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锂离子电池的的原理、配方和工艺流程，正极材料介绍锂离子电池的的原理、配方和工艺流程锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来工作。
随着新能源汽车等下游产业不断发展，锂离子电池的生产规模正在不断扩大。
本文以钴酸锂为例，全面讲解锂离子电池的的原理、配方和工艺流程,锂电池的性能与测试、生产注意事项和设计原则。
一，锂离子电池的原理、配方和工艺流程；一、工作原理1、正极构造LiCoO2 + 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体（铝箔）2、负极构造石墨 + 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体（铜箔）3、工作原理3.1 充电过程一个电源给电池充电，此时正极上的电子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，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为：负极上发生的反应为：3.2 电池放电过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+都是同时行动的，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”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
3.3 充放电特性电芯正极采用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x个Li离子后，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。
锂电池涂布开裂原理锂电池的正极材料通常是由锂盐、电子导电剂和聚合物混合而成的复合材料。
聚合物在锂电池中起到了增强材料的机械性能、提供离子传导以及固体电解质形成等功能。
当锂电池工作时，电池内部会发生放电和充电的过程，这个过程会引起正极材料的体积变化。
正极材料的体积变化是造成锂电池涂布开裂的主要原因之一、在放电过程中，锂离子从正极材料中脱嵌，正极材料会伴随着锂离子的嵌入和脱嵌而发生体积的膨胀和收缩。
这种体积变化会导致正极材料与涂布膜之间产生应力和应变，当应力和应变超过正极材料和涂布膜的承载极限时，涂布膜就会发生开裂。
除了体积变化，正极材料的结构和性质也会影响锂电池涂布开裂的发生。
例如，正极材料的颗粒尺寸和形状、材料的结晶度、材料的电导率等都可以对涂布层的性能和可靠性产生影响。
颗粒尺寸和形状不均匀会导致应力集中，增加涂布开裂的风险。
结晶度的变化和高温处理过程也会影响材料的力学性能和离子传导性能，进而影响涂布层的可靠性。
此外，正极材料和涂布膜之间的配合和黏附度也是导致涂布开裂的重要因素。
如果正极材料与涂布膜之间的黏附强度不够，那么就容易出现涂布开裂的现象。
因此，提高正极材料和涂布膜之间的粘附性是改善涂布层可靠性的重要途径。
为了解决锂电池涂布开裂的问题，研究人员提出了多种方法和策略。
例如，通过控制正极材料的颗粒大小和形状，可以减轻正极材料的体积变化引起的应力集中，从而降低涂布层开裂的风险。
另一方面，优化正极材料和涂布膜之间的黏附性，可以提高涂布层的可靠性。
此外，优化正极材料的结构和性质，也可以提高涂布层的耐久性和可靠性。
综上所述，锂电池涂布开裂是由于正极材料的体积变化、结构和性质的变化以及正极材料和涂布层之间的粘附性不足等多种因素共同作用的结果。
通过深入研究涂布开裂的机理和原因，可以为锂电池的优化和改进提供指导和方法。
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锂离子电池原理、常见不良项目及成因、 锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总 （２００９－０７－１１ ０９：２８：２５） 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：ＭＯＴＯＲＯＬＡ ９９８，８０８８，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。
锂离子电池（含动力电池）搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快，作为锂离子电池制造，每个工厂都在不断创新新的工艺，而这个工艺的发展速度很快，而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片（涂布）过程中遇到问题的解决成为一个难点，而这个难点需要系统的知识才能解决，总结十几年的心得体会供大家学习。
主要内容有：一、术语二、正极材料三、负极材料四、陶瓷隔离膜材料五、正极搅拌六、负极搅拌七、陶瓷隔离膜搅拌八、正极涂布九、负极涂布十、陶瓷隔离膜tubu十一、正极底涂印刷一术语1.1 粘度：粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度；单位是mpa.s，我们测量粘度用旋转粘度计：包括一块平板和一块锥板样品粘度越大，扭矩越大。
扭矩检测器内设有一个可变电容器，其动片随着锥板转动，从而改变本身的电容数值。
这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度，由仪表显示出来。
1.2 颗粒度：粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。
一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。
表示粒度特性的几个关键指标：D50/D90/D991.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。
比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。
比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。
1.4 固含量：浆料中固体物质质量占总质量的百分比1.5 透气度：严格来讲应该称为透气度或者透气量。
空气透过织物（PE及PTFE等等）的性能。
以在规定的试样面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率表示。
对于我们所做的陶瓷隔离膜，透气度越大，说明孔隙率小。
1.6 公转：对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转1.7 自转：是指物件自行旋转的运动，物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转，这条轴被称为自转轴。
1.8 搅拌速度：每分钟搅拌的速度，单位是RPM1.9 涂布重量：一般厂家是按照面密度来做，有的移50*100=500m2为单位，有的是以标准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控1.10 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，冷压后的不含基材的厚度1.11 振实密度：在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量，振实密度与压实密度不成正比例关系1.12 克容量：实际指的并不是“电池”的克容量，而是电池内部材料如：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等等的克容量，每种材料的克容量是不相同的。
锂电池生产中各种不良原因及分析各种不良原因的造成以及原因分析20130830一、短路：1、隔膜刺穿：1）极片边尾有毛刺，卷绕后刺穿隔膜短路（分切刀口有毛刺、装配有误）；2）极耳铆接孔不平刺穿隔膜（铆接机模具不平）；3）极耳包胶时未包住极耳铆接孔和极片头部（裁大片时裁刀口有毛刺）；4）卷绕时卷针划破隔膜（卷针两侧有毛刺）；5）圧芯时气压压力太大、太快压破隔膜（气压压力太大，极片边角有锐角刺穿隔膜纸）。
2、全盖帽时极耳靠在壳闭上短路：1）高温极耳胶未包好；2）壳壁胶纸未贴到位；3）极耳过长弯曲时接触盖帽或壳壁。
3、化成时过充短路：1）化成时，正负极不明确反充而短路；2）过压时短路；3）上柜时未装好或内部电液少，充电时温度过高而短路。
4、人为将正负极短路：2）清洗时短路。
二、高内阻：1、焊接不好：极耳与极片的焊接；极耳与盖有虚焊。
2、电液偏少：注液量不准确偏少；封口时挤压力度过大，挤出电液。
3、装配结构不良：极片之间接触不紧密；各接触点面积太小。
4、材质问题：极耳及外壳的导电性能；电液的导电率；石墨与碳粉的导电率。
三、发鼓：1、电池内有水分：制造流程时间长；空气潮湿；极片未烘干；填充量过大，入壳后直接发鼓；极片反弹超厚，入壳后发鼓。
2、短路：过充或短路。
3、高温时发鼓；超过50°C 温度发鼓。
四、低容量：1、敷料不均匀，偏轻或配比不合理。
2、生产时断片、掉料。
3、电液量少。
4、压片过薄。
五、极片掉料：2、拉浆温度过高。
3、各种材料因素：如 P01、PVDF 、SBR、CMC 等性能问题。
4、敷料不均匀。
六、极片脆：1、面密度大，压片太薄。
2、烘烤温度过高。
3、材料的颗粒度，振头密度等。
各工位段不良原因的造成及违规操作一、配料：不良原因： 1）各种添加剂与P01 的配比；2 ）浆料中的气泡；导致拉浆时不良率增加，以及3 ）浆料中的颗粒；正负极活性物质的容量发挥和4）浆料的粘度。
极片掉料。
不良操作：1）加入添加剂时少加或多加；2）浆料搅拌时间不准确；3）浆料中添加剂或多或少。
锂电池涂布工序是锂电池生产中非常关键的一环，涂布工序的质量直接影响着锂电池的性能和安全性。
然而，在实际生产过程中，涂布工序常常会出现各种故障，影响整个生产线的正常运转。
本文将就锂电池涂布工序常见的故障进行梳理和总结，并提供相应的解决方法，以期为从事锂电池生产的工程师和技术人员提供一定的参考和帮助。
1. 涂布机出现涂布不均匀情况1.1 可能原因：涂布刀片磨损不均匀，导致涂布厚度不均匀；涂布辊与输送辊之间的间隙不一致；涂布材料的粘度不一致。
1.2 解决方法：定期更换涂布刀片，保持其锋利度；调整涂布辊与输送辊的间隙，确保一致；加强涂布材料的粘度控制，确保一致。
2. 涂布机出现漏涂现象2.1 可能原因：涂布刀片损坏或安装不良；输送辊转速过快，导致涂布材料无法被充分涂覆；涂布材料的粘度过高，无法完全附着在电极上。
2.2 解决方法：检查涂布刀片的完好度并及时更换；适当调整输送辊的转速，确保涂布材料可以被充分涂覆；控制涂布材料的粘度，避免过高。
3. 涂布机出现起泡现象3.1 可能原因：涂布材料的挥发性成分过快，导致涂布过程中产生气泡；涂布刀片与电极间的间隙不一致，导致气体无法顺利逸出。
3.2 解决方法：调整涂布材料的挥发性成分，避免过快；确保涂布刀片与电极间的间隙一致，避免气泡产生。
4. 涂布机出现堵塞现象4.1 可能原因：涂布材料中有杂质，导致管道堵塞；输送辊转速过慢，无法及时排出涂布材料。
4.2 解决方法：加强涂布材料的过滤工作，确保无杂质；适当调整输送辊的转速，确保涂布材料能够顺利流动。
5. 涂布机出现电极破损现象5.1 可能原因：输送辊表面粗糙，易划伤电极；涂布刀片安装不稳，易引起电极损伤。
5.2 解决方法：定期对输送辊进行维护和更换，确保表面光滑；定期检查涂布刀片的安装情况，确保稳定可靠。
总结：通过对锂电池涂布工序常见故障和解决方法的梳理和总结，我们可以看到，涂布工序的质量受到多种因素的影响，需要全面而细致的管理和维护。
锂离子电池（含动力电池）搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快，作为锂离子电池制造，每个工厂都在不断创新新的工艺，而这个工艺的发展速度很快，而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片（涂布）过程中遇到问题的解决成为一个难点，而这个难点需要系统的知识才能解决，总结十几年的心得体会供大家学习。
主要内容有：一、术语二、正极材料三、负极材料四、陶瓷隔离膜材料五、正极搅拌六、负极搅拌七、陶瓷隔离膜搅拌八、正极涂布九、负极涂布十、陶瓷隔离膜tubu十一、正极底涂印刷一术语1.1 粘度：粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度；单位是mpa.s，我们测量粘度用旋转粘度计：包括一块平板和一块锥板样品粘度越大，扭矩越大。
扭矩检测器内设有一个可变电容器，其动片随着锥板转动，从而改变本身的电容数值。
这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度，由仪表显示出来。
1.2 颗粒度：粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。
一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。
表示粒度特性的几个关键指标：D50/D90/D991.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。
比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。
比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。
1.4 固含量：浆料中固体物质质量占总质量的百分比1.5 透气度：严格来讲应该称为透气度或者透气量。
空气透过织物（PE及PTFE等等）的性能。
以在规定的试样面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率表示。
对于我们所做的陶瓷隔离膜，透气度越大，说明孔隙率小。
1.6 公转：对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转1.7 自转：是指物件自行旋转的运动，物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转，这条轴被称为自转轴。
1.8 搅拌速度：每分钟搅拌的速度，单位是RPM1.9 涂布重量：一般厂家是按照面密度来做，有的移50*100=500m2为单位，有的是以标准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控1.10 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，冷压后的不含基材的厚度1.11 振实密度：在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量，振实密度与压实密度不成正比例关系1.12 克容量：实际指的并不是“电池”的克容量，而是电池内部材料如：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等等的克容量，每种材料的克容量是不相同的。
锂电池挤压涂布的原理
锂电池挤压涂布的原理是利用高粘度的混合物将正、负极材料挤压到导电基片上，形成均匀的涂层。
该技术可以实现高能量密度和较高的电极质量，可以应用于锂离子电池、聚合物锂离子电池和钠离子电池等电池系统。
具体的挤压涂布原理如下：
1. 准备正、负极材料：正极材料是由锂盐、活性物质、导电剂和粘结剂等混合而成，负极材料是由碳类材料和导电剂混合而成。
2. 制备混合浆料：将正、负极材料与溶剂混合，形成粘稠的浆料。
3. 挤压涂布：将正、负极材料浆料分别挤压到两个导电基片上。
基片可以是导电涂层的铜箔或铝箔，也可以是具有导电性的聚合物基材。
4. 涂层形成：挤压的过程中，浆料在基片上分布均匀，形成均匀的涂层。
挤压压力和涂布速度会影响涂层的厚度和充放电性能。
5. 干燥和固化：挤压涂布后，将涂层进行干燥，除去溶剂，使涂层固化。
通过挤压涂布技术，可以实现锂电池电极的高密度、高通量生
产。
挤压涂布不仅可以提高电极质量，降低电极内阻，还可以加速电极生产速度，降低成本。
锂电池正极涂布边缘涂覆方法概述及解释说明1. 引言1.1 概述锂电池作为一种重要的能源储存装置，具有高能量密度、长寿命和环保等优势，在手机、电动车和可再生能源等领域得到广泛应用。
其中，正极涂布是锂电池制造过程中关键的一步，影响着电池性能和稳定性。
1.2 文章结构本文旨在对锂电池正极涂布边缘涂覆方法进行概述和解释说明。
文章主要分为五个部分：引言、正极涂布边缘涂覆方法简介、正极涂布边缘涂覆方法详解、锂电池正极涂布边缘涂覆参数的影响因素分析以及结论与展望。
在引言部分，我们将介绍全文的背景和目的，以及文章所包含的各个章节的主要内容和重要性。
1.3 目的本文旨在全面探讨锂电池正极涂布边缘涂覆方法，包括其定义、重要性以及研究背景和现状。
同时，将详细介绍传统正极涂布边缘涂覆方法与新型正极涂布边缘涂覆方法，并分析其方法优势和应用前景。
此外，本文还将深入探讨涂料特性、涂料流变性质和工艺参数对正极涂布边缘涂覆效果的影响因素，并提供具体的分析和解释。
最后，本文将总结主要研究结论，并指出存在的问题以及未来改进方向和研究发展方向。
通过本文的概述和解释说明，读者将能够全面了解锂电池正极涂布边缘涂覆方法及其相关影响因素，从而促进该领域的深入研究与应用。
2. 锂电池正极涂布边缘涂覆方法简介2.1 正极涂布边缘涂覆的定义正极涂布边缘涂覆是一种针对锂电池正极材料在制备过程中常见的问题进行解决的方法。
在正极材料的制备过程中，为了提高电池性能和稳定性，需要对正极材料进行均匀的涂布。
然而，在传统的正极涂布方法中，经常会出现涂布边缘不充分、漏斗效应等问题。
因此，正极涂布边缘涂覆方法被提出，并针对这些问题进行改进。
2.2 正极涂布边缘涂覆的重要性正极是锂电池中起着储存和释放锂离子的关键部件之一。
其制备过程中的质量和均匀性直接影响到电池性能和循环寿命。
采用正极涂布边缘涂覆方法可以有效解决传统方法中存在的不均匀、低效率以及成本上升等问题，提高锂电池质量和生产效率。
锂电池涂布、极片烘干原理介绍
锂电池是一种高效、高性能的电池，其核心部件为电池片。
为了增加电池片的电化学性能，通常会对其进行涂布处理。
涂布过程中，会使用涂布机将正负极活性材料均匀涂布在电极片上。
在涂布完成后，电极片需要进行烘干处理，以使其达到一定的干燥程度。
烘干过程中，需要使用专业的烘干设备，将电极片置于高温高湿的环境中，使其内部水分蒸发。
这样可以有效地保证电池片的质量，提高电池的使用寿命和性能。
总的来说，锂电池涂布、极片烘干是锂电池制造过程中至关重要的步骤。
只有通过精细的涂布和烘干工艺，才能制造出高性能、高品质的锂电池产品。
- 1 -。
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。
3.0工作原理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。
锂离子电芯是一种新型的电池能源，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，往返穿梭电芯内部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，负极集流体是铜箔，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，电池的正极上有锂离子生成，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，有运动回到正极。
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，在内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。
锂离子电池的性能：优良的安全性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。
同时采用特殊的可恢复配件，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膜的形成及稳定上。
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)可以保证极片质量的稳定和一致性，大大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。
4.先进的封口技术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，它是利用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)必须有高统一纯度的氮气保护，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℃）。
3.1 充电过程如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子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，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过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+都是同时行动的，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”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
二、工艺流程主要工序：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：将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔表面，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对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一、电极的组成：1、正极组成：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。
2、负极组成：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石墨两大类。
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。
提高反应深度及利用率。
防止枝晶的产生。
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：由铜箔或镍带制成。
二、配料目的：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。
三、配料原理：（一）、正极配料原理（关键）1、原料的理化性能。
（1）钴酸锂：非极性物质，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%，通常为弱碱性，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2~5μm；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。
