圓柱動(dòng)力電池培訓(xùn)

1、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(yǔ)介紹；3 18650及26650生產(chǎn)流程及控制要點(diǎn) ；4 生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)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) 1 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. 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； 1993年美國(guó)（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(guò)鋰離子電池生產(chǎn)也相繼問(wèn)世，1999年12月廈門(mén)

2、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) 2000年后，日本、法國(guó)電動(dòng)車(chē)（EV）和混合電動(dòng)車(chē)（HEV）相繼上市； 直到2005年，中國(guó)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(méi)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(guó)為1015家；1.2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(lèi)：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(yíng)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(zhǎng)、可快速充電、綠色環(huán)保、功率性能出色、成本相對(duì)較低的優(yōu)點(diǎn)。 主要應(yīng)用于電動(dòng)自

3、行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)工具、電動(dòng)玩具，太陽(yáng)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。 ISO9001:2000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(guò)歐盟CE、美國(guó)UL、德國(guó)EMC等安全認(rèn)證，以及購(gòu)買(mǎi)了國(guó)內(nèi)平安保險(xiǎn)、國(guó)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(lèi)，均符合鋰離子電池發(fā)展規(guī)律和市場(chǎng)需求的潮流2.基本概念和相關(guān)術(shù)語(yǔ)介紹 什么是開(kāi)路電壓？ 是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無(wú)電流

4、流過(guò)時(shí)，電池正負(fù)極之間的電勢(shì)差。一般情況下，Li-ion充滿電后開(kāi)路電壓為3.6-3.8V左右，放電后開(kāi)壓為2.0V左右，通過(guò)電池的開(kāi)路電壓，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。 是指電池在工作時(shí)，電流流過(guò)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。 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(cè)量電池的內(nèi)阻需用專(zhuān)用內(nèi)阻儀測(cè)量，而不能用萬(wàn)用表歐姆檔測(cè)量。 是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過(guò)時(shí)電池正負(fù)極之間電勢(shì)差。在電池放電工作狀態(tài)下，當(dāng)電流流過(guò)電池內(nèi)部時(shí)，不需克服

5、電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開(kāi)路電池，充電時(shí)則與之相反。 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。 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)。 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(chēng)額定容量為600mAh為1C（1倍率），300mAh則為0.5C,6A(600mAh)為10C. 以此類(lèi)推. 是指電池在開(kāi)路狀

6、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(kāi)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202條件下開(kāi)條件下開(kāi)路擱置28天?？稍试S電池有容量損失。 什么是內(nèi)壓？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(guò)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(guò)充，會(huì)導(dǎo)致電池溫度升高、內(nèi)壓增大，嚴(yán)重時(shí)對(duì)電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響， 如漏液、鼓底，電池內(nèi)阻增大，放電時(shí)間及循

7、環(huán)壽命變短等。 Li-ion任何形式的過(guò)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(guò)程中需采用恒流恒壓充電方式，避免對(duì)電池產(chǎn)生過(guò)充。 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(guò)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(guò)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(lái)，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)。 電池制造后，通過(guò)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(guò)程稱(chēng)為化成，電池有經(jīng)過(guò)化成后才能體現(xiàn)真實(shí)性能。 為什么充電限制電壓？額定容量？額定電壓？終止電壓？ A、充電

8、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205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(chēng)電壓:表示電池電壓的近似值。 D、 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^(guò)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(guò)程，再恒定電 場(chǎng)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。 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(zhuān)

9、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(guó)際先進(jìn)的 UBE PE-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。 2） 向電解液中加入添加劑在電池過(guò)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(guò)程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大

10、，壓力達(dá)到一定程度防爆球破裂、放氣。4） 各種環(huán)境濫用測(cè)試:進(jìn)行各項(xiàng)濫用實(shí)驗(yàn)，如外部短路、過(guò)充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時(shí)對(duì)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。 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。 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

11、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. 極片稱(chēng)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。 車(chē)間的濕度對(duì)電池質(zhì)量有什么影響？ 車(chē)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. 車(chē)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。 18650及26650生產(chǎn)流程及控制要點(diǎn)控制

12、要點(diǎn)配料: 配料過(guò)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(guò)程“團(tuán)聚”的現(xiàn)象。 漿料內(nèi)部無(wú)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。 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(zhǎng)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2m，這樣才能保證極片厚度的一致性。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(duì)齊，不能出現(xiàn)螺旋。制片：

13、 極耳無(wú)歪斜，無(wú)虛焊，焊接區(qū)域要用高溫膠紙完全覆蓋；輥槽： 尺寸完全符合工藝要求，輥槽處無(wú)破損；蓋帽焊接： 至少有三點(diǎn)無(wú)虛焊、漏焊、焊穿；預(yù)封： 千萬(wàn)不能把極耳夾在蓋帽與殼體之間。 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； 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；生產(chǎn)工程中常見(jiàn)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

14、、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(zhǎng)攪拌時(shí)間。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。 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）。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

15、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(guò)程中要注意刮邊和刮 底，確保分散均勻； 5、 漿料不宜長(zhǎng)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(zhǎng)短以設(shè)備性能、材料加入 量為主8、 出料前對(duì)漿料進(jìn)行過(guò)篩，除去大顆粒以 防涂布時(shí)造成斷帶；9、 對(duì)配料人員要加強(qiáng)培訓(xùn)，確保其掌握專(zhuān) 業(yè)知識(shí)10、 配料的關(guān)鍵在于分散均勻 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(guò)高； d、活性物質(zhì)有問(wèn)題或與所用粘結(jié)劑不匹 配； 顆粒： a、漿料未分散均勻； b、涂布機(jī)

16、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；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(guò)高； b、相鄰兩節(jié)烘箱溫度相差太大；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； 連續(xù)分條： 蛇形邊，毛刺超出工

17、藝標(biāo)準(zhǔn)，邊緣掉料。 二. 制 片 ： A極耳虛焊； B高溫膠布沒(méi)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(méi)有貼平整；（每隔半小時(shí)要進(jìn)行試入殼3pcs） 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；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；成品電芯常見(jiàn)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.

18、隔膜孔間隙率?。?h. 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。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(méi)有鋰鹽； h. 電池曾經(jīng)發(fā)生短路； i. 隔膜紙孔率小。 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

19、. 負(fù)極產(chǎn)生結(jié)晶。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。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(méi)包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺斷路 ： a) 極耳與蓋帽未焊好，或者有效焊點(diǎn)面積??；b) 極耳斷裂（極耳太短或與極片點(diǎn)焊時(shí)焊得太下） 爆炸 ： a. 分容柜有故障（造成過(guò)充）； b. 隔膜閉合效應(yīng)差; c. 內(nèi)部短路； 車(chē)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性物質(zhì)，使電池容量下降。1、 作業(yè)電池應(yīng)少量多次?？s短電池在空氣 中暴露時(shí)間。2、 作業(yè)完畢的電池及時(shí)轉(zhuǎn)送到下一工