂离子电池极片涂布和干燥过程中存在的缺陷问题，本综述旨在：1）总结锂离子电池极片涂布技术的研究现状和发展趋势；2）分析常见干燥缺陷对锂离子电池性能的影响，并探讨其产生原因；3）介绍相关实验方法、设备和材料，并提供数据处理和分析方法；4）讨论涂布膜层质量与干燥条件之间的关系，探索优化策略；5）总结主要发现，指出存在不足并提出未来需要进一步研究的问题；6）展望未来发展方向，强调该领域对于电池制造工艺改进和性能提升的重要意义。 通过深入探究锂离子电池极片涂布和干燥缺陷问题，我们有望为提高锂离子电池性能、延长使用寿命以及推动新一代电池技术的发展做出重要贡献。 2. 锂离子电池极片涂布和干燥缺陷研究综述 2.1 锂离子电池极片涂布技术介绍 锂离子电池的正负极均由活性物质、导电剂和粘结剂组成，为了增强其性能，常采用涂布工艺将材料均匀地涂布在集流体上。涂布工艺包括浆料的制备、涂布方法和工艺参数的选择。浆料制备是制定优化涂层性能的关键步骤，其中包括活性物质、导电剂和粘结剂的选择以及它们之间的配比优化。而涂布方法可以分为直接涂布法和间接涂布法两种，并且可以根据不同应用需求选择适合的方式进行操作。
锂电池极片内部孔隙大小及形态特征 锂电池极片内部孔隙大小及形态特征对于电池的性能有着至关重要的影响。为了深入了解锂电池极片的孔隙结构，本文将简要介绍压汞法在测量锂离子电池极片孔隙结构方面的应用，并探讨极片设计基础、常见缺陷以及孔隙结构对电池性能的影响。 一、锂电池极片孔隙结构测量方法 压汞法是一种广泛应用于测量锂电池极片孔隙结构的方法。以辊压石墨电极为例，通过压汞法可以测量锂离子电池电极孔隙特征结构，包括孔隙度、迂曲度、与结构有关的扩散系数、孔隙体积增量分布、孔隙体积、累积孔隙体积分数以及涂层内部表面。基于不同样品特性（如质量载荷、样品面积或样品高度），还可以计算出孔隙率。 二、锂电池极片设计基础 锂电池极片的设计涉及多种因素，其中包括电极材料的理论容量、电池设计容量与极片面密度等。电极材料的理论容量是指假定材料中锂离子全部参与电化学反应所能够提供的容量。在实际应用中，为了保证材料结构可逆，锂离子脱嵌系数小于1，因此实际材料的克容量会小于理论容量。 电池设计容量可以通过计算涂层面密度、活物质比例、活物质克容量以及极片涂层面积等参数得到。涂层的面密度是一个关键的设计参数，压实密度不变时，涂层面密度增加意味着极片厚度增加，电子传输距离增大，但增加程度有限。在厚极片中，锂离子在电解液中的
迁移阻抗增加是影响倍率特性的主要原因。 三、锂电池极片常见缺陷及影响 锂电池极片在设计和制备过程中可能出现一些缺陷，如孔隙分布不均、孔隙过大或过小、闭孔过多等。这些缺陷会对电池的性能产生不利影响，如降低电池的容量、增加内阻、降低循环寿命等。 综上所述，锂电池极片内部孔隙大小及形态特征对于电池性能具有重要影响。为了获得优异的电池性能，需要对极片孔隙结构进行优化，避免常见缺陷。通过采用合适的制备工艺和设计参数，可以提高电池的容量、倍率性能和循环寿命。 在实际应用中，研究人员可以利用压汞法等测试方法对锂电池极片的孔隙结构进行详细分析，从而为电池性能的优化提供有力支持。同时，了解极片设计基础和常见缺陷对电池性能的影响，有助于指导锂电池极片的设计和制备，满足不断提高的电池性能需求。
锂电池检测基础知识 一、填空题 1、锂离子电池的组成主要有正极、负极、隔膜、电解液、外壳等五大部分组成。 2、锂离子正极材料种类有钴基材料、镍基材料、锰基材料、铁基材料、镍钴锰三元材料等。 3、ISR18650PC-1300正极合浆需要的主要材料有三元材料、SP、KS-6、PVDF、NMP。 4、ISR18650PC-1500mAh中I指负极为碳材料的锂离子电池，S指正极材料为三元，R 指圆柱型，PC指高功率型，1500mAh指电池额定容量为1500mAh 。 5、IFP36115200-60表示为电池高度为 200mm ，宽度为 115mm ，厚度为 36mm ，铁基正极能量型方形锂离子蓄电池，额定容量为60Ah。 6、型号为IFP36115200-60Ah的方型锂离子电池化成分容工步： 常温搁置→__高温搁置__→真空脱泡→化成→测OCV1→老化→真空脱泡→打钢珠→点胶→清洗→贴面贴→分容→测OCV2→常/高温搁置→测OCV3→___配组__。 7、型号为ISR18650PC-1300/1500圆柱型锂离子化成前后搁置： 化成前搁置方式：常温正立，搁置时间： 24-32h ；化成后搁置时间： 7天。 8、锂离子电池充电方式有恒流充电、恒压充电、恒流恒压充电。 9、铁锂材料电池的标称电压是3.2V ，三元材料的标称电压是3.6V。 10、型号为ISR18650PC-1300mAh电池若放电倍率为5C，则其放电电流为 6500mA ，大概12min 放完电。 11、型号为ISR18650PC-1300/1500圆柱型锂离子电池分容温度： 23±1℃。 12、型号为IFP36115200-60的方型锂离子电池配组要求：
基于机器视觉的锂电池极片表面缺陷检 测与识别系统研究 摘要：全球碳中和目标的确立进一步拓展了锂电池的发展空间。作为锂电池制造的重要元件之一，极片表面缺陷不仅会直接影响锂电池的性能和寿命，也会成为锂电池使用过程中的潜在隐患。目前，机器视觉技术已逐渐取代落后、低效的人工检测方式，能够无损、高效地完成锂电池缺陷检测工作。 关键词：机器视觉；锂电池；极片表面；缺陷检测 引言 随着锂电池相关技术的发展和多类高性能锂电池产品的深入应用，锂电池也逐渐暴露出一些安全隐患，如电池发热起火、电池爆炸等问题将对公众的生命安全造成直接威胁。因此，锂电池生产企业在追求锂电池产品极致性能的同时，也对其安全性能提出了更高的要求。 1算法设计 针对痕类缺陷与背景灰度值相差不大的问题，首先进行图像差分和LOG算子的图像增强方法；接着提出一种基于改进的自适应中值和基于连通区域相结合的噪声滤波算法；然后对滤波后的多线段进行基于改进的RANSAC算法拟合，得到各线段的数学模型并且将多线段整合成完整的缺陷图像；最后提出了一种基于RANSAC算法的痕类缺陷分类方法。 1.1改进的滤波算法 本文算法核心之一为滤波算法。锂电池极片的背景通常由于经过激光模切等导致表面出现一些微小的噪点，因此在对缺陷进行检测之前对其进行滤波是很有必要的。常见的图像过滤方法是：高斯滤波，双边滤波，中值滤波和平均滤波。
由于极片缺陷噪声分布特点，因此本文采用改进的自适应中值滤波与基于连通域 去噪点相结合的方式对本文采用的样本进行滤波。 1.1.1改进的自适应中值滤波算法 自适应中值滤波（AdaptiveMedianFiltering,AMF）的设计思路是：通过自 适应调节中值滤波窗口达到只对噪声点滤除，而对非噪声点进行很好的保留的目的。AMF对椒盐噪声的滤除自适应性表现为两点：一是自动区分图像中的噪声区 域与非噪声区域，并对噪声区域进行滤除；二是根据噪声的密度自动选择不同尺 寸的滤波窗口。由于图像的背景灰度值低，因此噪声往往灰度值较大，将满足条 件修改后可以尽可能多的将噪声滤除。 1.1.2基于two-pass连通域的滤波算法 上述的中值滤波确实可以滤除一部分面积较小的散粒噪声，假设有一块面积 达到自适应中值滤波最大窗口面积的一半以上时，此时根据滤波的满足条件可知，此时的噪声会被判定为非噪声。因此本文采用基于two-pass的连通域标记及连 通区域数据处理将经过自适应中值滤波后残留的噪声滤除。在使用two-pass方 法进行连通域标记及连通区域数据处理之前需要先对图像进行二值化处理。本文 采用最大类间方差法（OTSU）获取自适应阈值对图像进行二值化处理。OTSU法是 一种自适应的二值化阈值确定方法。由于方差体现了图像灰度分布均匀性，若图 像的类间方差越大，则说明图像背景与缺陷的差别越大。 2存在问题 现在市面上有很多不同类型的锂电池极片轧制机，有简易型机械调整式的， 这类机型结构简单，成本低价钱便宜；还有高档型的数控液压调整式的，这类机 型结构采用液压伺服控制，结构复杂，成本高价钱昂贵。对应产量不大的小型厂家，普遍采用简易型的机器。该文将针对市面上简易型的锂电池极片轧制的工作 原理及存在问题进行探讨，并提出改进方法。 锂电池轧制机的轧制原理都是一样的，都是利用两个相互对滚的辊筒对锂电 池极片的厚度进行轧制，通过调整两个相互对滚的辊筒的中心距就能轧制不同厚
干货｜锂电池极片挤压涂布常见缺陷目前，电动车、储能电池等新能源产业在全球范围内发展迅速。作为公认的理想储能元件，动力锂电池也得到高度关注。 涂布机是动力锂电池极片的生产关键工艺设备。目前，锂电池极片涂布工艺主要有刮刀式、辊涂转移式和狭缝挤压式等。我在工作过程中，这三种涂布方式都接触过。一般实验室设备采用刮刀式，3C电池采用辊涂转移式，而动力电池多采用狭缝挤压式。 刮刀涂布 工作原理如图1所示，箔基材经过涂布辊并直接与浆料料槽接触，过量的浆料涂在箔基材上，在基材通过涂辊与刮刀之间时，刮刀与基材之间的间隙决定了涂层厚度，同时将多余的浆料刮掉回流，并由此在基材表面形成一层均匀的涂层。刮刀类型主要逗号刮刀。逗号刮刀是涂布头中的关键部件之一，一般在圆辊表面沿母线加工成形似逗号的刃口，这种刮刀具有高的强度和硬度，易于控制涂布量和涂布精度，适用于高固含量和高黏度的浆料。
图1 逗号刮刀涂布示意图 辊涂转移式 涂辊转动带动浆料，通过逗号刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊和涂辊的转动将浆料转移到基材上，工艺过程如图2所示。辊涂转移涂布包含两个基本过程：（1）涂布辊转动带动浆料通过计量辊间隙，形成一定厚度的浆料层；（2）一定厚度的浆料层通过方向相对的涂辊与背辊转动转移浆料到箔材上形成涂层。
图2 辊涂刮刀转移涂布工艺示意图 狭缝挤压涂布 作为一种精密的湿式涂布技术，如图3所示，工作原理为涂布液在一定压力一定流量下沿着涂布模具的缝隙挤压喷出而转移到基材上。相比其它涂布方式，具有很多优点，如涂布速度快、精度高、湿厚均匀；涂布系统封闭，在涂布过程中能防止污染物进入，浆料利用率高、能够保持浆料性质稳定，可同时进行多层涂布。并能适应不同浆料粘度和固含量范围，与转移式涂布工艺相比具有更强的适应性。
最全面的锂电池知识 锂电池根底锂电池是可充电电池，一般的锂电池充满电是4.2V也有其它电压的电池。锂电池容量是xxxmAh ，比方1000mAh ，即1000mA的供电电流可以用1小时。500mA供电能用2小时。依此类推。 锂电池的寿命和充电方式是指完全充满放光的次数限制。充电方式：快充，慢充，涓流充电，恒流充电等。 锂电池电路设计的注意问题：锂电池过充，过放电都会影响电池的寿命。注意锂电池的充电电压，充电电流。然后选取适宜的充电芯片。注意要防止锂电池的过充，过放，短路保护等问题。设计过后要经过大量的测试。 锂电池充电电路的设计这里选择了芯片TP4056为例子。根据所接电阻不同可以控制充电最大电流。可以设计充电指示灯，可以设计充电温度即多少到多少度之间进展充电。
充电保护电路，选择芯片DW01 和GTT8205的组合，可以做到短路保护，过充过放电的保护。 该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01，充、放电控制MOSFET1(含两只N沟道MOSFET)等局部组成，单体锂电池接在B+和B-之间，电池组从P+和P-输出电压。充电时，充电器输出电压接在P+和P-之间，电流从P+到单体电池的B+和B-，再经过充电控制MOSFET到P-。在充电过程中，当单体电池的电压超过4.35V时，专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断，锂电池立即停顿充电，从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中，当单体电池的电压降到2.30V 时，DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断，锂电池立即停顿放电，从而防止锂电池因过放电而损坏，DW01的CS脚为电流检测脚，输出短路时，充放电控制MOSFET的导通压降剧增，CS脚电压迅速升高，DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断，从而实现过电流或短路保护。锂电池的优势是什么?1. 高的能量密度2. 高的工作电压3. 无记忆效应4. 循环寿命长5. 无污染
锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总2011-08-12 15:38:29| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 本文引用自典锋《ZT 锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总》 锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总 一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯；2.保护电路(PCM)；3.外壳即胶壳。 分类 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,这种叫法很容易理解,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:MOTOROLA998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池 外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种: 1.1超声波焊接 外壳 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,原装电池的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,而喷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,如果我没记错的话),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. 超声波焊塑机焊接 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. 1.2卡扣式 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是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池 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) 超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等. 包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了. 锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）正极 2.0 负极构造 石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体（铜箔）负极 电芯的构造 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，目前比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