锂电设计和分析.docVIP

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。 4.超厚产生超厚的原因有以下几点:a.?焊缝漏气;????????????b.?电解液分解;???????????????????????c.?未烘干水分;d.?盖帽密封性差;????????e.?壳壁太厚;?????????????????????????f.?壳太厚;g.?卷芯太厚(附料太多；极片未压实；隔膜太厚)。 5.成因有以下几点?a.?未化成好（SEI膜不完整、致密）；??????????????????????b.?烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料；????c.?负极比容量低；d.?正极附料多而负极附料少；??????????????????????????????e.?盖帽漏气，焊缝漏气；??????????f.?电解液分解，电导率降低。? 6.爆炸a. 分容柜有故障（造成过充）；?????????????????????????????b.?隔膜闭合效应差;?????????c.?内部短路 7.短路?a.?料尘；????????????????????????????????????????????? b.?装壳时装破；????????????????????????c.?尺刮（小隔膜纸太小或未垫好）;d.?卷绕不齐；????????????????????????????????????????e.?没包好；????????????????????????????f.?隔膜有洞;?????????????g.?毛刺?8.断路?a) 极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小；b) 连接片断裂（连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下）? 电池基本知识及生产控制 一、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。其反应示意图及基本反应式如下所示： ?二、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X0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，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、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