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文檔簡介

2024/11/71(圓柱)動(dòng)力電池培訓(xùn)

培訓(xùn):徐建兵2024/11/72主要培訓(xùn)內(nèi)容1.鋰電概論;2.基本概念和相關(guān)術(shù)語介紹;3.18650及26650生產(chǎn)流程及控制要點(diǎn);4.生產(chǎn)過程中常見異常原因分析及處理辦法5.生產(chǎn)電池的責(zé)任心、自身職責(zé)以及注意事項(xiàng)2024/11/731.鋰電概論、1.1鋰電概論:一次電池研究始于20世紀(jì)50年代,70年代始于實(shí)用化,廣泛用于軍事和民用小型電器上,如:手機(jī)、電腦、攝像機(jī)、照相機(jī)等.2024/11/74

鋰離子電池研究始于20世紀(jì)80年代,1990年日本研究成以石油焦為負(fù)極、鈷酸理為正極的鋰離子二次電池;2024/11/75

1993年美國(貝爾電訊公司)首先報(bào)道拉采用PVDF工藝制造成聚合物鋰離子電池(PLIB)20世紀(jì)90年代過鋰離子電池生產(chǎn)也相繼問世,1999年12月廈門寶龍工業(yè)有限公司、2000年1月深圳比克電池、2000年7月廣東惠州TCL金能電池有限公司先后大規(guī)模投產(chǎn)2024/11/762000年后,日本、法國電動(dòng)車(EV)和混合電動(dòng)車(HEV)相繼上市;直到2005年,中國動(dòng)力電池才暫露頭角,走在前面的有比亞迪,力神、比克、等公司,但至今均沒有量產(chǎn);據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全球每年新增利電池廠家有2000余家,其中中國為10——15家;2024/11/771.2我公司戰(zhàn)略公司主要是以二次鋰電和電子為基礎(chǔ)產(chǎn)品,產(chǎn)品為電池類:磷酸鐵鋰和錳酸鋰、錳鈷鎳三元材料3大系列目前公司主營產(chǎn)品磷酸鐵鋰動(dòng)力鋰電池具有安全性能好、循環(huán)壽命長、可快速充電、綠色環(huán)保、功率性能出色、成本相對較低的優(yōu)點(diǎn)。2024/11/78

主要應(yīng)用于電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車、電動(dòng)汽車、電動(dòng)工具、電動(dòng)玩具,太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),大型通訊服務(wù)器備用UPS電源系統(tǒng)、應(yīng)急照明系統(tǒng)、便攜移動(dòng)電源系統(tǒng)及礦山安全設(shè)備系統(tǒng)等多種領(lǐng)域。其輔助產(chǎn)品主要應(yīng)用領(lǐng)域有筆記本電腦、LED手電筒、手機(jī)、移動(dòng)DVD、GPS等數(shù)碼產(chǎn)品。2024/11/79ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證,產(chǎn)品已通過歐盟CE、美國UL、德國EMC等安全認(rèn)證,以及購買了國內(nèi)平安保險(xiǎn)、國外美亞產(chǎn)品質(zhì)量保險(xiǎn)。我公司生產(chǎn)的電池主要有鋁殼和圓柱兩大類,均符合鋰離子電池發(fā)展規(guī)律和市場需求的潮流2024/11/7102.基本概念和相關(guān)術(shù)語介紹什么是開路電壓?

是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時(shí),電池正負(fù)極之間的電勢差。一般情況下,Li-ion充滿電后開路電壓為3.6-3.8V左右,放電后開壓為2.0V左右,通過電池的開路電壓,可以判斷電池的荷電狀態(tài)。

2024/11/711什么是電池內(nèi)阻?是指電池在工作時(shí),電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大,會(huì)導(dǎo)致電池放電工作電壓降低,放電時(shí)間縮短。2024/11/712

內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個(gè)重要參數(shù)。

注:一般以充電后狀態(tài)內(nèi)阻為標(biāo)準(zhǔn)。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量,而不能用萬用表歐姆檔測量。2024/11/713什么是工作電壓?是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時(shí)電池正負(fù)極之間電勢差。在電池放電工作狀態(tài)下,當(dāng)電流流過電池內(nèi)部時(shí),不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力,故工作電壓總是低于開路電池,充電時(shí)則與之相反。

2024/11/714什么是電池的容量?電池的容量有額定容量和實(shí)際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計(jì)與制造電池時(shí)規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下,應(yīng)該放出最低限度的電量。2024/11/715什么是放電平臺(tái)?放電平臺(tái)是恒放電到3.6V,然后擱置10分鐘,在任何倍率的放電電流下下放電至2.0V時(shí)的放電時(shí)間。是衡量電池好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。

2024/11/716什么是(充放電)倍率?時(shí)率?是指電池在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)放出其額定容量時(shí)所需要的電流值,它在數(shù)據(jù)值上等于電池額定容量的倍數(shù),通常以字母C表示。如電池的標(biāo)稱額定容量為600mAh為1C(1倍率),300mAh則為0.5C,6A(600mAh)為10C.以此類推.

2024/11/717什么是自放電率?

是指電池在開路狀態(tài)下,電池所儲(chǔ)存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲(chǔ)存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。注:電池100%充電開路擱置后,一定程度的自放電正?,F(xiàn)象。在GB標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LI-ion后在20±2℃條件下開條件下開路擱置28天。可允許電池有容量損失。

2024/11/718

什么是內(nèi)壓?

指電池的內(nèi)部氣壓,是密封電池在充放電過程中產(chǎn)生的氣體所致,主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機(jī)溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。高倍率的連續(xù)過充,會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高、內(nèi)壓增大,嚴(yán)重時(shí)對電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響,2024/11/719

如漏液、鼓底,電池內(nèi)阻增大,放電時(shí)間及循環(huán)壽命變短等。Li-ion任何形式的過充都會(huì)導(dǎo)致電池性能受到嚴(yán)重破壞,甚至爆炸。幫Li-ion在充電過程中需采用恒流恒壓充電方式,避免對電池產(chǎn)生過充。2024/11/720為什么電池要儲(chǔ)存一段時(shí)間后才能包裝出貨電池的儲(chǔ)存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個(gè)重要參數(shù)。電池經(jīng)過一定時(shí)間儲(chǔ)存后,允許電池的容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。經(jīng)過了一段時(shí)間的儲(chǔ)存,可以讓內(nèi)部各成分的電化學(xué)性能穩(wěn)定下來,可以了解該電池的自放電性能的大小,以便保證電池的品質(zhì)。2024/11/721為什么要化成?電池制造后,通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活,改善電池的充放電性能及自放電、儲(chǔ)存等綜合性能的過程稱為化成,電池有經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能。2024/11/722為什么充電限制電壓?額定容量?額定電壓?終止電壓?A、充電限制電壓:按生產(chǎn)廠家規(guī)定,電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時(shí)的電壓值。B、額定容量生產(chǎn)廠家標(biāo)明的電池容量,指電池在環(huán)境溫度為20℃±5℃條件下,放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量,用C表示,單位為Ah(安培小時(shí))或mAh(毫安小時(shí))。C、標(biāo)稱電壓:表示電池電壓的近似值。2024/11/723D、終止電壓:規(guī)定放電終止時(shí)電池的負(fù)載電壓,其值為2.75V為什么恒壓充電電流為逐漸減少?因?yàn)楹懔鬟^程終止時(shí),電池內(nèi)部的電化學(xué)極化然保持再整個(gè)恒流中相同的水平,恒壓過程,再恒定電場作用下,內(nèi)部Li+的濃差極化在逐漸消除,離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。

2024/11/724鋰離子安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的?:為了確保Li-ion安全可靠的使用,專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全性能設(shè)計(jì),以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。1)隔膜135℃自動(dòng)關(guān)斷保護(hù):采用國際先進(jìn)的 UBEPE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120℃的情況下,PE復(fù)合膜兩側(cè)的膜孔閉合,電池內(nèi)阻增大,電池內(nèi)部升溫減緩,電池升溫達(dá)到135℃時(shí),PP膜孔閉合,電池內(nèi)部斷路,電池不再升溫,確保電池安全可靠。2024/11/7252)向電解液中加入添加劑在電池過充,電池電壓高于4.2V的條件下,電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合,電池內(nèi)阻大幅度增加,電池內(nèi)部形成大面積斷路,電池不再升溫。

3)電池蓋板結(jié)構(gòu):電池蓋板采用刻痕防爆球結(jié)構(gòu),電池升溫時(shí),電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹,電池內(nèi)壓加大,壓力達(dá)到一定程度防爆球破裂、放氣。2024/11/7264)各種環(huán)境濫用測試:進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn),如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等,考察電池安全性能。同時(shí)對電池進(jìn)行溫度沖擊實(shí)驗(yàn)和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué)性能實(shí)驗(yàn),考察電池在實(shí)際使用環(huán)境性能情況。

2024/11/727正、負(fù)正極烘烤的目的是什么?除去極片內(nèi)的水份和易揮發(fā)有機(jī)溶劑。

正、負(fù)正極片輥壓片的目的?使活性物質(zhì)與網(wǎng)柵及集流片接觸緊密,減小電子的移動(dòng)距離,降低極片的厚度,增加裝填量,提高電池體積的利用率。從而提高電池的容量。

2024/11/728壓片厚度對電池性能有什么影響?壓片厚度太厚時(shí):容易使電池內(nèi)活性物質(zhì)量減少,單位體積的活性物質(zhì)量的減少和極化電位的增大,從而造成電池的容量降低。壓片厚度太薄時(shí):容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量增加,極片表面有效面積減小,從而造成活性材料的浪費(fèi)和大電流充放電的困難.2024/11/729極片稱重的目的是什么?準(zhǔn)確了解和掌握極片的敷料量。

配片的目的是什么?使正負(fù)極片上的活性物質(zhì)的量比例保持一致性。為什么要進(jìn)行刷片操作?清除極片上的積塵,積料,毛刺等。

2024/11/730

車間的濕度對電池質(zhì)量有什么影響?車間內(nèi)的濕度大時(shí),極片吸水量大,增加了極片的水份含量,在電池中產(chǎn)生氣體量增加,使電池的內(nèi)壓增加,危害電池的安全性能。水份的增加多消耗電池中的活物質(zhì),使電池容量下降。濕度小反之.

2024/11/731

車間空調(diào)機(jī)和除濕系統(tǒng)的作用?

保持室內(nèi)的溫度恒溫,減小室內(nèi)的濕度,以提高電池的性能。

2024/11/73218650及26650生產(chǎn)流程及控制要點(diǎn)控制要點(diǎn)配料:

配料過程采用先進(jìn)的工藝方法及特殊的化學(xué)試劑,使正負(fù)極漿料各組之間的表面張力降到了最低。提高了各組之間的相容性,阻止了材料在攪拌過程“團(tuán)聚”的現(xiàn)象。漿料內(nèi)部無自聚成團(tuán)現(xiàn)象。均勻的漿料保證了正負(fù)極在基材上分布的均勻性,從而提高了電芯的一致性、安度保持穩(wěn)全性。

2024/11/733涂布:保證極片質(zhì)量的穩(wěn)定和一致性,大大提高電芯極片均一性,降低了不安全電芯的出現(xiàn)機(jī)率,單面極片上面密度誤差值應(yīng)小于±2%,極片長度及間隙尺寸誤差應(yīng)小于2mm;輥壓:輥壓機(jī)的輥軸輥壓極片跳動(dòng)應(yīng)不大于2μm,這樣才能保證極片厚度的一致性。2024/11/734分切:切出的極片不存在荷葉邊,毛刺等缺陷。卷繞:卷芯邊緣要對齊,不能出現(xiàn)螺旋。制片:極耳無歪斜,無虛焊,焊接區(qū)域要用高溫膠紙完全覆蓋;2024/11/735輥槽:尺寸完全符合工藝要求,輥槽處無破損;蓋帽焊接:至少有三點(diǎn)無虛焊、漏焊、焊穿;預(yù)封:千萬不能把極耳夾在蓋帽與殼體之間。2024/11/736清洗及涂膠和防銹油:用工業(yè)酒精清洗封口后的電芯,洗干凈上面的電解液及污漬,用氣槍吹干電池殼體上的殘余酒精,用棉簽再在分口處涂上密封膠后,半小時(shí)后再在封口處和輥槽處涂上防銹油;2024/11/737

化成分容:上柜后要保證觸點(diǎn)與電池接觸良好,工步設(shè)置要符合工藝要求;2024/11/738生產(chǎn)工程中常見異常原因分析及處理辦法配料:A粘度偏高:

a、根據(jù)固含量的高低加入適量溶劑進(jìn)行適當(dāng)攪拌;b、慢速攪拌若干時(shí)間;c、進(jìn)行反向攪拌若干時(shí)間;B顆粒:a、粘結(jié)劑未完全分散;b、導(dǎo)電劑未完全分散;c、活性物質(zhì)為完全分散;提高攪拌速率、延長攪拌時(shí)間。

2024/11/739氣泡:a、抽真空消泡;b、加入消泡劑:異丙醇和乙醇,原理如下:

異丙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈,提高粘結(jié)強(qiáng)度。2024/11/740乙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑線性交鏈,提高粘結(jié)強(qiáng)度(異丙醇和乙醇的作用從本質(zhì)上講是一樣的,大批量生產(chǎn)時(shí)可考慮成本因素然后選擇添加哪種)。

2024/11/741注意事項(xiàng):

1、防止混入其它雜質(zhì);

2、防止?jié){料飛濺;

3、漿料的濃度(固含量)應(yīng)從高往低逐漸調(diào)整,以免增加麻煩;

4、在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底,確保分散均勻;

2024/11/7425、漿料不宜長時(shí)間擱置,以免沉淀或均勻性降低;

6、需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以加入,以免材料性質(zhì)變化;

7、攪拌時(shí)間的長短以設(shè)備性能、材料加入量為主2024/11/7438、出料前對漿料進(jìn)行過篩,除去大顆粒以防涂布時(shí)造成斷帶;9、對配料人員要加強(qiáng)培訓(xùn),確保其掌握專業(yè)知識(shí)10、配料的關(guān)鍵在于分散均勻2024/11/744

一.涂布掉料:a、粘結(jié)劑量不足或失效;b、箔材表面粗燥程度不夠;c、第一節(jié)烘箱溫度過高;d、活性物質(zhì)有問題或與所用粘結(jié)劑不匹配;2024/11/745顆粒:a、漿料未分散均勻;b、涂布機(jī)頭帶入的干料;劃痕:a、刮刀處塞有干料或雜物;b、箔材表面已經(jīng)被劃傷;暗痕:a、漿料黏度偏高;b、溫度偏高;c、風(fēng)速不均勻;2024/11/746鼓邊:a、黏度偏??;b、分速不均勻;斑點(diǎn):a、漿料中帶有氣泡;b、漿料受潮;硬塊:漿料吸水/裂紋:a、第一節(jié)溫度過高;b、相鄰兩節(jié)烘箱溫度相差太大;2024/11/747輥壓:壓片厚度太厚時(shí),容易使電池內(nèi)部活性物質(zhì)量減少,容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量減小。從而造成電池的容量降低。壓片厚度太薄時(shí),容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量增加,極片表面有效面積減小,從而造成活性材料的浪費(fèi)和大電流充放電的困難。目前,壓后反彈嚴(yán)重,采取措施為再進(jìn)行一次輥壓;2024/11/748連續(xù)分條:蛇形邊,毛刺超出工藝標(biāo)準(zhǔn),邊緣掉料。2024/11/749

二.制片:A極耳虛焊;B高溫膠布沒有覆蓋完焊接區(qū)域金屬C負(fù)極極耳包膠布完整;三.卷繞:A卷心松弛;B卷心螺旋;C終止膠帶沒有貼平整;(每隔半小時(shí)要進(jìn)行試入殼3pcs)2024/11/750

四.入殼:A卷芯太??;B卷芯太大;五.輥槽:A鋼殼破損;B槽上高度不符合工藝;C槽下高度不符合工藝;六.注液:吸收緩慢;2024/11/751七.光焊蓋帽:虛焊或焊穿;八封口和清洗:A鎳層破壞嚴(yán)重;B未清洗干凈;2024/11/752成品電芯常見異常及處理辦法.容量低:a.附料量偏少;

b.極片兩面附料量相差較大;

c.極片斷裂;

d.電解液少;e.電解液電導(dǎo)率低;f.正極與負(fù)極配片未配好;

g.隔膜孔間隙率??;

2024/11/753h.膠粘劑老化→附料脫落;i.卷芯超厚(未烘干或電解液未滲透)

j.分容時(shí)未充滿電;k.正負(fù)極材料比容量小。2024/11/754內(nèi)阻高:a.負(fù)極片與極耳虛焊;

b.正極片與極耳虛焊;

c.正極耳與蓋帽虛焊;

d.負(fù)極耳與殼虛焊;e.鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大;

f.正極未加導(dǎo)電劑;

g.電解液沒有鋰鹽;

h.電池曾經(jīng)發(fā)生短路;

i.隔膜紙孔率小。2024/11/755電壓低:a.副反應(yīng)(電解液分解;正極有雜質(zhì);有水);b.未化成好(SEI膜未形成安全);

c.客戶的線路板漏電(指客戶加工后送回的電芯);d.客戶未按要求點(diǎn)焊(客戶加工后的電芯);

e.毛刺;

f.微短路;

g.負(fù)極產(chǎn)生結(jié)晶。

2024/11/756超高:a電解液分解;b.未烘干水分;

c.蓋帽密封性差;d.殼底太厚;e.卷芯太高。2024/11/757短路:a.料塵;b.裝殼時(shí)裝破;c.尺刮(隔膜紙?zhí)』蛭磯|好);

d.卷繞不齊;

e.沒包好;

f.隔膜有洞;g.毛刺2024/11/758斷路:a)極耳與蓋帽未焊好,或者有效焊點(diǎn)面積?。?/p>

b)極耳斷裂(極耳太短或與極片點(diǎn)焊時(shí)焊得太下)

2024/11/759爆炸:a.分容柜有故障(造成過充);

b.隔膜閉合效應(yīng)差;c.內(nèi)部短路;

水2024/11/760水對未封口電池的危害

車間內(nèi)的濕度大時(shí),極片吸水量

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