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32700电池钢壳底部能用烙铁直接焊线吗?
圆柱锂电池分为钴酸锂、锰酸锂、三元材料。三种材料体系电池各有不同的优势,电池广泛应用于:笔记本电脑、数码相机、照明灯具、玩具产品、电动工具、便携式移能源等领域。
锂电池生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在锂电池生产工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池组装关系到锂电池成品质量。锂电池生产工艺流程具体环节包含正极拉浆、负极拉浆、正极片、负极片、钢壳装配、注液及检测以及包装等。
众所周知,锂电池生产工艺流程相当复杂,毕竟锂离子电池产品安全性能高低直接关系到消费者的生命健康,自然锂电池生产制造中对设备的性能、精度、稳定性和自动化水平有较高的要求。
以锂电池生产工艺流程中的电极浆料的制备的为例,这个环节及时最前端的环节,也是整个生产工艺的最重要的环节,毕竟电极浆料混合分散工艺对产品的品质影响度大于30%。
原因在于锂电池的正、负极浆料制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,并且伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,所以电极浆料的分散质量直接影响锂电池的产品性能。
圆柱锂电池漏液的原因
究其原因主要是:内部压力过大、外部封装不合格。
一、在电池制造的过程中,若发生以下问题,就容易造成电池漏液:
1.焊接电池外壳与盖帽时,焊接不牢固、不密封,有漏焊、虚焊,焊缝有裂缝、裂口等问题
2.钢珠封口时,钢珠大小不合适,l钢珠材质与盖帽材质不相同
3.盖帽的正极铆接不紧密,有间隙,且绝缘密封垫的弹性不合适,不耐腐蚀,易老化
二、在使用过程中可能出现的问题:
1.电池非原装,电压过高或电流过大
2.电池在平常使用过程中经常磕碰,损伤铝塑膜,加上电池内部强度不够
圆柱锂电池漏液处理方法
▲检查电池的外壳,很多时候因为电池安装不合理、车架电池盒有焊渣和车架底盘低导致的磕碰等原因,造成外壳损坏。
▲取开盖板查看安全阀周围有无渗酸漏液痕迹,再打开安全阀检查电池内部有无流动的电解液。
▲在前两步都没有异常的情况下,需要进行气密性测试,即在水中加压充气,查看是否有气泡,如果有则说明有遗漏现象,没有则说明正常。
▲在充电的时候,需要观察是否有流动电解液,如果有将其抽出。
一旦找到渗漏地方后用小刀把周围清理干净,用电瓶专用胶水把漏液口粘牢。之所以出现电池漏液与电池本身的质量有很大的关系,因此用户在购买过程中一定要认准正品高质量电池。
锂电池的原理及生产工艺流程?
一、锂离子电池原理
1.0 正极构造
LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极
2.0 负极构造
石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极
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,其外部表现为电芯的压倒终结。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。
3.0工作原理
锂电池内部成螺旋型结构,正极与负极之间由一层具有许多细微小孔的薄膜纸隔开。锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L,重量容量密度可以达到125Wh/L。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。锂离子电池的正极采用钴酸锂,正极集流体是铝箔;负极采用碳,负极集流体是铜箔,锂离子电池的电解液是溶解了LiPF6的有机体。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生茶鞥的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈现层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样道理,党对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,有运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
锂离子电池盖帽上有防爆孔,在内部压力过大的情况下,防爆孔会自动打开泄压,以防止出现爆炸的现象。
锂离子电池的性能
1、高能量密度
与同等容量的NI/CD或NI/MH电池相比,锂离子电池的重量轻,其体积比能量是这两类电池的1.5~2倍。
2、高电压
锂离子电池使用高电负性的含元素锂电极,使其端电压高达3.7V,这一电压是NI/CD或NI/MH电池电压的3倍。
3、无污染,环保型
4、循环寿命长
寿命超过500次
5、高负载能力
锂离子电池可以大电流连续放电,从而使这种电池可被应用于摄象机、手提电脑等大功率用电器上。
6、优良的安全性
由于使用优良的负极材料,克服了电池充电过程中锂枝晶的生长问题,使得锂离子电池的安全性大大提高。同时采用特殊的可恢复配件,保证了电池在使用过程中的安全性。
※在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。所以在生产中应就以下几个方面进行控制:
1.负极材料的处理
1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离,避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况,提高了电芯的安全性。
2)提高材料表面孔隙率,这样可以提高10%以上的容量,同时在C/A 比不变的情况下,安全性大大提高。处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性,促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制
1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂,使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。提高了各组之间的相容性,阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下,这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上,浆料粘度保持稳定,浆料内部无自聚成团现象。均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性,从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备
1)可以保证极片质量的稳定和一致性,大大提高电芯极片均一性,降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%,极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊压机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm,这样才能保证极板厚度的一致性。设备应配有完善的吸尘系统,避免因浮尘颗粒而导致的电芯内部微短路,从而保证了电芯的自放电性能。
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备,这样切出的极片不存在荷叶边,毛刺等缺陷。同样设备应配有完善的吸尘系统,从而保证了电芯的自放电性能。
4.先进的封口技术
目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光(LASER)熔接封口技术,它是利用YAG棒(钇铝石榴石)激光谐振腔中受强光源(一般为氮灯)的激励下发出一束单一频率的光(λ=1.06mm)经过谐振折射聚焦成一束,再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间,使其熔化后亲合为一体,以达到盖板与筒体的密封熔合的目的。为了达到密封焊,必须掌握以下几个要素:
1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机。
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一纯度的氮气保护,特别是铝壳电芯要求氮气纯度高,否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3(其熔点为2400℃)。
3.1 充电过程
如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)
负极上发生的反应为
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二、 工艺流程
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。
1、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
2涂膜:将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
3、装配:按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕支持呢个电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
4、化成:用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只锂电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
我想问问三元锂电池的负极材料是什么
三元锂电池的负极一般是使用石墨制造的,石墨是多层结构,这样可以容纳锂原子。
三元锂电池的正极是使用三元材料制造的。
有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,锰制造的,有些三元锂电池的正极是使用镍,钴,铝制造的。
三元锂电池的能量密度比较高,这种电池的低温性能也比较好,但是这种电池的安全性并不是很好。
三元锂电池在200摄氏度下就会开始燃烧,所以大家经常能在新闻中看到纯电动汽车出现自燃和爆炸的现象。
锂电池中是有隔膜的,这个隔膜可以让锂离子通过,但是不可以让电子通过,这样电子只能走外电路。
电子通过外电路那外电路才会产生电流。
这个隔膜是非常重要的,如果锂电池的隔膜损坏了,那正极和负极就会直接接触,这样会导致电池起火或爆炸。
在使用锂电池的过程中,不要将电池掰弯或刺破,这样都是会损坏隔膜的。
各大汽车厂商也在不断想办法来提高三元锂电池的安全性。
如果正常使用,三元锂电池还是非常安全的。
有些三元锂电池爆炸起火是因为温度过高导致的。
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电池制造工艺流程
工作原理内部由正极、负极、电解液、隔膜构成,利用锂离子的移动产生电。
制造这样的电池最首要的就是正负极片的生产。
正极是将活性物质比如镍钴锰三元材料粉末、导电剂与粘结剂混合涂布在铝箔上,再经干燥压制而成;负极则是将石墨粉与粘结剂混合涂布在铜箔上,再经干燥压制而成。
刚生产出来的正负极片就是这样一大卷连续的长条,由聚乙烯、聚丙烯等高分子材料制成的隔膜也是如此
圆柱形电池靠的是“卷”。把原材料按负极、隔膜、正极、隔膜的顺序叠在一起,通过卷绕法直接卷成圆柱形,再放到金属外壳中。
软包形电池靠的是“叠”。比如这种 Z 字形叠片法就是先把正负极原料裁切成同样大小的矩形极片,再分别叠到隔膜上,隔膜以 Z 字形穿行其间,隔开两极,最后包上铝塑包装。
什么是三元锂电池?
三元锂电池就是一种锂电池,只不过这种电池的正极使用三元材料制造。三元材料分别是指镍,钴,锰。有些三元锂电池的正极会使用镍,钴,铝来制造。更多信息如下:锂电池的燃烧:三元锂电池会在200摄氏度的温度下燃烧;磷酸铁锂电池只有在800摄氏度时才会开始燃烧。三元锂电池性能:三元锂电池在容量和安全性方面采用平衡材料,循环性能优于普通钴酸锂。由于早期的技术原因,其标准电压仅为3.5-3.6V,限制了其应用范围。随着配方的不断改进和结构的完善,电池的标准电压达到了3.7V,容量达到或超过了钴酸锂电池的水平。