1、锂离子电池常见问题总结11、什么是电池的容量?电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion 规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电 3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件) 。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh) 。14、什么是工作电压?又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电
2、时则与之相反。Li-ion 的放电工作电压在 3.6V 左右。15、什么是放电平台?放电平台是恒压充到电压为 4.2V 并且电电流小于 0.01C 时停充电,然后搁置 10 分钟,在任何们率的放电电流下下放电至 3.6V 时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。17、什么是自放电率?又称荷电保持能力。注:电池 100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象。在 GB 标准规定 LI-ion 后在 202条件下开条件下开路搁置 28天。可允许电池有容量损失。18、什么是内压? 指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要
3、是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。 高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等。Li-ion 任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸。帮 Li-ion 在充电过程中需采用恒流恒压充电方式,避免对电池产生过充。19、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货?电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的储存,可以让内部各成分的电化学性能稳定下来,可以了解该电池的自放电性能的大
4、小,以便保证电池的品质。21.什么是分容?电池在制造过程中,因工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致,通过一定的充放电制度检测,并将电池按容量分类的过程称为分容。22什么是压降?电池按定性充电至 80%以上,测量其电池空载电压。5W/2W 电池 作为负载连接电池正负极端开关作为电池的断路,通路的装置进行串联。打开开关后 5 秒电压下降不大于 0。4V,为合格主要为测试电池负载性能。23什么是静态电阻?即放电时电池内阻24什么是动态电阻?即充电时电池内阻。 25什么是电池的负载能力? 当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力。26,什么是充电效率?什么
5、是放电效率?充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转化成电池所能储蓄顾的化学能程度的量度。主要受电池工艺,配方及电池的工作环境温度影响,一般环境温度越高,则充电效率要低。放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越低,放电效率越低。27目前常见的各种可充电电池之间有什么区别?目前镍镉,镍氢,锂离子充电电池大量应用于各种便携式用电设备(如笔记本电脑,摄像机和移动电话等到)中,每种充电电池都具自已独特的化学性质。镍镉和镍氢电池之间主要差别在于:镍氢电池能量密度比较高。与相同
6、型号电池对比,镍氢电池容量是镍镉电池的二倍。这意味着在不为用电设备增加额外重量时,使用镍氢电池能大大地延长设备工作时间。镍氢电池另一优点是;A 大大减少了处镉电池中存在的:“记忆效应”问题,从而使得镍氢电池可更方便地使用。镍氢电池比镍镉电池更环保,因为它内部没有有毒重金属元素。33、目前在使用和研究的“绿色电池”有哪些?新型绿色环保电池是指近年来已经投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子蓄电池、金属氢化物镍蓄电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料蓄电池、燃烧电池、电化学储能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外,目前已经广
7、泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池。34、什么电池将会主宰电池市场?随着照相机,移动和无绳电话,笔记本电脑,带图像,声音的多媒体设备在家用电器中占据越来越重要的位置,与一次电池相比较,二次电池即可充电式电池也大量的应用到这些领域中。而二次充电电池将向体积小,重量轻,容量,智能化的方向发展。35、什么是锂离子蓄电池?是指以锂离子为反应活性物质的可充式电池,当电池放电到终止电压后能够再充电,以恢复到放电前的状态。36、锂离子蓄电池的工作原理?放电时,锂与碳的相嵌化合物中的锂,从负极溶解形成锂离子到电解液中,穿过电解液并在正极晶体中嵌入形成嵌入化合物.充电时,在正极嵌入的锂离子重新回到电解液中
8、,然后在负极上与碳形成嵌入化合物,周而复始.37、锂离子蓄电池与镍/镉、镍/氢、铅酸蓄电池相比有哪些优点? 比能量高,自放电率低,高低温性能好和充放电寿命长。38、何为电池的平均电压? 电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值。39、何为电池的能量密度? 指电池的单位体积所含的电能。40、何为电池的容量? 指电池内的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池的容量。41、何为电池的设计容量? 根据电池内所含活性物质的量,从电化学理论计算电池的容量称为设计容量。42、何为电池额定容量? 指电池经设计后,经电池制程过程的影响,电池所能达到容量称为额定容量。43、锂离子蓄电池的工作温度范围? 充
9、电 -1045 放电 -3055 44、何为电池的倍率放电? 指放电时,放电电流(A)与额定容量(Ah)的倍率关系表示。45、何为电池的小时率放电? 按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率。46、锂离子蓄电池由那些原材料组成? 正极活性物质,负极活性物质,集流片,隔膜,电解液,外壳等材料组成。47、锂离子蓄电池型号与电池的那些特征有关? 电池的外形长、宽、高及电池的容量。48、影响锂离子电池循环性能的两个最重要的因素是什么? 活性物质的性质和杂质的种类、含量。49、如何在生产过程中控制电池内部的水份?1、作好防潮、防湿处理。2、 缩短操作时间,减少极片在空气中暴露时间。3、 合
10、理正确地进行烘烤作业。4、 尽量在干燥环境下进行作业。50、锂离子蓄电池的活性正极材料是什么? 锂盐;如钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂等。51、锂离子蓄电池的活性负极材料是什么? 石墨粉52、电极材料为何要加入导电剂? 在电池工作时,电池的活性物质无论充放电都不会溶解在电解液中,为加强活性物质与网栅、集流片的接解导电性,而加放导电剂。53、锂离子蓄电池的电解液的组成是什么? 常用的为六氟磷酸锂,四氟磷酸锂(LiPF6、LiClO4)等。54、配料的目的是什么? 使活性物质分散均匀,便于拉浆均匀,上浆量恒定。55、请简述配料的工艺流程。 56、正、负极片拉浆的三个基本参数。 拉浆温度、速度、敷料量。57
11、、如何控制极片的敷料量? 根据正负极浆料的固含量、比重调节拉浆机机头刀具间隙,控制拉浆的厚度,以达到控制。58、如何头判定拉浆过程中极片的质量好坏。 极片表面平整、光滑、敷料均匀、附着力好、干燥,不脱料、不掉料、缺料、无积尘、无划痕、无 气泡的极片为好的极片,有缺陷的为不好的极59、正、负极片裁片的主要的设备。 铡纸刀、剪板机。60、正、负极片的主要注意事项。1)、 检查刀口有无毛刺、不平,作业时注意用刀的安全。2)、 正负极裁片用刀不可混用。3)、 在裁片过程中随时检查极片的质量,将不合格的分档分开,不可混淆放置。4)、 裁完的片经检查后极时转入以后的工序作业中。61、正、负极正烘烤的目的是
12、什么? 除去极片内的水份和有机溶剂。62、正、负极片压片的目的? 使活性物质与网栅及集流片接触紧密,减小电子的移动距离,降低极片的厚度,增加装填量,提高电池体积的利用率。从而提高电池的容量。63、压片厚度对电池性能有什么影响?压片厚度太厚时,容易使电池内活性物质量减少,单位体积的活性物质量的减少和极化电位的增大,从而造成电池的容量降低。压片厚度太薄时,容易造成电池内的活性物质量增加,极片表面有效面积减小,从而造成活性材料的浪费和大电流的困难。64、极片称重的目的是什么? 准确了解和掌握极片的敷料量。65、配片的目的是什么? 使正负极片上的活性物质的量比例保持一致性。66、为什么要进行刷片操作?
13、 清除极片上的积尘,积料,毛刺等。67、正极片采用什么极耳? 采用铝带极耳。68、负极片采用什么极耳? 采用镍带极耳。69、焊接极耳的设备? 正极用超声波焊机,负极用点焊机。70、卷绕车间的湿度对电池质量有什么影响?卷绕房内的湿度大时,极片吸水量大,增加了极片的水份含量,在电池中产生气体量增加,使电池的内压增加,危害电池的安全性能。水份的增加多消耗电池中的活物质,使电池容量下降。湿度小反之71、卷绕车间中空调机和除湿系统的作用? 保持室内的温度恒度,减小室内的湿度,以提高电池的性能。72、卷绕车间是否可用水擦地板? 不可以73、卷绕电池芯的主要注意事项?1、 极片与隔膜纸铺平对齐。用手按住极片
14、与隔膜纸时,用力大小适中均匀。电池芯卷绕松紧适当。2、 注意极片上有无划痕、掉料、缺料、气孔、起泡等不良及隔膜纸有无不良,如有作废品处理。3、 卷绕时注意手脚的谐调性,不被卷针划伤手。73、电池芯贴胶纸的目的和位置?电池芯贴纸的位置在电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触电池造成短路。侧面贴纸使电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触造成电池短路。74、将极耳焊接到盖板上采用那些设备? 超声波、对焊机。75、电池芯电阻要求? 大于 20M76、电池芯的电阻达不到要求怎么办? 返修77、为何极耳也要贴胶纸? 增加牢固性和防止极耳接触产生短
15、路。78、电池盖板在使用前需要做那些检验? 外形尺寸、形状、厚度、绝缘怀、密封性、耐腐蚀性、材持等项目的检验。79、电池盖板所能承受的最大压力是多少? 0.4Mpa80、如何防止电池漏液? 防止电池漏液应做好以下几方面的工作:1、 焊接电池外壳与盖帽时,应焊接牢固、密封,焊接无漏焊、虚焊,焊缝无裂缝、裂口等不良。2、 钢珠封口时,钢珠大小适当,钢珠材质与盖帽材质相同。焊接无裂口、裂缝并且焊接牢固。3、 盖帽的正极柳接紧密,无间隙,并且绝缘密封垫弹性适当,耐腐蚀,不易老化。81、如何在现有条件下防止未封口电池在车间吸水?1、 作业电池应少量多次。缩短电池在空气中暴露时间。2、 作业完毕的电池及时
16、转送到下一工序。尽量缩短电池在制程中的停滞时间。82、干燥房的湿度要求? 相对湿度在 6%以下。83、干燥房的湿度对电池的性能有什么影响? 湿度增加使电池芯的吸水量增大,使电池的容量下降,内压增加。84、如何尽量防止湿气进入干燥房? 少进少出,少开门,干燥房的门不能同时打开。85、你认为干燥房可以用水擦地板吗? 不可以。86、电池在注液前需要做那些处理? 涂胶和真空烘烤处理。87、电池在注液前为何要进行真空烘烤? 尽量除去电芯内的所含的水份和溶剂。88、电池在注液前为何要称重? 以便准确计算注液量多少。89、电池注液方法?用手动注液机或自动注液机进行注液操作。90、如何检验电池是否注满电解液?
17、 用真空抽吸测试,在注液口上用真空吸时,有电解液被抽上表示已满,没有表示没满91、电解液中的 LiOF6 的作用? 导电的电解质。92、电解液中的 LiPF6 的浓度? 1mol/L93、电解液中溶剂的作用?溶解电解质,使电解质离子化。94、电解液的电导率范围? 810-3-195、电导率对电池工作电流的影响?电导率影响倍率放电率,和电池的内阻,和电池的电压。96、电池的内阻受那些因素影响?电解液的电导率,电池的外壳材料性能,极片的导电率及极耳材料的截面积。电池焊接的质量。97、电池的容量受那些因素影响?正负极材料的特征的性能及材料的种类、型号和活性物质的量。正负极活性物质的正确比例。电解液的
18、浓度和种类。生产制程过程。98、你认为如何在电池生过程中控制电池内的水份? 在生产制程中严格控制环境的湿度以及加强电芯的烘烤控制电池的水份。99、电池在带电时可否用表测量电阻? 可以100、化成机在化成大容量电池时应该注意什么问题? 注意电池的总功率是否超过化成机的功率。就目前国际标准电液 lipf6 体系而言:1M lipf6 EC:DMC 1:1 RT(9ms) 低温性能差,-10EC 结晶1M lipf6 EC:DEC 1:1 低温略好 挥发性气体 对锂不稳定改进方向:在不影响碳电化学性能条件下,三元体系或者四元体系例如:1M lipf6 EC:DEC:DMC 1:1:1 (SONY)等
19、等lipf6 体系优点:对铝稳定、电导率高、SEI 容易形成缺点:溶剂中 80 度分解、水解.总体上说,各厂家针对负极材料不同的会选择合适配比的电解液配方.电解液与负极在形成 SEI 时得到质量好的 SEI 同时气体产生量较少,有没有精通的!?闭口化成,呵呵,保密添加剂的种类大体有不过不是万能的,看使用的目的,如果连目的都不清楚,还是不用的好我还是想说说,其实就负极而言,成膜的电位是比较高的,一般高于 0.8V(石墨) ,而后才是嵌锂阶段,直到负极电位接近 0V,请注意,千万要控制住不要低于 0V,那样会出现析锂了。其实所谓成膜添加剂,有些就是在更高的电位成膜,来减少 EC 等在负极表面成膜而
20、造成的不可逆容量。就整个电池电压而言,是在电压较低的时候成膜,此时正极电位刚刚爬到 3.90V 以上,考虑到极化的影响,成膜电压应该在 3.35V 或更低。大家可以做试验,用极小的电流,来观察是否有“平台”出现,当然要细心观察。SEI 并不重要!电池在初始充电都能很好的形成,对电池的性能改善不大!原材料本身的缺陷在后天工艺上是弥补不了的!电池的好坏要看工艺的成熟程度和品质的控制思维,还有原材料本身的性能和稳定性,以及其中的合理搭配!说白了电池要做好和其他的产品一样,需要技术,品质,管理等的一切配合,能做好其他就能做好电池,能做好电池你也能做好其他,包括汽车!国产 VC 如何叩开电解液厂的大门V
21、C 因为其对电池的循环有很好的效果所以目前很多电解液厂都使用其做添加剂制作功能电解液。但是因为要求较高大部份厂家就选进口 VC 了,而其中日本产的 VC 因为质量较好所占的分额较大。其时国产 VC 只要做好以下几方面要叩开电解液厂的大门可以说是比较轻松的事。与进口 VC 相比国产货主要是质量较差:1.纯度不够高,电池工业级要求纯度达到 99。99%以上。2.水分太高,电解液要求 VC 含水量不超过 10PPM,而很多国产 VC 达不到这一指标所以被拒之门外,这是一很重要的指标。3.稳定性不好,一般低温放置三个月就变色了而一般日产的 VC 可放六个月以上,一般一百公斤可用五个月左右,变色的VC
22、无论如何电解液厂都是不敢用的。以上三点是电解液厂考虑的重点,特别是第二和第三点是重中之重,因为纯度方面电解液厂因为受色谱柱使用 范围的限制而无法分析,但是要想建立长久的合作 VC 厂商就必须达到这一指标,但在前期可以吹一下牛皮的了,毕竟这年头不吹牛连电解液都卖不掉,VC 厂吹一下牛又有什么关系呢!对于第二点则需要 VC 厂商的努力了,笔者这里有相关的可行性方案,而对于第三点要控制变色方法还是很多的,而其对电解液的损失是头等因数,而其造成电解液的变色是无法挽回的,同时还要解决的问题是 VC 与电解液稳定剂的影响,笔者在使用过程中发现一个经常被电解液厂忽视的问题,这一点连日产 VC 都无法避免如果
23、国产的可解决这一问题那么其效果则不用我多说了吧!总之希望 VC 和电解液都做好,很好卖!联系电话:013544608127对于一台手机或一台电脑而言,电池的作用就如同一个人的心脏一样,而电解液就如同血液一样。大家对电池的要求越来越高相应的电池厂商对电解液的要求也越来越高,毕竟在一个固液反应体系而言,溶液的作用是关键。那么电解液对电池有什么影响呢?首先,电解液对电池的比容量和循环寿命有决定作用。电解液质量的好坏直接影响电池的比容量和循环,好的电解液可以使电池的循环做到 700 以上,而差的电解液也许连 300 也做不到。好的电解液可以使容量达到理想的范围,而差的电解液会使很多工作功亏一溃。其次,
24、电解液会影响电池的内阻和自放电。影响电池的内阻包括以下几方面:隔膜的厚度和孔隙率;正负极的密实度;电解液中的机械杂质和沉积物。在此我仅对电解液的影响稍做讨论。电解液在生产过程中不可避免会使用分子筛,即使过滤也会留有分子筛的碎屑。机械杂质不仅会使离子迁移困难,还会堵塞隔膜的细孔对电极产生包复作用,这就造成了电池的内阻升高,同时包复作用还会使电极的比表面减少造成电极的利用率降低。再者分子筛中带入的钠离子会使电池的自放电增大,同时使电池的容量衰减。再次,对电池安全性能的影响。电解液中的杂质会使电池发生气涨和鼓包,严重的会涨裂电池而漏液,更危险的会发生爆炸,具体的杂质下文会叙及。第四,对电池稳定性的影
25、响。电解液的稳定性直接影响到电池的稳定。第五,对电池耐候性的影响。因为地域的影响对电池的要求会有所不同普通的电解液在 0 度左右会凝固,所以在北方的冬天不适用。第六,对其他特殊性能的影响。如大电流放电和快速充电,聚合物锂电等都与电解液的生产制照和其质量密不可分。终上所述,电解液对电池的性能起决定性的作用,那么影响电解液的因数是什么呢电解液的渗透与分布:一、电极的比表面积加大(材料比表面积和导电剂的添加量及种类) ;二、正负极片不要压太实;三、注液后的搁置时间和方式(离心,加温,延长时间等) ;四、化成制度,尽量延长时间;五、化成后的搁置时间和方式;材料充分被浸透,电池性能才能稳定和正常发挥SE
26、I 膜不重要?你不是做电池的吧?电解液和碳负极的相容性问题,不同的电解液有不同的负极去匹配。一般来说,天然石墨包覆的负极,不可逆容量要大一点。mcmb 要好一点,这是我实验的结果。还有一个,SEI 膜的成膜电位是 1.20.8V(vs Li/Li+) ,嵌锂电位是 0.250v,这个电位中嵌入的锂才是可逆的。如果能让 SEI 膜在更高的电位下形成,它能阻止溶剂的进一步还原,减少不可逆容量,也就是在首次充电曲线中不可逆容量的极化比较大,容易下降到嵌锂平台,这样形成的可逆容量要高。SEI 膜对电池的循环性能有至关重要的作用,没有良好的 SEI 膜,每次循环都有较大不可逆容量损失,这样的电池通常可以
27、从电解液吸水,或电池内部存在结晶水时可以看出来。electrodes with high power and high capacity for rechargeable lithium batteries本研究组已经实现磷酸铁锂的规模化生产,现处于保密阶段.粒度超前稳定在 1-2 微米,1C 容量 120mAh/g 以上.估计今年底达到吨量级。预备自用若想生产出来批次稳定的产品取决于以下几点:1、原材料的具有稳定的纯度,稳定的粒径,较少的 s,Na 等离子。纯度不高的材料会使 LiFePO4 的晶格结构。2、稳定的混合工艺以保证多种原料达到分子级混合状态,稳定的烧结工艺以保证所得材料的一致性
28、。3、烧结后要采用先进的粉碎技术,以保证最终产品具有稳定的粒径和比表面积。锂离子电池阴极活性材料的表面改性方法 锂离子电池阴极活性材料的表面改性方法,先将可溶性的掺杂离子盐配制成水溶液,然后将有机溶剂与水溶液混合,再加入需要改性的阴极活性材料粉末搅拌均匀形成悬浮液,在悬浮液中加入尿素回流,并加热即可得到改性的阴极活性材料粉末。本发明利用尿素的水解促成沉淀剂的生成,使改性氧化物的前驱体离子发生沉淀反应,通过反应条件的调节,控制沉淀剂的释放速度,满足包覆前驱体在阴极活性材料表面非均匀成核的条件,让改性氧化物全部在阴极活性材料表面成核生长,产生均匀致密的包覆前驱体,再在一定温度下使沉淀分解为改性氧化
29、物,最后在一定温度下处理包覆氧化物的阴极活性材料,在其表面形成高浓度的掺杂离子,能够显著改善阴极材料的循环性能。1、 锂离子电池阴极活性材料的表面改性方法,其特征在于: 1)首先将可溶性的掺杂离子盐 MxAy 配制成浓度为 0.01-0.2mol/l 的水溶液,其中MMg2+、Zn2+、Ni2+、Cu2+、Al3+、Co3+、Cr3+、Fe3+或 Ti4+;ANO-3、Cl-或 CH3COO-; 2)然后将有机溶剂与水溶液按 21110 的体积比混合,再在该混合液中按 10300g/l 加入需要改性的阴极活性材料 LiBO2 或 LiNZMn2-ZO4、LiFePO4 粉末搅拌均匀形成悬浮液,其中 BCoxNiyMn1-x-y,x0-1,y0-1,x+y1;NCo、 Ni、Ti、Cr 或 Cu,Z00.5; 3)按掺杂离子与尿素 11110 的摩尔比在悬浮液中加入尿素,在 70 -100回流,持续搅拌并加热 2-20h 后,在空气中 60干燥 20h,随后在 200-600恒温处理 5-20h,再在 600-1000处理 1-20h,研磨后得到改性的阴极活性材料粉末