锂离子电池及动力电池包的生产工艺
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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3.0工作原理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、工艺流程三、电池不良项目及成因:1.容量低产生原因:a. 附料量偏少;b. 极片两面附料量相差较大;c. 极片断裂;d. 电解液少;e. 电解液电导率低;f. 正极与负极配片未配好;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。
2.内阻高产生原因:a. 负极片与极耳虚焊;b. 正极片与极耳虚焊;c. 正极耳与盖帽虚焊;d. 负极耳与壳虚焊;e. 铆钉与压板接触内阻大;f. 正极未加导电剂;g. 电解液没有锂盐; h. 电池曾经发生短路; i. 隔膜纸孔隙率小。
3.电压低产生原因:a. 副反应(电解液分解;正极有杂质;有水);b. 未化成好(SEI膜未形成安全);c. 客户的线路板漏电(指客户加工后送回的电芯);d. 客户未按要求点焊(客户加工后的电芯);e. 毛刺;f. 微短路;g. 负极产生枝晶。
锂离子动力电池生产工艺
锂离子动力电池生产工艺一般包括以下步骤:
1. 正极材料制备:正极材料是锂离子电池的核心部件之一,其制备通常包括混合、干燥、烧结、磨粉等步骤。
2. 负极材料制备:负极材料一般采用石墨材料,其制备包括粉碎、筛选、混合、涂布等步骤。
3. 电解液制备:锂离子电池的电解液一般为有机溶剂,如碳酸酯类、磷酸酯类等。
电解液制备包括混合、过滤、纯化等步骤。
4. 电池组装:将正、负极材料、电解液、隔膜等组装在一起,形成电池单体。
电池组装过程中需要注意材料的配比、温度控制、压力控制等。
5. 电池测试:对电池进行电性能测试,包括容量测试、循环寿命测试、温度性能测试等。
测试结果将用于产品质量控制和产品改进。
6. 封装和包装:将电池单体封装在保护壳中,添加保护电路和连接线,最终进行包装和标识。
包装过程中需要注意电池的安全性和稳定性。
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3.0工作原理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。
正极上发生的反响为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反响为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,方向一样但路不同,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1、根本工作原理1〕、正极反响:LiCoO2 ===== Li1-xCoO2 + x Li+ + xe-2〕、负极反响:6C + x Li+ + xe- ===== LixC63〕、电池反响:LiCoO2 + 6C ====== Li1-xCoO2 + LixC64〕、电池的电动势:〔1〕、定义:在没有电流的情况下,电池正、负极两端的电位差。
〔2〕、影响因素:由电极材料决定,不受其它任何辅助材料影响。
2、电压特性1〕、开路电压:用电压表直接测量的正、负极两端的电压。
E = V – I R2〕、工作电压范围:2.75 ~ 4.2 volt。
3〕、额定电压:3.6 volt。
4〕、平均工作电压: 3.72 volt。
动力电池生产工序
动力电池的生产工序主要包括以下几个步骤:
1. 材料准备:准备电池所需的正负极材料,包括锂、钴、镍、锰等金属负极材料以及石墨、锂铁磷酸盐等金属氧化物正极材料。
同时准备电解液、隔膜材料等其他配套材料。
2. 材料处理:将正负极材料进行粉碎、混合、烘干等处理,使其达到特定的颗粒度和化学组合。
3. 电极制备:将正负极材料涂覆在导电铜箔上,形成正负极片。
然后将正负极片进行卷绕或层叠,形成电极组。
4. 装配电池:将电极组与隔膜材料、电解液等进行层叠,形成电池芯。
然后将电池芯与保护板、外壳等组件进行装配,形成完整的电池。
5. 充电、激活:对装配好的电池进行充电和激活,使其具备正常的性能和使用寿命。
6. 质检:对生产好的电池进行质量检查,包括电池容量、内阻、循环寿命等指标的测试。
7. 封装、包装:对合格的电池进行封装和包装,以保护电池不受外界损害,并便于运输和销售。
需要注意的是,不同类型的动力电池(如锂离子电池、钠离子
电池等)在生产工序上可能存在一些差异。
此外,动力电池的制造过程需要遵守严格的环境和安全操作规范,以确保产品质量和制造安全。