锂离子电池过程控制点

电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 锂离子电池设计原则 一、锂离子容量即含量，正极活性物质的量决定容量。

?LiCoO2+C LiC6+LixCoO2

二、正极过量会析出锂枝晶，易产生安全问题，所以负极比正极稍微过量。

?LiCoO2+C LiC6+LixCoO2+ Li

三、电解液起到运输锂离子的作用，因此量必须保证。

四、水分会消耗锂离子，影响容量，同时产生气体造成鼓壳；同时可能和电解质反应，影响电池的循环、平台等，所以锂离子电池不能有水分。

?LiCoO2+C＋H2O LiC6+LixCoO2+LiOH+H2 ?LiPF6＋H2O LiF+PF3O+HF

五、锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引起安全问题。

?LiCoO2+C＋H2O LiC6+LiyCoO2+ Li

六、锂离子电池短路时产生极大电流可能会伤害人，而且容易引起电池的安全问题。

电池短路瞬间电流： I=U/R=4.2/0.06=700A

人体承受的正常电流： I=U/R=36/800=0.045A

七、隔膜纸起着隔离的作用，一定不能破损，否则正、负极直接短路

1 电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 会带来安全问题。

放

充 隔 膜 纸 电

制程过程控制点

1 正负极材料热处理：通过高温除去材料中的杂质和水分

潜在问题

①温度偏高—正极材料结块

②温度偏低—水分和杂质去除不干净，导致所有水分引起的问题。

2 搅拌：使各种原材料充分分散

潜在问题

①搅拌不均匀—引起电池局部不均匀，可能导致电池的容量、 内阻和循环寿命的异常甚至安全问题。 ②搅拌过程中有杂质混入—影响电池性能 制程过程控制点—3

3 拉 浆：

使浆料均匀地涂覆在基体表面并烘干

潜在问题

2

电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 ①拉浆厚度不稳定/拉浆机调试不到位—引起电池的局部不均匀，可能导致电池的容量和循环寿命的异常甚至安全问题

②温度不稳定—极片烘不干引起掉粉或过热影响极片的粘接性能

4 刮 粉：将极片上无效位置和极耳位置的覆料刮除

潜在问题

①刮粉尺寸不准—造成电池装配难度增加，甚至使正负极根本无法吻合，引起电池的安全问题

②刮伤基体—导致断片或形成毛刺，严重时会引起电池的安全问题

5 对 辊：增加电极活性物质的密度并使表面平整

潜在问题

①压力不足，辊压厚度不到位—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起安全问题

②辊面不平整—极片表面不光滑甚至有毛刺，引起电池短路、自放电甚至出现安全问题

6 分 条：按型号要求剪裁极片

潜在问题

①切口有毛刺—引起电池短路、自放电甚至出现安全问题 ②极片出现弧形—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起电池短路甚至安全问题

7 正极焊接：使极片和极耳良好连接在一起

潜在问题

虚焊—电池断路或内阻偏大

8 负极焊接：使极片和极耳良好连接在一起

潜在问题

铆接不牢—电池内阻增大甚至无穷大

9 正负极贴胶纸：封住极耳部位可能存在的毛刺

潜在问题

贴的位置不当，露出毛刺或贴住活性材料—毛刺引起电池的短路或安全问题，正极活性物质被贴住会影响容量

10 极片烘烤：除去极片中的水分

3 电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 潜在问题

①温度过高—极片变脆，引起极片掉粉或电池短路，导致电池自放电大甚至安全问题

②温度过低—极片除水不净，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常

11 卷 绕：隔膜良好绝缘的基础上正负极良好地叠合

潜在问题

①正负极片对位不齐—正极活性区域超出负极活性区域，具有安全隐患

②操作过程中隔膜受到损伤—导致电池短路或自放电大，甚至引起安全问题

12 捏 扁：将圆卷芯折成方形卷芯

潜在问题

捏扁时位置不对—使极耳偏离设计位置，引起套壳和盖板焊接困难

13 压 扁：使电池芯叠层紧密，方便套壳

潜在问题

压力过大或过小—压力过大易导致电芯压坏短路，压力过小使电芯压不到位，影响下步操作

14 贴上下胶纸：避免电池芯和壳体或盖板间的短路

潜在问题

位置不当—在电池受外界震动或碰撞时不能完全避免电池的内部短路，容易出现安全问题

15 套 壳：将电芯完好无损地装电池壳中

潜在问题

套破—使电池短路或自放电大，具有安全

16 焊正极耳：使正极耳和盖帽良好连接在一起

潜在问题

虚焊—导致电池断路或内阻偏大

17 焊负极耳：使负极耳和钢壳良好连接

潜在问题

虚焊—导致电池断路或内阻偏大

18 点盖板：固定盖帽方便焊接

4 电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 潜在问题

虚焊或炸火—虚焊会引起盖帽脱落，影响下步操作；炸火会导致外观不良

20 激光焊接

潜在问题

①焊接功率不稳定—容易出现焊接漏点，引起电池漏气或漏液 ②焊接时有杂物炸火—引起电池漏气或漏液并影响电池外观 ③焊接定位不良—导致电池焊接合格率低并影响电池外观

21 测气密性：监测焊接效果

潜在问题

出现漏检或误检—影响电池的注液并出现盖底板漏液

22 烘电池：除去电池中的水分

潜在问题

①温度失控—温度偏高会损坏电池，温度过低会影响水分的去除，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常等问题②抽真空时不达标—真空度不够会影响电池中水分的去除

23测短路：检出短路电池

潜在问题

漏检或误检—短路或微短路的电池都会出现自放电大的情况，严重时还会在充放电时出现爆炸

24 注 液：真空状态下定量注入电解液

潜在问题

①注液量不准—注液量过多会导致电池漏液和鼓壳，过少会导致电池容量不足、内阻偏大、平台低及循环性差等问题

②注液时与外界隔离效果差—容易导致电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题

25 储 存

潜在问题

储存时环境控制不好—容易使电池吸水，引电池各项性能异常

26 预 充：使电池在小电流的状态下活化

潜在问题

5

电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 电流和时间控制不好—

①电池充电不到位引起后续判断不准甚至电池鼓壳

②预充前后时间控制不当会使电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题

27 测电压：检测电池的自放电情况

潜在问题

电压测量不准—对自放电电池检定出错，易在分容过程中出现爆炸的异常情况

28 分 容：检测电池的容量

潜在问题

电流和时间控制不好—

①放电电流不准—影响电池的分容准确度，出现误判现象 ②恒压电压不准

a、电压偏高会导致电池过充，影响电池性能和分容准确度，极端时可能出现爆炸

b、电压偏低会导致电池充电不足，影响电池分容的准确度

29储 存：检测电池的自放电情况

潜在问题

温度对储存结果有影响

30 抛 光：清理电池表面

潜在问题

①抛光不良—影响电池的外观

②定点抛光时间过长—电池过热影响电池的各项性能

31 测电压：检测电池的自放电情况

潜在问题

测量不准—有自放电较大电池混入下一工序，电池在使用过程中可能出现安全问题

32单充电：将电池荷电50%

潜在问题

电压控制不准—容易引起出货时的误判

33 点 胶：加强电池封口处的密封性

6 电池过程控制点 杨俊 R&D 2003-7-11 潜在问题

胶水配制不当或操作不当—影响电池的外观

34出货测电压：检测电池的自放电情况

潜在问题

测量不准—有自放电较大电池直接出货，在使用过程中可能出现安全问题

7

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/7ylg.html