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锂离子电池制片过程掉粉的分析与讨论

导读: 极片掉粉目前钴酸锂的生产工艺,基本上不会掉粉,掉粉的可能性在生产过程中影响的因素有9点。

极片掉粉目前钴酸锂的生产工艺,基本上不会掉粉,掉粉的可能性在生产过程中影响的因素有:

1、配方比例不当,如粘接剂太少,容剂少致使搅拌不均匀。

2、粘接剂烘烤温度过高,使粘接剂结构受到破坏,。

3、浆料搅拌时间不够,没有完全搅拌开,

4、涂布时温度太低,极片未烘干。

5、涂布量不均匀,厚度差异太大。

6、极片在辊压前未烘烤,在空气中大量吸收水份。

7、辊压时压力过大,使极粉与集流体剥离。

8、辊压时极片的放送方式不对,造成极片受力不均。

9、用油性正极,水性负极,不掉粉的?

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)

四、锂离子电池的安全特性

锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中,所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标,国际上规定了非常严格的标准,一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足一下条件。

1)短路:不起火,不爆炸;

2)过充电:不起火,不爆炸;

3)热箱试验:不起火,不爆炸(150℃恒温10min)

4)针刺:不爆炸(用Φ3mm钉穿透电池);

5)平板冲击:不起火,不爆炸;(10kg重物自1米高处砸向电池)

6)焚烧:不爆炸(煤气火焰烧考电池)

为了确保锂离子电池安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计,以达到电池安全考核指标。

1、隔膜135℃自动关断保护:采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。

2、在电池升温达到120℃的情况下,复合膜两侧的PE膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部形成大面积断路,电池不再升温。

3、电池盖复合结构:电池盖采用刻痕防爆结构,当电池升温,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。

4、各种环境滥用试验:进行各项滥用试验,如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等,考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验,考察电池在实际使用环境下的性能情况。

文章转摘自微信公众号:好电科技

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