锂离子电池原理不良项目及成因涂布方法和充电

锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法和充电锂离子电池的基本知识一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯2.保护电路(PCM)3.外壳即胶壳分类从锂离子电池与配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如:MOTOROLA191,SAMSUNG系列等;而内置电池就是装入后,还另有一个外壳把其扣在电池内,如:MOTOROLA998,8088,NOKIA的大部分机型1.外置电池外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种:1.1超声波焊接外壳这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有:MOTOROLA191,SAMSUNG系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了.超声波焊塑机焊接有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲.1.2卡扣式卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLAV66.2.内置电池内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起)超声波焊接的电池主要有:NOKIA8210,8250,8310,7210等.包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998,8088了.锂离子电池原理及工艺流程一、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X>0.5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工作原理锂离子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=====LixC63.2

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，对每一只电池都进行检测，筛选出合格的成品电池，待出厂。锂离子电池配料的基本知识一、电极的组成：1、正极组成：a、钴酸锂：正极活性物质，锂离子源，为电池提高锂源。b、导电剂：提高正极片的导电性，补偿正极活性物质的电子导电性。提高正极片的电解液的吸液量，增加反应界面，减少极化。c、PVDF粘合剂：将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。d、正极引线：由铝箔或铝带制成。2、负极组成：a、石墨：负极活性物质，构成负极反应的主要物质；主要分为天然石墨和人造石墨两大类。b、导电剂：提高负极片的导电性，补偿负极活性物质的电子导电性。提高反应深度及利用率。防止枝晶的产生。利用导电材料的吸液能力，提高反应界面，减少极化。（可根据石墨粒度分布选择加或不加）。c、添加剂：降低不可逆反应，提高粘附力，提高浆料黏度，防止浆料沉淀。d、水性粘合剂：将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。e、负极引线：由铜箔或镍带制成。纱二、配料目系的：线配料过程实铁际上是将浆挺料中的各种成组成按标准远比例混合在缸一起，调制护成浆料，以宏利于均匀涂先布，保证极违片的一致性腊。配料大致词包括五个过欧程，即：原仁料的预处理咳、掺和、浸隶湿、分散和冬絮凝。港三、配料别原理：庸（一）、先正极配料原摘理渠1、原料雕的理化性能缩。嘱（1）钴脾酸锂：非极穴性物质，不垂规则形状，活粒径D50杏一般为6-侍8夹μ忠m，含水量垮≤穴0.2%，毕通常为碱性弓，PH值为路10-11族左右。铲锰酸锂：非与极性物质，斗不规则形状店，粒径D5昼0一般为5挤-7摸μ蕉m，含水量建≤谎0.2%，涝通常为弱碱晒性，PH值沙为8左右。激（2）导某电剂：非极星性物质，葡魔萄链状物，理含水量3-冬6%，吸油泥值~300度，粒径一般爹为2-5生脊μ耐m；主要有职普通碳黑、酸超导碳黑、通石墨乳等，盆在大批量应颤用时一般选趴择超导碳黑钉和石墨乳复细配；通常为恒中性。做（3）P哭VDF粘合服剂：非极性添物质，链状悄物，分子量仅从300，秆000到3枣，000，毫000不等南；吸水后分朵子量下降，票粘性变差。办（4）N尺MP：弱极中性液体，用撑来溶解/溶包胀PVDF债，同时用来岔稀释浆料。魂2、原料此的预处理涛（1）钴捎酸锂：脱水鬼。一般用1廉20oC场常压烘烤2现小时左右。胀（2）导纠电剂：脱水钓。一般用2蔽00oC谣常压烘烤2仗小时左右。贝（3）粘解合剂：脱水恼。一般用1史20-14洗0oC常落压烘烤2小聚时左右，烘号烤温度视分桂子量的大小节决定。成（4）N眨MP：脱水释。使用干燥勇分子筛脱水捐或采用特殊假取料设施，哭直接使用。诸3、原料翠的掺和：贸（1）粘絮合剂的溶解吐（按标准浓崖度）及热处奖理。谨（2）钴酸洞锂和导电剂上球磨：使粉盆料初步混合猪，钴酸锂和牵导电剂粘合春在一起，提抱高团聚作用枪和的导电性葵。配成浆料丝后不会单独晶分布于粘合晌剂中，球磨撕时间一般为江2小时左右列；为避免混较入杂质，通浪常使用玛瑙胃球作为球磨舟介子。效4、干粉纹的分散、浸俯湿：遣（1）原理箩：固体粉末也放置在空气位中，随着时汗间的推移，朗将会吸附部幅分空气在固部体的表面上芳，液体粘合班剂加入后，夫液体与气体炎开始争夺固序体表面；如垫果固体与气木体吸附力比哭与液体的吸炎附力强，液乘体不能浸湿苹固体；如果执固体与液体村吸附力比与贩气体的吸附吸力强，液体主可以浸湿固此体，将气体缘挤出。钱当润湿角责≤怎90度，固侄体浸湿。言当润湿角＞恢90度，固纯体不浸湿。策茧正极材料洞中的所有组范员都能被粘输合剂溶液浸分湿，所以正浪极粉料分散树相对容易。义（2）分咳散方法对分慧散的影响：雀A、静置叨法（时间长午，效果差，渠但不损伤材墙料的原有结同构）；骗B、搅拌挺法；自转或刘自转加公转候（时间短，绍效果佳，但其有可能损伤柿个别到材料的自身有结构）。杏1、搅拌桨抽对分散速度位的影响。搅涨拌桨大致包铜括蛇形、蝶独形、球形、鸽桨形、齿轮矩形等。一般拣蛇形、蝶形宅、桨型搅拌精桨用来对付惭分散难度大告的材料或配斗料的初始阶勉段；球形、淋齿轮形用于被分散难度较梦低的状态，铁效果佳。带2、搅拌速岛度对分散速史度的影响。管一般说来搅耻拌速度越高吃，分散速度叨越快，但对厦材料自身结位构和对设备跑的损伤就越厌大。凉3、浓度对点分散速度的电影响。通常扫情况下浆料立浓度越小，似分散速度越买快，但太稀描将导致材料刘的浪费和浆院料沉淀的加朱重。咏4、浓度对吉粘结强度的恳影响。浓度卸越大，柔制启强度越大，熄粘接强度苏越大；浓度政越低，粘接诞强度越小。蚕5、真空度劈对分散速度魄的影响。高细真空度有利兵于材料缝隙林和表面的气贱体排出，降残低液体吸附构难度；材料腹在完全失重示或重力减小遣的情况下分魂散均匀的难项度将大大降蒙低。孟6、温度对爪分散速度的军影响。适宜弟的温度下，樱浆料流动性仰好、易分散极。太热浆料扇容易结皮，洲太冷浆料的锦流动性将大浇打折扣。衫5、稀释治。将浆料调反整为合适的罚浓度，便于邀涂布。犬（二）、负黎极配料原理烧（大致与正各极配料原理雨相同）很1、原料何的理化性能婚。啦（1）石墨演：非极性物萍质，易被非蚁极性物质污尽染，易在非慎极性物质中忽分散；不易捏吸水，也不皮易在水中分转散。被污染邪的石墨，在毙水中分散后辫，容易重新捞团聚。一般炎粒径D50美为20笔μ幅m左右。颗喇粒形状多样甲且多不规则蔽，主要有球唤形、片状、分纤维状等。霜（2）水中性粘合剂（察SBR）：印小分子线性挣链状乳液，封极易溶于水副和极性溶剂占。森（3）防恒沉淀剂（C臂MC）：高留分子化合物类，易溶于水兆和极性溶剂脑。都（4）异丙亮醇：弱极性扒物质，加入施后可减小粘寻合剂溶液的田极性，提高锋石墨和粘合苗剂溶液的相标容性；具有巩强烈的消泡沾作用；易催生化粘合剂网睛状交链，提诞高粘结强度泛。喊乙醇：弱极惧性物质，加丧入后可减小耍粘合剂溶液献的极性，提永高石墨和粘博合剂溶液的详相容性；具柳有强烈的消丛泡作用；易驱催化粘合剂线线性交链，撑提高粘结强僚度（异丙醇挑和乙醇的作菌用从本质上程讲是一样的秤，大批量生钟产时可考虑抖成本因素然只后选择添加遣哪种）。粪（5）去离贫子水（或蒸雁馏水）：稀垒释剂，酌量眼添加，改变眯浆料的流动浑性。瓜2、原料瑞的预处理：疏（1）石墨练：A、混合很，使原料均废匀化，提高利一致性。B完、300~园400斥℃顶常压烘烤，勺除去表面油烛性物质，提滨高与水性粘办合剂的相容宜能力，修圆幸石墨表面棱部角（有些材逆料为保持表养面特性，不继允许烘烤，提否则效能降损低）。纸（2）水驾性粘合剂：血适当稀释，茫提高分散能菠力。僚3、掺和总、浸湿和分粗散：堤（1）石渡墨与粘合剂辟溶液极性不植同，不易分唇散。秧（2）可蒙先用醇水溶规液将石墨初弹步润湿，再凉与粘合剂溶堡液混合。月（3）应厚适当降低搅刷拌浓度，提闭高分散性。沫（4）分散僻过程为减少阁极性物与非纺极性物距离抹，提高势能即或表面能，哑所以为吸热举反应，搅拌挺时总体温度照有所下降。政如条件允许树应该适当升牢高搅拌温度舒，使吸热变竹得容易，同塑时提高流动训性，降低分灾散难度。架（5）搅淘拌过程如加农入真空脱气斗过程，排除碑气体，促进桐固-液吸附猜，效果更佳旅。嫩（6）分工散原理、分未散方法同正托极配料中的畜相关内容，己在三、（一搜）、4中有停详细论述，霞在此不予详铁细解释。唇4、稀释贝。将浆料调舒整为合适的诉浓度，便于饺涂布。尘四、配料琴注意事项：港1、防止浩混入其它杂惨质；载2、防止瓜浆料飞溅；位3、浆料汗的浓度（固残含量）应从开高往低逐渐纲调整，以免驼增加麻烦；鸽4、在搅乡拌的间歇过炭程中要注意滤刮边和刮底时，确保分散绳均匀；窝5、浆料迁不宜长时间咐搁置，以免午沉淀或均匀绝性降低；鬼6、需烘羡烤的物料必端须密封冷却慌之后方可以闷加入，以免切组分材料性各质变化；耕7、搅拌时赛间的长短以蒸设备性能、研材料加入量卷为主；搅拌答桨的使用以立浆料分散难阔度进行更换毁，无法更换即的可将转速峡由慢到快进坦行调整，以拾免损伤设备丽；捕8、出料隔前对浆料进钩行过筛，除尾去大颗粒以向防涂布时造耀成断带；栗9、对配河料人员要加诊强培训，确耀保其掌握专唉业知识，以行免酿成大祸兼；谎10、配莫料的关键在枯于分散均匀备，掌握该中梁心，其它方须式可自行调撇整。体五、总论：嗓随着电池制这程的日益透找明，锂离子拖电池生产厂烟家越来越将煎配料列为核道心机密，因兆为从材料的轨挑选、处理肉到合理搭配德包含了太多红技术人员的运心血，同样秀的材料，有注的厂家用起狐来特别顺利劳，有的厂家比就麻烦百出津；有的厂家兄用中档的材释料可以做出街高端的电池贞，而有的厂通家却使用最盘好的材料做面成的电池惨籍不忍睹；本宽人在此发表忆配料的基础型知识，旨在座让大家对配闷料的了解多烤一些，少走拼一些弯路；然但因本人水秀平有限，难罪免有疏漏之剃处，希望大阵家多多批评活指正。我也陶期望大家在芦工作中认真矛研究，真诚夹交流，大胆冷创新，团结微起来，共同奶促进中国锂宿离子电池生连产水平的提狡高。墨锂离子电池沾制片过程掉陪粉的分析与扒讨论女。极片掉粉娃目前钴酸锂厘的生产工艺锡，基本上不僻会掉粉，掉学粉的可能性裕在生产过程国中影响的因夸素有：斧1、配方比泉例不当，如草粘接剂太少向，容剂少致垫使搅拌不均衰匀。腐2、粘接剂花烘烤温度过队高，使粘接顷剂结构受到吴破坏，。定3、浆料搅创拌时间不够勇，没有完全恩搅拌开，精4、涂布时就温度太低，酸极片未烘干峡。乡5、涂布量抓不均匀，厚删度差异太大猎。缎6、极片在旧辊压前未烘贩烤，在空气渠中大量吸收王水份。疏7、辊压时距压力过大，宫使极粉与集胶流体剥离。姑8、辊压时族极片的放送命方式不对，若造成极片受戏力不均。核9、用油性扩正极，水性查负极，不掉其粉的？造三、电池安不良项目及荷成因：宽1.容量低旷产生原因：晕a.

附料搅量偏少；孟b.

极片致两面附料量鼻相差较大；扫c.

极未片断裂；宵d.

电解蝶液少e.

鸽电解液电导阳率低；f.某

正极与负荣极配片未配售好；绳g.

隔膜案孔隙率小；映h.

胶粘望剂老化→附艺料脱落；爆i.卷芯超游厚（未烘干耻或电解液未长渗透）j.汁

分容时未优充满电；另k.

正负督极材料比容弹量小。义2.内阻高共产生原因：壶a.

负极布片与极耳虚雄焊；b.命

正极片与题极耳虚焊；静c.

正你极耳与盖帽钻虚焊；d.亲

负极耳与配壳虚焊;伪e.

铆钉纳与压板接触罗内阻大；析f.

正极青未加导电剂餐；g.

电价解液没有锂针盐；h.捎

电池曾经暂发生短路；族i.

隔趋膜纸孔隙率涂小。荐3.电压低爹产生原因：架a.

副反掉应（电解液探分解；正极纤有杂质；有甚水）；b甜.

未化成严好（SEI劈膜未形成安拖全）；c.予

客户的线贸路板漏电（居指客户加工笔后送回的电嘴芯）；d茄.

客户未荣按要求点焊拒（客户加工剑后的电芯）球；挣e.

毛刺厘；f.

页微短路；衔g.

负极雅产生枝晶。帜4.超厚产洽生超厚的原株因有以下几霜点:戴a.

焊缝按漏气;b疾.

电解液核分解;c拒.

嚼未烘干水分膜;d.

盖吴帽密封性差笼;

e.

惩壳壁太厚;太

f.

含壳太厚;g氧.

卷芯太裁厚(附料太顺多；极片未孔压实；隔膜讨太厚)。松5.成因有梯以下几点

惰a.

未化怠成好（SE揉I膜不完整灯、致密）；河b.

烘步烤温度过高宰→粘合剂老徐化→脱料；罚c.

负稳极比容量低炊；d.

正扎极附料多而趴负极附料少激；

e.

愧盖帽漏气，添焊缝漏气；傍f.

电扛解液分解，倒电导率降低颈。

纹6.爆炸筐a.分容腥柜有故障（苍造成过充）郊；b.

隔誓膜闭合效应磁差;

议c.

内部生短路倡7.短路

烘a.

料尘那；

b.

肥装壳时装破夕；

c.

蚕尺刮（小隔鲁膜纸太小或脖未垫好）;役d.

卷绕隐不齐；e约.

没包好颠；f.

纳隔膜有洞;剪

g.

毛存刺骡8.断路

扮a)极耳漏与铆钉未焊兴好，或者有悠效焊点面积蓬小；纠b)连接啄片断裂（连尾接片太短或悉与极片点焊跃时焊得太靠沫下）

收四锂离子电狗池的安全特域性网锂离子电池塞已非常广泛草的应用于人招们的日常生兵活中，所以挖它的安全性摘能绝对应该筑是锂离子电秤池的第一项趁考核指标。竖对于锂离子妹电池安全性边能的考核指寻标，国际上墙规定了非常城严格的标准击，一只合格附的锂离子电图池在安全性剂能上应该满茫足一下条件爸。1）短路咸：不起火，袭不爆炸；2猴）过充电：厚不起火，不建爆炸；3）扶热箱试验：粒不起火，不卫爆炸（15卵0氧℃疼恒温10m肆in）鸟4）针刺：亡不爆炸（用汗Φ最3mm钉穿似透电池）；瓣5）平板冲弦击：不起火腰，不爆炸；晚（10kg屋重物自1米塑高处砸向电如池）；6）圈焚烧：不爆邻炸（煤气火求焰烧考电池刑）焰锦锈为了确保锂牙离子电池安测全可靠的使吼用，专家们榨进行了非常脊严格、周密托的电池安全刷设计，以达赵到电池安全构考核指标。晨1、隔膜1担35抹℃知自动关断保拿护：采用国馋际先进的C厚elgar吐d2300绕PE-PP塑-PE三层汤复合膜。在旨电池升温达姐到120霜℃桨的情况下，欣复合膜两侧松的PE膜孔播闭合，电池舅内阻增大，榆电池内部形说成大面积断挑路，电池不柜再升温。3夏、电池盖复篮合结构：电彻池盖采用刻验痕防爆结构绝，当电池升伍温，压力达液到一定程度萄刻痕破裂、肾放气。4、兆各种环境滥摸用试验：进跳行各项滥用事试验，如外魄部短路、过杨充、针刺、吊平板冲击、党焚烧等，考有察电池的安森全性能。同耗时对电池进杀行温度冲击显试验和振动棍、跌落、冲诉击等力学性技能试验，考筒察电池在实轧际使用环境受下的性能情筒况散。征锂离子电池答保护线路(铃PCM)司锂离子电池鲁至少需要三就重保护--澡---过充谜电保护,过突放电保护,溪短路保护,短那么就应而传产生了其保沸护线路,那孩么这个保护台线路针对以童上三个保护碑要求而言:优过充电保护睛:过充电垒保护IC赤的原理为掉：当外部充虽电器对锂电自池充电时，咸为防止因温夫度上升所导袍致的内压上令升，需终止浇充电状态。撤此时，保护跳IC需仍检测电池电暖压，当到达脖4.25带V时（假泳设电池过充市点为4.引25V）即衣启动过度充凳电保护，将男功率MO喂S由开转野为切断，进桌而截止充电底。集过放电保护简:过放电侨保护IC没原理：为验了防止锂电删池的过放电文，假设锂电感池接上负载垄，当锂电池简电压低于其书过放电电压吩检测点（假梯定为2.合5V）时将与启动过放电搜保护，使功劳率MOS盈FET由串开转变为切保断而截止放驰电，以避免嘴电池过放电诊现象产生，僚并将电池保炉持在低静态食电流的待机划模式，此时坏的电流仅商0.1uA福。当锂电池兰接上充电器混，且此时锂猎电池电压高蒙于过度放电脂电压时，过不度放电保护型功能方可解势除。另外，丘考虑到脉冲阵放电的情况侧，过放电检吵测电路设有絮延迟时间以云避免产生误乘极片浆料涂割布工艺路线较的选择泥1.1涂潜布方法的选订择某成功解桐决极片浆料事涂布的关键母之一是选择头合适的涂布反方法。大约北有20多种殃涂布方法可秀以用于将液复体料液涂布涂于支持体上鸟，而每一种拣技术有许多吓专门的配置律，所以有许壁多种涂布型蚕式可供选择隔。探在研制土锂离子电池坏实验室研究绸阶段，有用汗刮棒、刮刀滋或挤压等自适制简单的涂音布实验装置钉进行极片涂话布试验，只杂能涂布出少侦量样品供实众验研究，效竭果并不太理智想，并存在滨各种各样的继问题。菊一般选得择涂布方法幅需要从下面飞几个方面考达虑，包括：准涂布的层数仰，湿涂层的叼厚度，涂布厘液的流变特毙性，要求的销涂布精度，僵涂布支持体惕或基材，涂挖布的速度等淡。睬如何选站择适合极片态浆料的涂布葛方法?除上蝶述因素外，亚还必须结合系极片涂布的刊具体情况和需特点。托锂离子电池充极片涂布特铲点是：胸①枣双面单层涂蝶布；听②福浆料湿涂层弃较厚(10数0～300樱μ猎m)；持③钩浆料为非牛切顿型高粘度朝流体；众④腰相对于一般研涂布产品而滥言，极片涂治布精度要求旅高，和胶片春涂布精度相压近；喘⑤笛涂布支持体芝为厚度为1米0～20犁μ关m的铝箔和哲铜箔；旅⑥荒和胶片涂布盯速度相比，逃极片涂布速众度不高。房我们首英先从涂布层默数来考虑选锻择涂布的技段术路线。孝极片需要在钳金属箔两面污都涂浆料。恭目前有同时垦在支持体两逗面进行涂布博的技术，但烂如果选用同适时双面涂布师方法，就会虚使涂布后的愿干燥和极片奖传送设备变华成极为复杂脆和难于操作肯。因此我们过的涂布技术箱路线决定选拢用单层涂布锯，另一面在淘干燥后再进圾行一次涂布微。考虑到极号片涂布属于剃厚涂层涂布床。太刮棒、刮刀估和气刀涂布绝只适用于较角薄涂层的涂纸布，不适用套于极片浆料斧涂布。在余定下的几种涂哲布方法中，角浸涂最为简逼单，但其涂低布厚度受涂绿布浆料粘度止和涂布速度及影响，难于鲜进行高精度惰涂布。石综合考烫虑极片浆料名涂布的各项猛特殊要求，邻挤压涂布或替辊涂可供选减择。勒1.2旅条缝挤压涂捞布及其涂布劲窗口誓挤压涂赏布技术是较罩为先进的技融术，可以用窜于较高粘度纺流体涂布，臭能获得较高辜精度的涂层要。若采用条抄缝挤压涂布固，如何获得令均匀的涂层邮?必须使挤组压嘴的设计变及操作参数史在一个合适奥的范围内，贼也就是进入签在涂布技术讲中称为悟“榨涂布窗口博”订的临界条件侍范围内，才夏能进行正常烟涂布。气挤压嘴元的设计对涂恩布精度有极迷为重要的影樱响。因此设胃计时需要有请涂布浆料流小变特性的详袍细数据。而输一旦按提供叮的流变数据秆设计加工出酸的挤压嘴，戏在涂布浆料逗流变性质有谜较大改变时裕，就有可能铜影响涂布精祖度，挤压涂顶布设备比较酿复杂，运行赌操作需要专谜门的技术。穷1.3创辊涂工艺的疯涂布窗口棵辊涂是换比较成熟的蛙涂布工艺，祝如果有高精裙度涂布辊和蜻精密轴承，捷有可能得到室均匀度较好激的涂层。辊氏涂可以应用另于极片浆料引的涂布。丙辊涂有离多种型式，捕按辊的转动叔方向区分就阳有顺转辊和愉逆转辊涂布奶两种。此外散还有配置3浅辊、4辊等器多达10多杨种辊涂型式第。表究竟用满哪一种辊涂证型式比较好删呢?这要根许据各种浆料井的流变性质左进行选择。著也就是所设桥计的辊涂型无式，结构尺纠寸，操作条村件，涂液的畅物理性质等楼各种条件必蛇须在一个合寻理的范围内团，也就是操垃作条件进入冲涂布窗口，释才能涂布出眨无弊病的涂伏层。哲2极片涂保布中的关键是技术寿在所有涂布她产品中胶片衣所要求的涂命布精度是最污高的一种，圆因此胶片涂扛布中的许多趁技术是解决域极片涂布的黄基础。但极尚片涂布所特亿有的要求必桥须有特殊的牲技术才能解获决。乖2.1继高粘度极疏片浆料的涂神布步极片浆慢料粘度极高搁，超出一般恋涂布液的粘详度，而且所旦要求的涂量亚大，用现有独常规涂布方痕法无法进行式均匀涂布。坏我们比较分系析了各种涂烤布方法，依语据其流动机税理，结合极宗片浆料的流闯变特性和涂勺布要求，设鹊计了各种实婶验方案进行劣验证，找到祝了几种可用降于极片浆料喊的涂布方法气，成功地解蒜决了高粘度竭极片浆料连窜续稳定、均段匀涂布难题难。宫2.2尊极片定长分模段和双面叠膏合涂布技术覆无论是辨胶片涂布，射还是其他涂贪布产品，绝字大多数都是步在片幅上进趣行连续涂布情。而锂离子袍电池极片是访分段涂布，虾生产不同型够号锂离子电技池，所需要凳的每段极片孤长度也是不螺同的。如果每采用连续涂墙布，再进行勉定长分切生绵产极片，在蚁组装电池时村需要在每段磁极片一端刮夜除浆料涂层飞，露出金属造箔片。用连押续涂布定长石分切的工艺伸路线，效率闹低，不能满驴足最终进行萌规模生产的与需要。因此墓我们考虑采钩用定长分段励涂布方法，炕在涂布时按城电池规格需愿要的涂布及牧空白长度进闻行分段涂布臭。采用单纯葱的机械装置垄很难实现不设同电池规格心所需要长度战分段涂布。告我们在涂布蔽头的设计中谜采用计算机业技术，将极鼓片涂布头设音计成光、机弊、电一体化紫智能化控制咽的涂布装置抓。涂布前将支操作参数用鲁键盘输入计永算机，在涂铁布过程中由战计算机控制委，自动进行挣定长分段和举双面叠合涂剧布。因此涂棕布机可以任捧意设定涂布阴和空白长度画进行分段涂淋布，能满足林各种型号锂斑离子电池极牙片涂布的需推要。肠2.3甜极片浆料厚死涂层高效干肃燥技术裤极片浆料涂停层比较厚，鼻涂布量大，宪干燥负荷大脏。采用普通隔热风对流干摸燥法或烘缸帖热传导干燥雅法等干燥效恰率低。我们探将胶片干燥挨中的高效干同燥技术应用斯于极片干燥教器设计，采放用优化设计巡的热风冲击酱干燥技术，香提高了干燥哪效率，可以透进行均匀快滤速干燥，干宅燥后的涂层闭无外干内湿栋或表面皲裂肢等弊病。赚2.4晚极片涂布生辞产流水线基崇片(极片)茂传输技术杀在极片喷涂布生产流旨水线中从放晓卷到收卷，暑中间包含有巾涂布、干燥娘等许多环节身，极片(基滴片)有多个云传动点拖动汽。这和胶片掠涂布干燥生雾产流水线是舍相似的。我遇们成功地将过胶片涂布机体传输技术应尝用于极片涂暮布，又针对夜基片是极薄蚊的铝箔铜箔锣，刚性差，腐易于撕裂和较产生折皱等挡特点，在设将计中采取特竭殊技术装置抓，在涂布区新使极片保持棕平展，严格路控制片路张烧力梯度，使趴整个片路张沿力都处于安扔全极限内。侨在涂布流水言线的传动设少计中，我们伟采用了直流武电机智能调蚊速控制技术复，使涂布点侧片路速度保诚持稳定，从运而确保了涂雨布的纵向均眼匀度。在涂纠布机传输片娱路设计中，序在涂布、收唱卷等关键部桐位，都设计测有自动纠偏兴装置，在涂着布时使浆料两准确地涂布创于基片上，革两边留有均饿匀的片边，槽在极片收卷顶时能得到边状缘整齐的片婚卷，为极片奉生产的下一政道工序创造便了有利条件犬。按3极片涂会布工艺流程薯极片涂布的导一般工艺流休程如下：搁放卷旦→拨接片可→失拉片火→臂张力控制截→慢自动纠偏冶→党涂布恰→羽干燥删→乞自动纠偏策→序张力控制浸→弟自动纠偏榜→朱收卷督涂布基逃片(金属箔疾)由放卷装撒置放出供入办涂布机。基弄片的首尾在伶接片台连接敞成连续带后援由拉片装置素送入张力调终整装置和自坚动纠偏装置救，经过调整赛片路张力和群片路位置后称进入涂布装些置。极片浆洁料在涂布装核置按预定涂证布量和空白济长度分段进芬行涂布。在赚双面涂布时蚊，自动跟踪凉正面涂布和次空白长度进境行涂布。涂桌布后的湿极妨片送入干燥骨道进行干燥扎，干燥温度炉根据涂布速珍度和涂布厚搬度设定。干甜燥后的极片擦经张力调整谱和自动纠偏居后进行收卷倒，供下一步效工序进行加灿工。急4设备安梨装调试及涂柏布情况裙研制的设备号由机械设备盏，电气控制弱，干燥通风尾等系统组成蚕，安装后先阶后进行了机玩械试车，机停电联试和联爆动试车，均犯达到设计和妹使用要求。纵按锂离子电歇池的技术要薄求和设计技朱术指标投料肚涂布。锡涂布条件：港涂布基片厚闷度为20渴μ虚m的铝箔，竿涂布基片宽祥度为350塑mm，涂布蛛速度5m/术min。盟在上述尾条件下用浆迫料进行单面斧定长涂布，畅双面叠合涂衬布，同时进躺行干燥。整梅条生产线运动行平稳，涂野布干燥均匀柜。概5样品测衰试结果容5.1涂穴布均匀度闭涂布量首相对偏差范于围为2.2批2%～-1宿.85%，秩绝对误差为炮4.07%桂。瞧6拉浪浆正负极极肿片出现麻点何颗粒现象,燥特别表现在消负极拉浆,循在涂布那刻吃表现最明显险,到出烤箱打后比较难观逢察到,但是锣取了片对辊名后就明显的列颗粒.原因秋:声(本现象排俗除箔材氧化待及外观不良难的可能)隆1育.浆料放置浸时间过久,齿一般超出1员2H以上问诞题会比较严防重,请关注蓝是否有此问怖题,如果有包请控制时间专2.浆料粘冰度过低(放芹久了粘度也茄会低),建蹦议控制粘度旷在2500森mpa.s盟以上势3.浆料存暖贮温度过高懒,我遇到过天一次,温度竭>35度时之就出现麻点钳.建议控制谁温度在25掏度左右蝶4.无导电犬碳的配方很便容易出现此浑问题,暂时塔无很好的办踪法,建议参劣考以下三条渔5.搅拌转雹速度过快,趟可以适当根胁据你们的工网艺降些转速泡,只要能搅序拌均匀,分逢散好.涂布谎时没有堵网漂现象就不是浆问题.中转员暂存罐的转万速也要低些泛6.对于已祸出现麻点的质浆料建议处坑理如下饿A.搅拌几爽罐粘度高的进新鲜浆料混舞合使用掉袄B.在涂第攻二面时用无游尘纸在第二虹面基材上稍叫微打些水(借此方法很容曾易造成拖尾傍/尺寸异常涉等问题,不鹅好掌握,不姓太建议使用六)余炼7.正极很代少出现类是尺现象.负极朴倒是经常有奴这种现象,东颗粒现象.袄把浆料退回献抽真空搅拌阴后会有改善胀,如果是正六极片出现麻含点现象就要还考虑烘烤的原温度了,可只以降温减速蹈会有改善孙7绢锂离子电池愁低容原因分踏析爷近期在收集幼关于锂离子碗电池低容量宜的原因，个汇人收集原因绩如下，发上膏来大家看看扭有什么补充视的没有，希拾望大家多多堪指教：受1、压实密捎度大，滋2、极片附懂粉少，应3、断片，柏4、电解液发量少，捕5、化成不会完全，疮6、检测容患量充放电不右完全，晚7、潮湿度违高（吸水）假，跌8、电池储揪存久磁9、材料的卧比容量低袭10、极片板虚焊,极耳桑虚焊队11、制成哀过程中的环掌境控制如.驴温度、湿度扒、露点..趟.....绑.钥12、完善环中....欧.....爆8.电芯膨屋胀原因及控书制蝶锂离子电芯惜在制造和使今用过程中往贸往会有肿胀棚现象，经过间分析与研究答，发现主要翼有以下两方倦面原因：选1锂离子嵌庄入带来的厚若度变化烟电芯充电时面锂离子从正珠极脱出嵌入伐负极，引起赵负极层间距病增大，而出祝现膨胀，一信般而言，电增芯越厚，其固膨胀量越大食。希2．工艺满控制不力引祸起的膨胀冒在制造过程佳中，如浆料艺分散、C/锄A比离散性硬、温度控制渡都会直接影牢响电芯电芯贵的膨胀程度躁。特别是水代，因为充电液形成的高活穴性锂碳化合财物对水非常姻敏感，从而锡发生激烈的鲜化学反应。臣反应产生的询气体造成电势芯内压升高斗，增加了电币芯的膨胀行浸为。所以在扰生产中，除狡了应对极板怒严格除湿外零，在注液过道程中更应采遍用除湿设备恨，保证空气暴的干燥度为慨HR2%，辉露点（大气倾中的湿空气毛由于温度下愧降,使所含梳的水蒸气达颗到饱和状态惯而开始凝结截时的温度）皇小于-40肤℃菊。在非常干吉燥的条件下葛，并采取真剥空注液，极籍大地降低了食极板和电解质液的吸水机卖率。贴关于电池鼓情壳和爆炸的甲原因分析:怜一、锂离子旅电池特性箭锂是化学周侄期表上直径止最小也最活广泼的金属。研体积小所以贷容量密度高霉，广受消费懂者与工程师枯欢迎。但是碌，化学特性陷太活泼，则铃带来了极高库的危险性。律锂金属暴露坝在空气中时柏，会与氧气胃产生激烈的餐氧化反应而霉爆炸。为了冬提升安全性员及电压，科淘学家们发明限了用石墨及塞钴酸锂等材秒料来储存锂怀原子。这些齿材料的分子眠结构，形成副了奈米等级励的细小储存花格子，可用趴来储存锂原叛子。这样一辣来，即使是碎电池外壳破夺裂，氧气进剃入，也会因恶氧分子太大勿，进不了这岸些细小的储倡存格，使得蓄锂原子不会帝与氧气接触次而避免爆炸部。锂离子电塔池的这种原种理，使得人币们在获得它弄高容量密度腿的同时，也断达到安全的生目的。源锂离子电池漏充电时，正耻极的锂原子善会丧失电子勉，氧化为锂耗离子。锂离顾子经由电解狡液游到负极墓去，进入负损极的储存格羡，并获得一膨个电子，还公原为锂原子规。放电时，侨整个程序倒援过来。为了误防止电池的隶正负极直接叔碰触而短路扮，电池内会予再加上一种搏拥有众多细气孔的隔膜纸就，来防止短逝路。好的隔熄膜纸还可以背在电池温度叹过高时，自喝动关闭细孔扶，让锂离子旨无法穿越，首以自废武功攻，防止危险迎发生。敞保护措施滔锂电池芯过啦充到电压高怕于4.2V垒后，会开始错产生副作用蛙。过充电压司愈高，危险抄性也跟着愈悄高。锂电芯据电压高于4册.2V后，台正极材料内民剩下的锂原搏子数量不到启一半，此时帐储存格常会所垮掉，让电询池容量产生蝶永久性的下岩降。如果继菊续充电，由富于负极的储灶存格已经装助满了锂原子去，后续的锂挑金属会堆积变于负极材料健表面。这些平锂原子会由材负极表面往亮锂离子来的轧方向长出树伪枝状结晶。姐这些锂金属严结晶会穿过扑隔膜纸，使蛙正负极短路帽。有时在短喜路发生前电色池就先爆炸届，这是因为祖在过充过程嗓，电解液等奶材料会裂解焦产生气体，与使得电池外摘壳或压力阀咽鼓涨破裂，届让氧气进去灶与堆积在负法极表面的锂介原子反应，牢进而爆炸。封因此，锂电抗池充电时，过一定要设定搁电压上限，扯才可以同时呢兼顾到电池浙的寿命、容默量、和安全洗性。最理想续的充电电压浓上限为4.蛙2V。蔑锂电芯放电扣时也要有电扎压下限。当林电芯电压低做于2.4V浓时，部分材惠料会开始被耐破坏。又由听于电池会自蜓放电，放愈摔久电压会愈慰低，因此，引放电时最好栋不要放到2参.4V才停乐止。锂电池秆从3.0V迁放电到2.游4V这段期博间，所释放拢的能量只占臂电池容量的弟3%左右。荒因此，3.统0V是一个棍理想的放电枪截止电压。栗充放电时，更除了电压的孤限制，电流块的限制也有柿其必要。电缎流过大时，爷锂离子来不饭及进入储存经格，会聚集亿于材料表面缘。这些锂离耽子获得电子寺后，会在材多料表面产生帖锂原子结晶忘，这与过充斜一样，会造陵成危险性。菠万一电池外勇壳破裂，就陡会爆炸。横因此，对锂简离子电池的郑保护，至少随要包含：充抗电电压上限肢、放电电压慰下限、及电讲流上限三项架。一般锂电少池组内，除灯了锂电池芯识外，都会有悟一片保护板稿，这片保护就板主要就是浊提供这三项美保护。但是样，保护板的案这三项保护笔显然是不够乞的，全球锂径电池爆炸事澡件还是频传揪。要确保电摘池系统的安认全性，必须乔对电池爆炸泛的原因，进妄行更仔细的窝分析。俊二、电池爆蓄炸原因届:钳1:内部那极化较大！望2:极片吸卵水,与电解红液发生反应菌气鼓.姿3:电解液造本身的质量联,性能问题寄.厉4:注液时宁候注液量达东不到工艺要油求.固5:装配制喉程中激光焊榜焊接密封性润能差,漏气岩.测漏气漏需测.虽6:粉尘,就极片粉尘首塌先易导致微瓶短路,..够..具体原棋因未知峰7:正负极椅片较工艺范六围偏厚,入督壳难.身8:注液封醒口问题,钢加珠密封性能剃不好导致气教鼓.端9:壳体来林料存在壳壁轧偏厚,壳体筑变形影响厚铁度.姜三、镜爆炸类型分批析览电池芯爆炸木的类形可归谁纳为外部短酷路、内部短伴路、及过充屿三种。此处沿的外部系指锁电芯的外部眯，包含了电渴池组内部绝烘缘设计不良东等所引起的驻短路。都当电芯外部棚发生短路，妇电子组件又预未能切断回叠路时，电芯解内部会产生谣高热，造成金部分电解液绳汽化，将电徐池外壳撑大限。当电池内蝇部温度高到观135摄氏育度时，质量排好的隔膜纸浴，会将细孔霜关闭，电化秘学反应终止滥或近乎终止翠，电流骤降鸡，温度也慢读慢下降，进六而避免了爆浑炸发生。但狡是，细孔关萌闭率太差，船或是细孔根幼本不会关闭展的隔膜纸，博会让电池温鸡度继续升高男，更多的电嚼解液汽化，程最后将电池侨外壳撑破，交甚至将电池绢温度提高到疲使材料燃烧妈并爆炸。孤内部短路主酸要是因为铜亲箔与铝箔的匠毛刺穿破隔帅膜，或是锂纪原子的树枝艰状结晶穿破霉膈膜所造成鄙。这些细小类的针状金属界，会造成微哑短路。由于尘，针很细有数一定的电阻石值，因此，园电流不见得鞋会很大。铜德铝箔毛刺系遣在生产过程表造成，可观讯察到的现象拣是电池漏电绸太快，多数滨可被电芯厂塑或是组装厂堂筛检出来。狼而且，由于贤毛刺细小，伟有时会被烧角断，使得电远池又恢复正压常。因此，栏因毛刺微短屠路引发爆炸晶的机率不高子。除这样的说法秘，可以从各也电芯厂内部怪都常有充电痛后不久，电蛙压就偏低的仇不良电池，锣但是却鲜少捐发生爆炸事袖件，得到统久计上的支持罪。因此，内肯部短路引发毅的爆炸，主烤要还是因为肥过充造成的毯。因为，过鸟充后极片上蝴到处都是针坊状锂金属结旗晶，刺穿点石到处都是，惭到处都在发印生微短路。倡因此，电池估温度会逐渐窑升高，最后慕高温将电解泊液气体。这匀种情形，不毕论是温度过网高使材料燃欺烧爆炸，还弦是外壳先被坏撑破，使空虑气进去与锂肾金属发生激探烈氧化，都宗是爆炸收场功。举但是过充引爽发内部短路赠造成的这种粉爆炸，并不践一定发生在吼充电的当时乘。有可能电璃池温度还未汤高到让材料借燃烧、产生闯的气体也未鸭足以撑破电碧池外壳时，埋消费者就终城止充电，带斑出门。扰这时众多的季微短路所产立生的热，慢县慢的将电池碰温度提高，框经过一段时荷间后，才发退生爆炸。消驴费者共同的锐描述都是拿压起时发箭现很烫跟，扔掉后就渡爆炸。万综合以上爆镰炸的类型，聋我们可以将碗防爆重点放晴在过充的防货止、外部短慌路的防止、稼及提升电芯牵安全性三方偏面。其中过泉充防止及外俯部短路防止贷属于电子防繁护，与电池鸭系统设计及茫电池组装有稿较大关系。嫁电芯安全性肿提升之重点仗为化学与机驻械防护，与典电池芯制造捧厂有较大关孕系。香四、设计规丰范仙由于全球手葱机有数亿只碗，要达到安欺全，安全防负护的失败率躬必须低于一深亿分之一。徐由于，电路痰板的故障率世一般都远高蜘于一亿分之秩一。因此，井电池系统设衡计时，必须邪有两道以上僵的安全防线卷。常见的错过误设计是用卖充电器(a扔dapto斑r)直接去罪充电池组。宴这样将过充伏的防护重任挖，完全交给减电池组上的疑保护板。虽门然保护板的税故障率不高柏，但是，即凯使故障率低蔬到百万分之奇一，机率上卷全球还是天粉天都会有爆惭炸事故发生闲。旨电池系统如帜能对过充、纳过放、过电帐流都分别提娘供两道安全悠防护，每道为防护的失败弄率如果是万贞分之一，两逮道防护就可好以将失败率盯降到一亿分浑之一。常见刮的电池充电哥系统方块图取如下，包含慌充电器及电隶池组两大部竟分。充电器炼又包含适配回器(Ada鞋ptor)浑及充电控制膏器两部分。露适配器将交即流电转为直租流电，充电圾控制器则限协制直流电的谜最大电流及惹最高电压。刘电池组包含所保护板及电俘池芯两大部揪分，以及一敏个PTC来屑限定最大电群流。江文字方块:借适配器交安流变直流文纱字方块:府充电控制器邻限流限压文槐字方块:门充电器文字民方块:保术护板过充、钢过放过流等叮防护文字方包块:电池交组文字方块鲁:限流片过文字方块:椅电池芯以缩电池系甲统为例，过澡充防护系利伍用充电器输献出电压设定杯在4.2V园左右，来达奖到第一层防恒护，这样就木算电池组上示的保护板失我效，电池也烘不会被过充垮而发生危险轧。第二道防沸护是保护板漂上的过充防蚊护功能，一给般设定为4悔.3V。这瘦样，保护板痰平常不必负倚责切断充电蔽电流，只有伍当充电器电伤压异常偏高撤时，才需要物动作。过电益流防护则是证由保护板及幅限流片来负时责，这也是衰两道防护，吗防止过电流坛及外部短路敞。由于过放史电只会发生裙在电子产品雁被使用的过亦程。因此，缓一般设计是吴由该电子产快品的线路板鼠来提供第一葛到防护，电朵池组上的保犹护板则提供习第二道防护搞。当电子产象品侦测到供变电电压低于澡3.0V时扒，应该自动款关机。如果敲该产品设计迁时未设计这暖项功能，则击保护板会在士电压低到2涛.4V时，饶关闭放电回丛路。婚总之，电池童系统设计时境，必须对过窗充、过放、限与过电流分需别提供两道柳电子防护。裹其中保护板划是第二道防苗护。把保护桐板拿掉后充脆电，如果电屈池会爆炸就感代表设计不氏良。选上述方法虽凝然提供了两延道防护，但稀是由于消费歪者在充电器砖坏掉后，常泄会买非原厂托充电器来充笨电，而充电央器业者，基书于成本考虑古，常将充电谅控制器拿掉鸽，来降低成壳本。结果，争劣币驱逐良使币，市面上锅出现了许多条劣质充电器议。这使得过丧充防护失去爬了第一道也随是最重要的苗一道防线。只而过充又是品造成电池爆担炸的最重要而因素，因此奖，劣质充电救器可以称得刚上是电池爆就炸事件的元亏凶。猾当然，并非党所有的电池没系统都采用冰如上图的方无案。在有些拖情况下，电牧池组内也会碗有充电控制会器的设计。牢例如：许多晒笔记型计算隆机的外加电丈池棒，就有演充电控制器吹。这是因为卵笔记型计算嫂机一般都将序充电控制器落做在计算机吼内，只给消碰费者一个适盟配器。因此们，笔记型计谷算机的外加板电池组，就滑必须有一个森充电控制器粪，才能确保卵外加电池组忧在使用适配山器充电时的堆安全。另外循，使用汽车龙点烟器充电铃的产品，有赠时也会将充俩电控制器做元在电池组内海。根最后的防线完如果电子的展防护措施都垒失败了，最劲后的一道防返线，就要由忙电芯来提供艳了。电芯的评安全层级，厅可依据电芯猛能否通过外舍部短路和过谁充来大略区牺分等级。由押于，电池爆揪炸前，如果极内部有锂原颜子堆积在材米料表面，爆墙炸威力会更愧大。而且，饰过充的防护月常因消费者械使用劣质充专电器而只剩肝一道防线，芬因此，电芯悉抗过充能力撇比抗外部短扭路的能力更爬重要。否9.铝壳电牲芯与钢壳电殿芯安全性比僵较哲铝壳相对于渠钢壳具有很裂高的安全优锤势魂锂离子电池走正、负极活惭性材内为何所要加VGC而F碳管?肯1.不管饱正或负极活景性材都会有双膨胀收缩的域问题，一般践负极碳材有尸20％膨胀昌收缩隙率，而像L纸FP正极材每料有6％膨玉胀收收率。溉当多次充放驳电中，其正戏、负活性材槽颗粒与颗粒利之间接触少歪、间隙加大览，甚至有些残脱离集电极欲，导致电子租与离子传输消路径断续不飘连续相，成误为死的活性小材，不再参向与电极反应母。因此循环煎使用寿命下浇降。VGC渔F碳管有很蕉大的长径比辅，即使正、吓负活性材膨篮胀收缩后，牺其活性材颗筐粒间之间隙汉，可藉由V垂GCF碳管铜架桥连接，添电子与离子袍传输不会间倾断。涛2.晨由于VGC哑F碳管微结脉构是中空多倒管壁，可以岂让正、负电程极吸纳更多受的电解液，稻使得锂离子聋可以顺利快叮速嵌入或脱疗嵌，因此，披有利于高倍寸率充放电。特3.VG行CF是高强氏度纤维状长独径比大之材随料，可增加无电极板的可耍挠性，正极箭或负极活性稼材颗粒间之浓黏接力或与垄极板间之黏膜接力更强，肾不会因挠曲维而龟裂掉粉疲。录4.VGC企F本质是高说导电高导热与特性，正极慢活性材其导浸电性都不好骆，添加VG甜CF忆以提高正极难活性材的导照电性，也提酸高正极或负嚼极的导热系跃数，利于散嘉热。非解剖电池淹时遇到些情旋况,下面罗桌列出来,不政知道各位前庆辈对这些情叨况有何见解鲜.侨1.明明很舟容易断的正辜极片注液以尺后却变得柔添软.?然2.正极片掀出现褶皱现戴象(内层)歉?找3.刚拆出期来的负极片怒边缘和内层旋会是暗紫色宝,和极片中窗间部分颜色奉不一样.(叙中间是金黄灰色)?茅4.为什么摊每次拆开的合负极片头部水(第一小片炉)会有很多足白色物质,您是不是锂,叫为什么在那夏里这么多.低5.为什么伸短路以后正舌极片上面有罚铜,是不是垃负极的铜被制电解过来.半而且为什么恨是在正极头教部吸铜最多绍.萄6.负极耳症发黑,是不驱是短路现象袍.(大电流沿通过的遗迹蒸)或者是负登极石墨溶解殿?吴7.观察正言极料过量,赛是不是在负万极片上滴水籍,看是否燃惯火.箩答案追搜索:(声荡明没有标准止答案,以现慕场为主)渡第一:极片断充放电后已播经反弹,肯络定变软,通赚俗点,没那旨么死了.里袭面松了;咽第二:那个裹是正常的~奶前面几圈卷炸饶时贴近卷送针,肯定有首折痕...竿除非你用非屑常厚的针,泳呵呵,这个摔不可能哦锁第三:没充辉电灰色,半立充暗紫色,摘满充金黄,堂那种情况自洪己想,提示让:浸润程度盾;织第四:负极董片头部(第牌一小片)会丑有很多白色渔物质,其他扁地方要是没床有,就是你锄设计问题,集是析锂;气第五:这个土问题不清楚伪,不知道你弄那什么情况农,是不是反幕充了,是整絮体还是部分桃,也有可能行短路..厘第六:负极往耳发黑,看兆情况了，一翁般是短路,饭第七:滴水班谁给你教的呜?没听过拘;正极料过宽量,负极很督明显的,当旱然你要排除肆外因;歇补充渠几点:民1.隔膜局提部发黄或有矛黑点,是否瓦曾经大电流诱通过,击穿打隔膜.短路犯造成,可能逝是粉尘,也缝可能是你隔梦膜本来有孔伟,当然也有插材料方面的励可能;宴2.在电池辰外包装时,残点焊铆钉时宰电流不稳定卖或电流过大替会使外露负壶极耳旁的隔饭膜烧坏,但抢高温胶是否犹会被烧掉.既这个还没见程过,一般点败焊是瞬间的扩,能量大到裤可以烧化里寺面的隔膜还江真没见过,泉高温胶只是嘴奈温高点,毯你要是有个步1000度猾一样完蛋,拾爆炸的电池悔你可以看看闻,高温胶纸讲也成灰咧经关于充电电少池她１．认识记眯忆效应拥辛２．电池需流要激活吗秀叮３．前三次格要充１２小党时吗神接４．充电电仓池有最佳状芦态吗类六５．真的是涌充电电流越舅大，充电越份快吗炊枝６．直充标荷的输出电流羞就等于充电害电流吗驰咐７．循环充大放电一次就苦是少一次寿罪命吗迹峡８．电池容桃量越高越好城吗慰炸９．充饱的膨电池进行存狐储好吗射熄１０．座充转的绿灯亮了寻以后在多充服一个小时有斜用吗快庆１１．座充两充电比直充议饱吗皇棵１．认识记忍忆效应设服溉电池记忆效掠应是指电池夏的可逆失效百，即电池失齐效后可重新乐回复的性能撕。记忆效应扮是指电池长才时间经受特巷定的工作循竖环后，自动纳保持这一特微定的倾向。斜这个最早定蜻义在镍镉电传池，镍镉的猫袋式电池不驳存在记忆效咐应，烧结式瑞电池有记忆饮效应。而现蠢在的镍金属丘氢(俗称镍稳氢)电池不甜受这个记忆腔效应定义的谜约束。刚挨山因为现代镍辜镉电池工艺叔的改进，上就述的记忆效侧应已经大幅纱度的降低，帜而另外一种芒现象替换了但这个定义，沈就是镍基电惊池的显“拒晶格化轰”忘，通常情况武，镍镉电池型受这两种效发应的综合影腐响，而镍氢朋电池则只受接“胖晶格化艳”烫记忆效应的王影响，而且绸影响较镍镉曲电池的为小氏。做饱皆在实际应用隔中，消除记话忆效应的方练法有严格的叔规范和一个麻操作流程。棚操作不当会婆适得其反。大烫驳对于镍镉电裤池，正常的歼维护是定期暗深放电：平卫均每使用一睡个月(或3升0次循环)吐进行一次深死放电(放电旅到1.0V写/每节，老牢外称之为e哭xerci赶se)，平川常使用是尽易量用光电池饶或用到关机夸等手段可以逝缓解记忆效征应的形成，摩但这个不是陷exerc慰ise，因促为仪器(如伙)是不超会用到1。态0V/每节吼才关机的，适必须要专门该的设备或线嘱路来完成这语项工作，幸沾好许多镍氢洋电池的充电蝶器都带有这梢个功能。碎归对于长期没辉有进行ex毙ercis师e的镍镉电奶池，会因为盘记忆效应的据累计，无法腾用exer脑cise进透行容量回复替，这时则需排要更深的放裕电(老外称朱recon淹ditio究n)，这是沸一种用很小访的电流长时妥间对电池放恒电到0.4讨V每节的一霉个过程，需毯要专业的设背备进行。决每蒙对于镍氢电苗池，exe魔rcise蝇进行的频率抓大概每三个枝月一次即可萝有效的缓解好记忆效应。祥因为镍氢电嗓池的循环寿碰命远远低于裂镍镉电池，延几乎用不到谱recon胜ditio罢n这个方法纠。壶

▲策建议1:每织次充电以前惭对电池放电序是没有必要快，而且是有窃害的，因为若电池的使用密寿命无谓的灾减短了。肢扒

▲液建议2:用展一个电阻接厚电池的正负裹极进行放电狂是不可取的读，电流没法异控制，容易俩过放到0V情，甚至导致农串联电池组耻的电池极性孕反转。破背２．电池需斩要激活吗？棵役回答是电池颠需要激活，败但这不是用曲户的要做的衡事。我参观裁过锂离子电捉池的生产厂陶，锂离子电贼池在出厂以介前要经过如嚼下过程：椒搅靠锂离子电池蠢壳灌输电解竖液－封口－火化成，就是余恒压充电，高然后放电，呼如此进行几足个循环，使场电极充分浸数润电解液，神充分活化，猎以容量达到蝶要求为止，扫这个就是激盲活过程－－疗分容，就是研测试电池的瞧容量选取不镜同性能(容腿量)的电池还进行归类，捆划分电池的逗等级，进行算容量匹配等悔。这样出来枯的锂离子电娃池到用户手各上已经是激这活过的了。绪我们大家常状用的镍镉电命池和镍氢电招池也是如此抢化成激活以裙后才出厂的侨。其中有些菠电池的激活已过程需要电塑池处于开口挑状态，激活步以后再封口无，这个工序愉也只可能有给电芯生产厂宋家来完成了铺。驼拌淡这里存在一霉个问题，就知是电池厂出顶厂的电池到往用户手上，尼这个时间有蹦时会很长，帽短则1个月侧，长则半年伙，这个时候节，因为电池伪电极材料会叶钝化，所以晃厂家建议初肝次使用的电艘池最好进行查3~5次完愤全充放过程染，以便消除狗电极材料的巷钝化，达到吓最大容量。极善在2001纱年颁布的三味个关于镍氢才。镍镉和锂杆离子电池的货国标中，其僵初始容量的代检测均有明猜确规定，对倡电池可以进恋行5次深充揉深放，当有费一次符合规欲定时，试验庸即可停止。均这很好的解楚释了我说的特这个现象。证

★姿那么称之为箩“屡第二次激活巡”蛛也是可以的县，用户初次钉使用的抄“美新舍”活电池尽量进火行几次深充靠放循环。亲很

●斥然而据我的尺测试(针对监锂离子电池融)，存储期哨在1~3个册月之内的锂韵离子电池，代对它进行深暮充深放的循和环处理，其错容量提高现谣象几乎不存养在。（我在次专题讨论区激有关于电池抢激活的测试古报告）垫泥袍３．前三次旋要充１２小颗时吗？钓震这个问题是镜紧扣上面的湿电池激活问显题的，姑且鹊设出厂的电次池到用户手畜上有电极钝糠化现象，为饺了激活电池倘进行深充深灭放电循环3群次。其实这敏个问题转化毒为深充是不敲是就是要充计12个小时眯的问题。那池么我的另一诸片文章《论越电池的埋充电时间》窑已经回答了抛这个问题。失基

★★★采答案是不需绘要充１２小刘时。斤冒迈早期的莲镍氢电池因籍为需要补充揉和涓流充电冈过程，要达福到最完美的悄充饱状态，喉可能需要5号个小时左右谎，但是也是排不需要12谱个小时的。恋而锂离子电示池的恒流恒租压充电特性零更是决定了贩它的深充电敬时间无需1困2个小时。缸筹锁对于锂离子拢电池有人会愿问，既然恒至压阶段锂离繁子电池的电锡流逐渐减小适，是不是当饮电流小到无寨穷小的时候竭才是真正的幸深充。我曾敲经画出恒压吸阶段电流减掉小对时间的探曲线，对它握进行多次曲田线拟合，发攻现这个曲线次可以用1/扁x的函数方辱式接近与零警电流，实际激测试时因为控锂离子电池银本身存在的兽自放电现象主，这个零电荷流是永远不德可能到达的抵。竿很默以600m躬Ah的电池释为例，设置希截至电流为裁0.01C摊(即6mA吼)，它的1兄C充电时间红不超过15备0分钟，那东么设置截至竟电流为0.刮001C(润即0.6m货A)，它的血充电时间可讽能为10小湿时－－这个职因为仪器精岛度的问题，寄已经无法精耐确获得，但胞是从0.0脂1C到0.桃001C获菊的容量经计籍算仅为1.步7mAh，膛以多用的7检个多小时来课换取这仅仅已的千分之三剧不到的容量检是没有任何哥实际意义的养。隙罩钻何况，还有揪其它的充电怎方式，比如膏脉冲充电方勺式使锂离子处电池来达到射4.2V的盏限制电压，爬它根本没有崇截止最小电激流判断阶段扑，一般15系0分钟后它逢就是100枕%充饱了。全许多都好是用脉冲充统电方式的。吃谊有人曾经用吊显示充径饱后，再用颂座充进行充清电来确认手也机的充饱程扯度，这个测矩试方法欠严票谨。阻情首先座充显知示绿灯不是昂检测真正充杠饱与否的一点个依据。牵

★★犬检测锂离子赴电池充饱与震否的唯一最区终的方法就浪是测试在不即充电(也不减放电)状态厉时的锂离子途电池的电压懒。壁碧伍所谓恒压阶犁段电流减小镜其真正的目拾的就是逐渐题减小在电池键内阻上因充归电电流而产软生的附加电布压，当电流跌小到0.0膏1C，比如毁6mA，这毛个电流乘与谋电池内阻(嗽一般在20层0毫欧之内茶)仅为1m构V，可以认艘为这时的电欠压就是无电汗流状态的电雅池电压。火光羞其次，度的基准电压车不一定等于情座充的基准俩电压，荣认为充饱的限电池到了座娘充上，座充慎却不认为已别经充饱，却园继续进行充俯电。唉妹４．充电电栽池有最佳状榴态吗？所燕有一种说法失就是，充电督电池使用得史当，会在某裕一段循环范筑围出现最佳黄的状态，就屑是容量最大拣．这个要分牧情况，密封这的镍氢电池筋和镍镉电池胖，如果使用帮得当（比如影定期的维护头，防止记忆踩效应的产生世和累计），尽一般会在１巡００～２０胞０个循环处旨达到其容量李的最大值，愚比如出厂容睛量为100困0mAh的喂镍氢电池用肥了120次绢循环后，其煮容量有可能光达到110寿0mAh。觉几乎所有的角日本镍氢电币池生产商的论技术规格书俩中描述镍基扒电池的循环膛特性的图上愁我都能看到况这样的描述牌。颗樱

★使镍基电池有盏最佳状态，刻一般在10宁0~200港循环次数之惕间达到其最喘大容量起期相对于液态锂海离子电池，亡却根本不存应在这样一个垂循环容量的回驼峰现象，锐从锂离子电票池出厂到最遵终电池报废缸为止，其容连量的表现就坦是用一次少消一次。我在采对锂离子电缠池做循环性宣能的时候也确从来没有看摆到过有容量隐回升的迹象离。燕请

★份锂离子电池江没有最佳状饶态。坚夫户值得一提的俗是，锂离子昌电池更容易全受环境温度丸的变化而表砖现不同的性幕能，在25蜘~40度的妄环境温度会桐表现其最好辩性能，而低些温或高温状然态，他的性圆能就大打折摇扣了。要使谱你的锂离子磨电池充分展必现它的容量耐，一定要细秧心的注意使翅用环境，防枯止高低温现峰象，比如手守机放在汽车歌的前台上，策中午的太阳止直射很容易衰就可以使其舍超过60度湾，北方的用桌户的电池待作机时间，同偿等网络情况赞下，就没有怕南方的用户姥长了。墙管５．真的是剖充电电流越拿大，充电越忧快吗？芝观《论电虫池的充电时土间》一文中硬已经讲了这浅个问题，对繁于恒流充电票的镍基电池万，可以这么荣说，而对应期锂离子电池算，这个是不欲完全正确的琴。贿豆

★★饰对于锂离子司电池的充电数，在一定电著流范围内(丙1.5C~纯0.5C)渗，提高恒流敏恒压充电方侮式的恒流电检流值，并不则能缩短充饱阿锂离子电池拴的时间。右匹蓝６．直充标凶的输出电流蓬就等于充电饲电流吗？晶涨这就要讨论踪的充电净方式了，对焰于充电管理伴在里面归的，设定同堆样一个直充谅(实际应称啄为电源适配况器)的输出薯如：5.3他V沟带600mA扇降A.萍送充电管理是贷开关方式(校高频脉宽调运整PWM方腰式)，这个朽充电方式，对并没有雄完全利用直菊充的输出能允力，直充工游作在恒压段羊，输出5.扎3V，此时归真正的充电灿电流由扰的充电管理牺进行调整，牌而且肯定要搭小于600僵mA，一般肯在300~臂400mA戴。这个时候处，大家看到狡的直充的输惰出电流就不良是的充姜电电流。比答如Moto柱rola的概许多直充其叶输出为5.凉0V矮扬1A，真正吓对电池充电圆的也就用到沾了500m哑A足矣，因斜为的电岸池容量也不闯过580m钉Ah。幻

★棋这时直充上产标的输出电袄流就不等于捎实际充电电便流嫁淡责B.渔功充电管理为挽脉冲方式的涝，这个充电剖方式，军完全利用了债直充的限流凯电流，就是摄用了600界mA在电池醒上，这个时趟候，直充的圾输出电流就倾是充电电流岭了。赶递葵当然以上的动都是指在锂明离子电池的厌恒流阶段或狱镍氢电池的牙充电而言。蜓如果没玩有充电管理动，把充电的拥管理移到了钓直充上，比主如许多的C浑DMA悟都是如此，面这个就没什钞么好说的，怨它的输出写改的很明白，撞比如输出：似4.2V泡扎500mA塔，这个就是赌锂离子电池呆恒流恒压两柏个数据了。亏７．循环充并放电一次就馋是少一次寿其命吗？扎究循环就是使李用，我们是仙在使用电池遭，关心的是寨使用的时间翠，为了衡量环充电电池的搞到底可以使棍用多长时间脏这样一个性兔能，就规定激了循环次数团的定义。实柔际的用户使掘用千变万化惨，因为条件凤不同的试验喂是没有可比悠性的，要有捧比较就必须栽规范循环寿腔命的定义。鞠骗拖国标如是规傻定锂离子电犁池的循环寿蹲命测试条件菌及要求：在正25度室温枪条件下以恒循流恒压方式白1C的充电凳制度充电1室50分钟，呀以恒流1C神的放电制度卵放电到2.哄75V截止完为一次循环搞。当有一次献放电时间小各于36分钟跌时试验结束础，循环次数伞必须大于3垂00次。解婚释：奴骆A.扔音这个定义规兼定了循环寿建命的测试是潜以深充深放温方式进行的蚂座论B.性极规定了循环创寿命按照这做个模式执行蝴后必须超过始300次以激后容量仍然网有60%以蚀上。抹念实际上，不胀同的循环制田度得到的循羊环次数是截面然不同的，唱比如以上其克它的条件不相变，仅仅把杠4.2V的灰恒压电压改奴为4.1V忧的恒压电压爆对同一个型苏号的电池进携行循环寿命世测试，这样窜这个电池就聚已经不是深闯充方式了，梅最后测试得细到循环寿命顿次数可以提瞧高近60%亮。那么如果着把截止电压填提高到3.睡9V进行测意试，其循环绿次数应该可鉴以增加数倍样。笔里这个关于循句环一次就少愧一次寿命的职说法已经有金许多友人进阁行了讨论，址我只是补充菌说明一下而纺已，大家在筒谈论循环次笋数的时候不谋能忽视循环课的条件。接

●页抛开规则谈连论循环次数厌是没有任何属意义的，因茂为循环次数毕是检测电池便寿命的手段臣，而不是目抹的!壳轧

▲砍误区:许多啄人喜欢把手球机锂离子电闹池用到自动宪关机再充电狂。这个完全絮没有必要。腰辜实际上，用镜户不可能按再照国标测试省模式对电池螺进行使用，聚没有一个手杂机会在2.为75V才关理机，而