锂电池定制16年-动力锂电池系统解决方案商

 

本文将从锂电池生产细节的角度分析锂电池在电池生产过程中存在的问题。以下是对10个主要锂电池生产问题的分析和意见。

 

阳极涂层出现针孔的原因是什么？

针孔的出现应由以下因素引起：

1、箔材不干净；

2、导电剂不分散；

3、锂离子电池负极的主要材料不分散；

4、配方中的某些成分含有杂质；

5、导电剂颗粒不均匀且难以分散；

6、阳极颗粒不均匀且难以分散；

7、配方材料本身存在质量问题；

8、搅拌锅未清洗，导致锅中残留干粉。

为了避免上述问题，有必要首先使用合适的混合工艺来解决活性材料和金属集电体之间的结合，并避免在电池板和电池组件的生产中人为去粉。在涂覆过程中添加一些不影响电池性能的添加剂确实可以提高极片的一些性能。

当然，在电解液中加入这些成分可以达到固结的效果。膜片的局部高温是由极片的不均匀性引起的。严格地说，这是一种微短路。微短路将导致局部高温，并可能导致阳极的粉末去除。

 

 

电池内阻过大的原因是什么？

流程：

1、阴极成分中的导电剂太少（材料之间的导电性不好，因为锂钴本身的导电性很差）

2、阴极成分中的粘合剂过多。（粘合剂通常是具有强绝缘性能的锂聚合物电池材料）

3、阳极成分中的粘合剂太多。（粘合剂通常是具有强绝缘性能的聚合物材料）

4、成分分散不均。

5、配料过程中粘合剂溶剂不完全。（不完全溶于NMP和水）

6、涂层拉丝表面的密度设计过大。（离子迁移距离大）

7、压实密度过大，碾压过密。（轧制太死，一些活性材料结构被破坏）

8、阴极接线片焊接不牢固，出现虚焊。

9、阳极接线片的焊接或铆接不牢固，存在弱焊接和脱焊现象。

10、绕组不紧，绕组铁芯松动。（增加阴极板和阳极板之间的距离）

11、阴极耳与外壳之间的焊接不牢固。

12、阳极接线片与电极的焊接不牢固。

13、电池烘烤温度过高，隔膜收缩。（隔膜孔径缩小）

14、液体注入量太少（循环后电导率下降，内阻迅速增加！）

15、液体注入后的保存时间太短，电解质没有完全渗透

16、在形成过程中未完全激活。

17、形成过程中电解质泄漏过多。

18、生产过程中的湿度控制不严格，电池会膨胀。

19、蓄电池的充电电压设置过高，导致过度充电。

20、电池储存环境不合理。

 

 

材料：

1、阴极材料具有高电阻。（导电性差，如磷酸铁锂）

2、隔膜材料的影响（隔膜厚度、小孔隙率、小孔径）

3、电解质材料的影响。（电导率小，粘度高）

4、阴极PVDF材料的影响。（大量或大分子量）

5、阴极导电材料的影响。（导电性差，电阻高）

6、阴极和阳极接线片材料的影响（厚度薄、导电性差、厚度不均匀、材料纯度差）

7、铜箔、铝箔材料的导电性差或表面有氧化物。

8、盖板的极的铆接接触的内阻相对较大。

9、阳极材料具有高电阻。其他方面

10、内阻测试仪器的偏差。

11、人为操纵。

 

当电极涂层不均匀时，应注意什么？

首先，有必要清楚地了解影响表面密度的因素和影响表面密度稳定值的因素，以便有针对性地解决问题。

影响涂层区域密度的因素有：

1、材料本身的因素

2、配方

3、搅拌混合物

4、涂层环境

5、刀刃

6、浆液粘度

7、电极移动速度

8、表面水平度

9、涂布机精度

10、烤箱功率

11、涂层张力等…

 

 

影响极片均匀性的因素：

1、泥浆质量

2、浆液粘度

3、步行速度

4、箔片张力

5、张力平衡法

6、涂层牵引长度

7、噪音

8、表面平整度

9、刀刃平整度

10、箔片平整度等…

以上只是一些因素的列表，具体原因必须自行分析，并有针对性地消除导致表面密度异常的因素。

 

为什么使用铝箔和铜箔作为集电器

1.两者都被用作集电器，因为它们具有良好的导电性和柔软的质地（也许这也有利于结合），而且它们相对常见且便宜。同时，可以在两者的表面形成一层氧化物保护膜。

2.铜表面的氧化物层是半导体，并且电子是导电的。氧化物层太厚，阻抗大；

铝表面的氧化铝层是绝缘体，氧化物层不能导电，但由于非常薄，它通过隧道效应实现了电子传导。如果氧化物层较厚，则铝箔的导电性较差，甚至绝缘。

通常，在使用前最好清洁集电器的表面。一方面，它可以去除油污，同时去除厚厚的氧化层。

3.阴极电势高，薄的氧化铝层非常致密，可以防止集电器的氧化。铜箔的氧化层比较疏松。为了防止其氧化，最好具有较低的电势。同时，Li很难在低电位下与Cu形成锂嵌入合金。

然而，如果铜表面被严重氧化，李将在稍高的电势下将锂与氧化铜嵌入。铝箔不能用作阳极，并且LiAl合金化将在低电势下发生。

4.集电器需要纯成分。Al成分不纯会导致表面膜疏松和点蚀，甚至表面膜的损坏也会导致LiAl合金的形成。用硫酸氢钠清洁铜网，然后用去离子水洗涤，然后烘焙。用氨水清洗铝网，然后用去离子水洗涤，然后烘焙。喷涂筛网的导电效果良好。

 

短路测试仪的高压击穿原理是什么？

用于测量蓄电池单元短路的电压有多高与以下因素有关：

1、制造商的技术水平

2、电池本身的结构设计

3、电池隔膜材料

4、电池的用途

不同的公司使用不同的电压，但许多公司使用相同的电压，而不考虑型号大小和容量。以上因素可以按从重到轻的顺序排列：1>4>3>2，也就是说，公司的技术水平决定了短路电压。

简单来说，击穿的原理是，如果极片和隔膜之间存在一些潜在的短路因素，如灰尘、颗粒、大隔膜孔、毛刺等，我们可以称之为薄弱环节。

在固定的、更高的电压下，这些薄弱环节使阴极和阳极之间的接触内阻比其他地方小，并且容易电离空气产生电弧；

或者阴极和阳极已经短路，接触点很小。在高压条件下，这些小触点瞬间有大电流通过，电能瞬间转化为热能，导致隔膜瞬间熔化或破裂。

 

材料颗粒大小如何影响放电电流？

简单地说，颗粒尺寸越小，导电性越好，颗粒尺寸越多，导电性越差。自然地，高倍率材料通常是具有高导电性的高结构小颗粒。仅从理论上分析，提高小颗粒材料，特别是纳米级材料的导电性非常困难，而且小颗粒材料的压实度会相对较小，即体积容量较小。

 

为什么阴极和阳极片会有这么大的反弹？

为什么在辊对齐后，阴极和阳极极片会有如此大的反弹？

有两个最重要的影响因素：材料和工艺。

1.材料的性能决定了回弹系数，不同材料的回弹系数不同；相同的材料，不同的配方，不同的回弹系数；相同的材料，相同的配方，不同的片剂厚度，不同的回弹系数；

2.如果工艺流程控制不好，也会造成回弹。储存时间、温度、压力、湿度、堆积方法、内应力、设备等。

 

如何解决圆柱形电池的泄漏问题？

该圆柱体是封闭成型的，并且在液体注入后被密封。因此，密封自然成为圆柱形密封的难点。目前，圆柱形锂离子电池的密封可能有以下几种方法：

1、激光焊接密封

2、密封圈

3、胶粘密封

4、超声波振动密封

5、两种或多种以上密封类型的组合

6、其他密封方法

 

泄漏的几种原因：

1、密封不到位造成液体泄漏，通常是密封变形，密封被污染，属于密封不好。

2、密封件的稳定性也是一个因素，即密封时检查合格，但密封件容易损坏，导致液体泄漏。

3、在地层或测试过程中产生气体，达到密封件能够承受的最大应力，冲击密封件并导致液体泄漏。与第二点不同的是，第二点属于缺陷产品泄漏，第三点属于破坏型泄漏，即密封件合格，但内部压力太高，无法损坏密封件。

4、其他泄漏方式。具体的解决方案取决于泄漏的原因。只要找到原因就很容易解决。困难在于很难找到原因，因为气缸的密封效果很难测试，而且大多是破坏性的类型，用于随机检查。

 

电解液过多会影响电池性能吗？

1、电解液不溢出时有几种情况：

2、电解液刚刚好

3、电解液略有过量

4、电解液大量过剩，但尚未达到极限

5、电解液过多，已接近极限

它已满到极限，可以密封

第一种情况是理想的，没有错。第二种情况下，轻微的超出有时是精度问题，有时是设计问题，通常设计太多。在第三种情况下，没有问题，只是浪费了成本。

第四种情况稍微危险一些。因为电池会因为各种原因被使用或测试：导致电解质分解并产生一些气体；电池会发热并产生热膨胀；

以上两种情况都容易导致电池凸起（也称为变形）或液体泄漏，增加了电池的安全隐患。

第五种情况实际上是第四种情况的增强版，危险性更大。更夸张地说，液体也可以变成电池。也就是说，将阴极和阳极插入含有大量电解质的容器（例如，500ML烧杯）中。

这个时候，阴极和阳极可以充放电，而且它也是一个电池，所以这里多余的电解质不是一点点。电解质只是一种导电介质。但是，电池的体积是有限的。在有限的体积内，自然要考虑空间利用和变形的问题。

 

 

电解液填充不足会导致鼓壳吗？

取决于注入的电解液有多少。

1、如果电池芯完全被电解液浸泡，但没有残留物，则电池在容量分配后不会膨胀；

2、如果电池芯完全被电解液浸泡，剩下一小部分，但注入的液体量低于制造商的要求，此时分开的电池外壳不会凸起；

3、如果电池完全被电解液浸泡，则剩余大量电解液，但制造商对液体注入量的要求高于实际要求。此时，所谓的液体注射不足只是制造商的一个概念，不可能是真的。响应电池的实际液体注入量的适当性，并且亚容量电池不膨胀；

4、流体注入严重不足。这也取决于程度。如果电解质几乎不能渗透到电池单元中，那么在容量被划分后，外壳可能会膨胀，也可能不会膨胀，但电池的外壳被划分的概率更高。如果电池单元的液体注入量严重不足，则电池的电能在形成过程中无法转化为化学能。此时，亚容量电池单元外壳的概率几乎为100%。

 

电解液填充不足是否会导致鼓壳

然后，可以做出以下总结：假设电池的实际最佳液体注入量为Mg，并且液体注入量太小，可以分为以下几种情况：

1、液体注入量=M：电池正常

2、液体注入量略小于M：电池容量不足以使外壳膨胀，容量可能正常，或略低于设计值，使膨胀的外壳循环的概率增加，循环性能恶化；

3、液体注入量比M小得多：电池壳率相当高，电池容量低，循环稳定性极差。一般情况下，容量在几十周内不足80%。

4、M=0，电池没有外壳，也没有容量。