鋰離子電池工藝配料

1、鋰離子電池工藝配料1,正負(fù)極配方配料過(guò)程實(shí)際上是將漿料中的各種組成按標(biāo) 準(zhǔn)比例混合在一起，調(diào)制成漿料，以利于均勻涂布， 保證極片的一致性。配料大致包括五個(gè)過(guò)程，即： 原料的預(yù)處理、摻和、浸濕、分散和絮凝。1.1正極配方（LiCoO2（鉆酸鋰）+導(dǎo)電和乙黑）+ 粘合劑（PVDF）+集流體（鋁箔）LiCoQ（10 ”m）:93.5%;其它：6.5%如Super-P:4.0% ; PVDF761:2.5;NMP（增加粘結(jié)性）：固體物質(zhì)的重量比約為810:1496a）正極黏度控制6000cps（溫度25轉(zhuǎn)子3）;b） NMP重量須適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到黏度要求為宜；c）特別注意溫度濕度對(duì)黏度的影響鉆酸鋰：正極

2、活性物質(zhì)，鋰離子源，為電池提Wj鋰源。粘酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑 D50 一般為6-8以m,含水量W 0.2% , 通常為堿性，PH值為10-11左右。鎰酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑 D50 一般為5-7以m,含水量W 0.2% ,通常為弱堿性，PH值為8左右 導(dǎo)電劑：提高正極片的導(dǎo)電性，補(bǔ)償正極活性 物質(zhì)的電子導(dǎo)電性。提高正極片的電解液的吸 液量，增加反應(yīng)界面，減少極化。非極性物質(zhì)，葡萄鏈狀物，含水量 3-6% , 吸油值300 ,粒徑一般為2-5 pm;主要有普通 碳黑、超導(dǎo)碳黑、石墨乳等，在大批量應(yīng)用時(shí)一般 選擇超導(dǎo)碳黑和石墨乳復(fù)配；通常為中性。PVDF占合劑：將鉆酸鋰、

3、導(dǎo)電劑和鋁箔或鋁網(wǎng) 粘合在一起。非極性物質(zhì)，鏈狀物，分子量從 300000到 3000000不等；吸水后分子量下降，粘性變差。NMP弱極性液體，用來(lái)溶解/溶脹PVDF同時(shí) 用來(lái)稀釋漿料。正極引線：由鋁箔或鋁帶制成。1.2負(fù)極配方（石墨+導(dǎo)電劑（乙煥黑）+增稠劑 （CMC）+粘結(jié)劑（SBR）+集流體（銅箔）負(fù)極材料：94.5%; Super-P:1.0% ; SBR:2.25% CMC:2.25%水：固體物質(zhì)的重量比為1600:1417.5a）負(fù)極黏度控制5000-6000cps（溫度25轉(zhuǎn)子3）b）水重量需要適當(dāng)調(diào)節(jié)，達(dá)到黏度要求為宜； c）特別注意溫度濕度對(duì)黏度的影響2,正負(fù)極混料石墨：負(fù)極

4、活性物質(zhì)，構(gòu)成負(fù)極反應(yīng)的主要物質(zhì)；主要分為天然石墨和人造石墨。非極性物質(zhì)，易被非極性物質(zhì)污染，易在非 極性物質(zhì)中分散；不易吸水，也不易在水中分散。 被污染的石墨，在水中分散后，容易重新團(tuán)聚。一 般粒徑D50為20 pm左右。顆粒形狀多樣且多不 規(guī)則，主要有球形、片狀、纖維狀等。導(dǎo)電劑：提高負(fù)極片的導(dǎo)電性，補(bǔ)償負(fù)極活性 物質(zhì)的電子導(dǎo)電性。提高反應(yīng)深度及利用率。防 止枝晶的產(chǎn)生。利用導(dǎo)電材料的吸液能力，提高 反應(yīng)界面，減少極化。（可根據(jù)石墨粒度分布選擇加或不加）。添加劑：降低不可逆反應(yīng)，提高粘附力，提高 漿料黏度，防止?jié){料沉淀。增稠劑/防沉淀劑（CMC）:高分子化合物，易溶 于水和極性溶劑。異丙醇

5、：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兼容性； 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兼容性；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， 大量 生產(chǎn)時(shí)可考慮成本因素然后選擇添加哪種）。水性粘合劑（SBR:將石墨、導(dǎo)電劑、添加劑 和銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。小分子線性鏈狀乳液，極易溶于水和極性溶劑。 增稠劑/防沉淀劑（CMC）:高分子化合物，易溶 于水和極性溶劑。負(fù)極引線：由銅箔或銀帶制成。去離子水（或蒸儲(chǔ)水）：稀釋劑，酌量添

6、加，改變 漿料的流動(dòng)性。正極混料原料的摻和：（1）粘合劑的溶解（按標(biāo)準(zhǔn)濃度）及熱處理。（2）鉆酸鋰和導(dǎo)電劑球磨：使粉料初步混合， 鉆酸鋰和導(dǎo)電劑粘合在一起，提高團(tuán)聚作用和 的導(dǎo)電性。配成漿料后不會(huì)單獨(dú)分布于粘合劑 中，球磨時(shí)間一般為2小時(shí)左右；為避免混入 雜質(zhì)，通常使用瑪瑙球作為球磨介子。干粉的分散、浸濕：(1)原理：固體粉末放置在空氣中，隨著時(shí) 間的推移，將會(huì)吸附部分空氣在固體的表面上， 液體粘合劑加入后，液體與氣體開(kāi)始爭(zhēng)奪固體 表面；如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附 力強(qiáng)，液體不能浸濕固體；如果固體與液體吸 附力比與氣體的吸附力強(qiáng)，液體可以浸濕固體， 將氣體擠出。當(dāng)潤(rùn)濕角W 90度，固體

7、浸濕。當(dāng)潤(rùn)濕角90度，固體不浸濕。正極材料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸 濕，所以正極粉料分散相對(duì)容易。(2)分散方法對(duì)分散的影響：A、靜置法(時(shí)間長(zhǎng)，效果差，但不損傷材料 的原有結(jié)構(gòu))；B、攪拌法；自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)(時(shí)間短，效 果佳，但有可能損傷個(gè)別材料的自身結(jié)構(gòu))。1、攪拌槳對(duì)分散速度的影響。攪拌槳大致包括 蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。一般蛇 形、蝶形、槳型攪拌槳用來(lái)對(duì)付分散難度大的 材料或配料的初始階段；球形、齒輪形用于分 散難度較低的狀態(tài)，效果佳。2、攪拌速度對(duì)分散速度的影響。一般說(shuō)來(lái)攪拌速度越高，分散速度越快，但對(duì)材料自身結(jié)構(gòu) 和對(duì)設(shè)備的損傷就越大。3、濃度對(duì)分散速度的影響。通

8、常情況下漿料濃 度越小，分散速度越快，但太稀將導(dǎo)致材料的 浪費(fèi)和漿料沉淀的加重。4、濃度對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。濃度越大，柔制強(qiáng)度越大，粘接強(qiáng)度越大；濃度越低，粘接強(qiáng)度越小。5、真空度對(duì)分散速度的影響。高真空度有利于 材料縫隙和表面的氣體排出，降低液體吸附難 度；材料在完全失重或重力減小的情況下分散 均勻的難度將大大降低。6、溫度對(duì)分散速度的影響。適宜的溫度下，漿 料流動(dòng)性好、易分散。太熱漿料容易結(jié)皮，太 冷漿料的流動(dòng)性將大打折扣。稀釋。將漿料調(diào)整為合適的濃度，便于涂布。2.1.1原料的預(yù)處理(1)鉆酸鋰：脫水。一般用120 c常壓烘烤2小 時(shí)左右。(2)導(dǎo)電劑：脫水。一般用200c常壓烘烤2小 時(shí)

9、左右。(3)粘合劑：脫水。一般用120-140 C常壓烘烤2小時(shí)左右，烘烤溫度視分子量的大小決定。（4） NMP脫水。使用干燥分子篩脫水或采用特 殊取料設(shè)施，直接使用。2.1.2物料球磨a）將LiCoC2 Super-P倒入料桶，同時(shí)加入磨球（干 料：磨球=1:1 ）,在滾瓶及上進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速控制 在60rmp以上；b） 4小時(shí)結(jié)束，過(guò)篩分離出球磨；操作步驟a）將NM陶入動(dòng)力?i合機(jī)（100L）至80C,稱取 PVD加入其中，開(kāi)機(jī)；參數(shù)設(shè)置：轉(zhuǎn)速252轉(zhuǎn)/分，攪拌115-125分鐘; b）接通冷卻系統(tǒng)，將已經(jīng)磨號(hào)的正極干料平均分 四次加入，每次間隔28-32分鐘，第三次加料視材 料需要添加NM

10、P第四次加料后加入NMP 動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：轉(zhuǎn)速為 202轉(zhuǎn)/分 c）第四次加料302分鐘后進(jìn)行高速攪拌，時(shí)間 為480 10分鐘;動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：公轉(zhuǎn)為 30 2轉(zhuǎn)/分，自轉(zhuǎn) 為252轉(zhuǎn)/分;d）真空混合：將動(dòng)力混合機(jī)接上真空，保持真空 度為-0.09Mpa,攪拌302分鐘；動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：公轉(zhuǎn)為10 2分鐘，自轉(zhuǎn)為 82轉(zhuǎn)/分e)取250-300毫升漿料，使用黏度計(jì)測(cè)量黏度； 測(cè)試條件：轉(zhuǎn)子號(hào)5,轉(zhuǎn)速12或30rpm,溫度范圍 25C;f)將正極料從動(dòng)力混合機(jī)中取出進(jìn)行膠體磨、過(guò) 篩，同時(shí)在不銹鋼盆上貼上標(biāo)識(shí)，與拉漿設(shè)備操 作員交接后可流入拉漿作業(yè)工序。注意事項(xiàng)a)完成，清理機(jī)器

11、設(shè)備及工作環(huán)境；b)操作機(jī)器時(shí)，需注意安全，避免砸傷頭部。2.2負(fù)極混料原料的預(yù)處理：(1)石墨：A、混合，使原料均勻化，提高一致性。B、300400 C常壓烘烤，除去表面油性物質(zhì)， 提高與水性粘合劑的相容能力，修圓石墨表面棱角 (有些材料為保持表面特性，不允許烘烤，否則效 能降低)。(2)水性粘合劑：適當(dāng)稀釋，提高分散能力。 摻和、浸濕和分散：(1)石墨與粘合劑溶液極性不同，不易分散。(2)可先用醇水溶液將石墨初步潤(rùn)濕， 再與 粘合劑溶液混合。(3)應(yīng)適當(dāng)降低攪拌濃度，提高分散性。(4)分散過(guò)程為減少極性物與非極性物距 離，提高勢(shì)能或表面能，所以為吸熱反應(yīng)，攪 拌時(shí)總體溫度有所下降。如條件允

12、許應(yīng)該適當(dāng) 升高攪拌溫度，使吸熱變得容易，同時(shí)提高流 動(dòng)性，降低分散難度。(5)攪拌過(guò)程如加入真空脫氣過(guò)程， 排除氣 體，促進(jìn)固-液吸附，效果更佳。(6)分散原理、分散方法同正極配料中的相 關(guān)內(nèi)容 稀釋：將漿料調(diào)整為合適的濃度，便于涂布。物料球磨將負(fù)極和Super-P倒入料桶同時(shí)加入球磨(干 料：磨球=1:1.2 )在滾瓶及上進(jìn)行球磨，轉(zhuǎn)速控制 在60rmp以上；4小時(shí)結(jié)束，過(guò)篩分離出球磨； 2.2.3操作步驟a)純凈水加熱至至80 c倒入動(dòng)力混合機(jī)(2L) b)加CMC攪拌60 2分鐘；動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置： 公轉(zhuǎn)為252分鐘，自轉(zhuǎn)為152轉(zhuǎn)/分；c)加入SBRR：去離子水，攪拌60 2分鐘；

13、動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：公轉(zhuǎn)為30 2分鐘，自轉(zhuǎn)為20 2轉(zhuǎn)/分；d）負(fù)極干料分四次平均順序加入，加料的同時(shí)加 入純凈水，每次間隔28-32分鐘；動(dòng)力混合機(jī)參數(shù) 設(shè)置：公轉(zhuǎn)為202轉(zhuǎn)/分，自轉(zhuǎn)為152轉(zhuǎn)/分； e）第四次加料302分鐘后進(jìn)行高速攪拌，時(shí)間 為48010分鐘；動(dòng)力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：公轉(zhuǎn)為 302轉(zhuǎn)/分，自轉(zhuǎn)為252轉(zhuǎn)/分；f）真空混合：將動(dòng)力混合機(jī)接上真空，保持真空 度為-0.09到0.10Mpa,攪拌302分鐘；動(dòng)力 混合機(jī)參數(shù)設(shè)置：公轉(zhuǎn)為102分鐘，自轉(zhuǎn)為8 2轉(zhuǎn)/分g）取500毫升漿料，使用黏度計(jì)測(cè)量黏度；測(cè)試條件：轉(zhuǎn)子號(hào)5,轉(zhuǎn)速30rpm,溫度范圍25 C； h）將負(fù)極料從動(dòng)力

14、混合機(jī)中取出進(jìn)行磨料、過(guò)篩，同時(shí)在不銹鋼盆上貼上標(biāo)識(shí)，與拉漿設(shè)備操作員 交接后可流入拉漿作業(yè)工序。注意事項(xiàng)a）完成，清理機(jī)器設(shè)備及工作環(huán)境；b）操作機(jī)器時(shí)，需注意安全，避免砸傷頭部。配料注意事項(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(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， 以免組分材料性質(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； 攪拌槳的使用以漿料分散難度進(jìn)行更換， 無(wú)法更換 的可將轉(zhuǎn)速由慢到快進(jìn)行調(diào)整，以免損傷設(shè)

15、備；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)，確保其掌握專業(yè)知識(shí)， 以免釀成大禍；10、配料的關(guān)鍵在于分散均勻，掌握該中心，其 它方式可自行調(diào)整。3.電池的制作極片尺寸拉漿工藝a）集流體尺寸正極（鋁箔），間歇涂布；負(fù)極（銅箔），間歇涂布b）拉漿重量要求裁片（正負(fù)極拉漿后進(jìn)行以下工序）裁大片裁小片稱片（配片）烘烤軋片極耳焊接軋片要求壓片后厚度（mm電極正極 0.125-0.145負(fù)極 0.125-0.145配片方案序 正極重量負(fù)極重量號(hào)（克）（克）15.49-6.012.83-2.8626.02-6.092.87-2.9036.10-6.172.91-2

16、.9446.18-6.252.95-2.98壓片后長(zhǎng)度（mm362-365400-403備注正極可以和重1-2個(gè) 檔次的負(fù)極進(jìn)行配片56.26-6.33 2.99-3.0166.34-6.41 3.02-3.05極片烘烤電極 溫度 時(shí)間（小 真空度時(shí)）正極 120 56-10三-0.09Mpa負(fù)極 110 56-10 至-0.09Mpa備注：真空系統(tǒng)的真空度為-0.095-0.10Mpa保護(hù)氣為高純氮?dú)?，氣體氣壓大于 0.5Mpa極耳制作正極極耳上蓋組合超聲波焊接，鋁條邊緣與極 片邊緣平齊負(fù)極銀條直接用點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊，要求點(diǎn)焊數(shù)為 8個(gè)點(diǎn)，銀條右側(cè)與負(fù)極片右側(cè)對(duì)齊，銀條末端與極片邊緣 平齊隔膜尺寸

17、卷針寬度壓芯電池卷繞后，先在電芯底部貼上24mm勺通明膠帶，再用壓平機(jī)冷壓2次；電芯入殼前要求 膠紙銀條。裝殼負(fù)極極耳焊接負(fù)極銀條與鋼殼用點(diǎn)焊機(jī)焊接，要保證焊接強(qiáng)度， 禁止虛焊激光焊接仔細(xì)上號(hào)夾具，電池殼與上蓋配合良好后才能進(jìn)行焊接，注意避免出現(xiàn)焊偏電池真空烘烤溫度時(shí)間真空度805C16-22 小時(shí) 至-0.05Mpa備注：a）真空系統(tǒng)的真空度為-0.0950.10Mpab）保護(hù)氣為高純氮?dú)?，氣體氣壓大于 0.5Mpac）每小時(shí)抽一次真空注一次氮?dú)?；注液量?.90.1g注液房相對(duì)濕度：小于30%溫度：205C封口膠布：寬紅色膠布。粘膠布時(shí)注意擦凈注液口的電解液用2道橡皮筋將棉花固定在注液口處

18、化成制度開(kāi)口化成工藝a）恒流充電：40mA*4h 80mA*6h電壓限制：4.00Vb）全槍電壓,電壓大于3.90V的電池進(jìn)行封口，電 壓小于3.90V的電池接著用60mA|!流至3.90-4.00后封口，再打鋼珠；a)電池清洗，清洗劑為醋酸+酒精3.17.2續(xù)化成制度a)恒流充電( 400mA 4.20V, 10min)b)休眠(2min)c)恒流充電( 400mA 4.20V, 100min)d)恒壓充電(4.20V, 20mA 150min)e)休眠(30min)f)恒流放電( 750mA 2.75V, 80min)g)休眠(30min)h)恒流充電( 750mA 3.80V, 90mi

19、n)i)恒壓充電(3.80V, 20mA 150min)當(dāng)從LiCoO2拿走XLi后，其結(jié)構(gòu)可能發(fā)生變 化，但是否發(fā)生變化取決于 X的大小。通過(guò)研究 發(fā)現(xiàn)當(dāng)X0.5時(shí)Li1-XCoO2的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為極其不 穩(wěn)定，會(huì)發(fā)生晶型癱塌，其外部表現(xiàn)為電芯的壓倒 終結(jié)。所以電芯在使用過(guò)程中應(yīng)通過(guò)限制充電電壓 來(lái)控制Li1-XCoO2中的X值，一般充電電壓不大 于4.2V那么X小于0.5 ,這時(shí)Li1.X CoO2的晶 型仍是穩(wěn)定的。負(fù)極C6其本身有自己的特點(diǎn)，當(dāng) 第一次化成后，正極LiCoO2中的Li被充到負(fù)極 C6中，當(dāng)放電時(shí)Li回到正極LiCoO2中，但化成 之后必須有一部分Li留在負(fù)極C6中，心以保證

20、下 次充放電Li的正常嵌入，否則電芯的壓倒很短， 為了保證有一部分Li留在負(fù)極C6中，一般通過(guò) 限制放電下限電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)：安全充電上限電壓0 4 .2V ,放電下限電壓2.5V。4. 包裝與儲(chǔ)存記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化，在鋰電池中幾乎不 會(huì)產(chǎn)生這種反應(yīng)。但是，鋰離子電池在多次充放后 容量仍然會(huì)下降，其原因是復(fù)雜而多樣的。主要是 正負(fù)極材料本身的變化，從分子層面來(lái)看，正負(fù)極 上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會(huì)逐漸塌陷、堵塞；從化 學(xué)角度來(lái)看，是正負(fù)極材料活性鈍化，出現(xiàn)副反應(yīng) 生成穩(wěn)定的其它化合物。物理上還會(huì)出現(xiàn)正極材料 逐漸剝落等情況，總之最終降低了電池中可以自由 在充放電過(guò)程中移動(dòng)的鋰離子數(shù)目。過(guò)度充電和過(guò)

21、度放電，將對(duì)鋰離子電池的正負(fù) 極造成永久的損壞，從分子層面看，可以直觀的理 解，過(guò)度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過(guò)度釋出鋰離子而使得 其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷，過(guò)度充電將把太多的鋰離子 硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去，而使得其中一些鋰離子再 也無(wú)法釋放出來(lái)。不適合的溫度，將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其它化 學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物，所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜 或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到一定的情況下，復(fù) 合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性，電池內(nèi)阻增大直到斷 路，電池不再升溫，確保電池充電溫度正常技術(shù)參數(shù)銀鎘電銀氫電池 池 TOC o 1-5 h z 工作電壓（V）1.21.2重量比能量5060（Wh/K

22、g）體積比能量150200（Wh/l）充放電壽命（次）500500自放電率（/月）25-3030-35有無(wú)記憶效應(yīng)有有有無(wú)污染有無(wú)鋰離子電 池3.61059無(wú)無(wú)（注：充電速率均為1C）鋰離子電池安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的?為了確保鋰離子電池安全可靠的使用， 專家們進(jìn) 行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全設(shè)計(jì)，以達(dá)到電池 安全考核指標(biāo)。（1 ）隔膜135 C自動(dòng)關(guān)斷保護(hù)采用國(guó)際先進(jìn)的Celgard2300PE-PP-PE 層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120 c的情況下，復(fù)合 膜兩側(cè)的PE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 c時(shí)，PP膜孔閉合， 電池內(nèi)部斷路，電

23、池不再升溫，確保電池安全可靠。(2)向電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， 電液添加劑與電液中其它物質(zhì)聚合， 電池內(nèi)阻大副 增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。(3)電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu)電池蓋采用刻痕防爆結(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，壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。(4)各種環(huán)境濫用試驗(yàn)進(jìn)行各項(xiàng)濫用試驗(yàn)，如外部短路、過(guò)充、針刺、 平板沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時(shí)對(duì) 電池進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)和振動(dòng)、跌落、沖擊等力學(xué) 性能試驗(yàn)，考察電池在實(shí)際使用環(huán)境下的性能情 況。目前市場(chǎng)上的18650鋰電池良莠不齊，從市場(chǎng) 價(jià)格7-

24、8元到30多元不等就可見(jiàn)一斑。導(dǎo)致充電 電壓不盡相同(有的18650鋰電池發(fā)現(xiàn)實(shí)際充電電 壓達(dá)到4.4V 了)的原因有：.材質(zhì)不同（常見(jiàn)的正極材料有 LiCo。和磷酸鐵 鋰等，所能容納鋰離子嵌入的能力大小的負(fù)極材 料，所以標(biāo)稱電壓會(huì)出現(xiàn)3.6V、3.7V如果是同種 材質(zhì)的不管電池尺寸形狀如何改變，開(kāi)路電壓是一 樣的）.內(nèi)置保護(hù)板設(shè)計(jì)不同（如比較好的就有：） 電池過(guò)充功能：P+與P-之間加上充電器，對(duì)電池 充電，電池電壓充到過(guò)充檢測(cè)電壓（4.3也04V） 時(shí)，保護(hù)電路動(dòng)作，切斷充電通路，實(shí)現(xiàn)過(guò)充保護(hù) 電池過(guò)放保護(hù)功能：在P+與P-之間接上負(fù)載讓電 池放電，當(dāng)電池電壓下降到過(guò)放電壓（2.5 =0.

25、1） 時(shí)，保護(hù)電路動(dòng)作，關(guān)斷放電通路，實(shí)現(xiàn)過(guò)放保護(hù) 短路保護(hù)功能：當(dāng)P+與P-短路時(shí)，保護(hù)電路會(huì)在 5-50uS內(nèi)迅速動(dòng)作，切斷通路實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。過(guò)流保護(hù)功能：當(dāng)V-端電壓達(dá)（0.15垃02V）時(shí), 保護(hù)電路會(huì)在5-26ms內(nèi)迅速動(dòng)作，切斷通路，實(shí) 現(xiàn)過(guò)流保護(hù)）.材料以及電池的制作工藝，管理等的因素。一般來(lái)講，18650鋰電池的一些數(shù)據(jù)：容量 1800-2500mAh（0.5CA放電）標(biāo)稱電壓:有3.6V/3.7V 電池內(nèi)阻：070m Q （帶PTC）放電終 止電壓:3.0V充電上限電壓:4.20 :0.02V標(biāo)準(zhǔn)充 電電流:0.5C A 快速充電電流:1C A標(biāo)準(zhǔn)放電電 流:0.5C A快速

26、放電電流:1C A最大直徑( 18.3單位(mm)最大高度(H) 65.0最大放電 電流:2C A 電池重量:45 =6g在化成時(shí)，用稍高電壓(鋰離子電池最高可以 到4.22V,再高有可能爆殼，漏液)，可以使電解液 比較好的浸潤(rùn)電極，使鋰離子激活更徹底一些，激 活時(shí)間也會(huì)相應(yīng)縮短節(jié)省這一步驟的時(shí)間，而反應(yīng)熱在不損害電池本身的情況下又可以給電池內(nèi)部 的反應(yīng)提供一個(gè)能比較快速反應(yīng)的環(huán)境(溫度高反 應(yīng)速度加快)。鋰電池的一些標(biāo)準(zhǔn)如下：電性能：1、額定容量：0.5C放電，單體電池放電時(shí)間不 低于2h ,電池組放電時(shí)間不低于 1h54min(95% );2、1C放電容量：1C放電，單體電池放電時(shí)間不 低

27、于57min (95% ),電池組放電時(shí)間不低于 54min (90% );3、低溫放電容量：-20 C下0.5C放電，單體或 電池組放電時(shí)間均不低于 1h12min (60% );4、高溫放電容量：55 C下0.5C放電，單體電池 放電時(shí)間不低于1h54min (95% ),電池組放 電時(shí)間不低于1h48min (90% );5、荷電保持及恢復(fù)能力：滿電常溫下擱置28天, 荷電保持放電時(shí)間不低于 1h36min (80% ), 荷電恢復(fù)放電時(shí)間不低于 1h48min (90% );6、儲(chǔ)存性能：進(jìn)行貯存試驗(yàn)的單體電池或電池組 應(yīng)選自生產(chǎn)日期不足3個(gè)月的，貯存前充50 % 60 %的容量，在環(huán)

28、境溫度 40 C 5 C,相對(duì)濕度 45 %75 %的環(huán)境貯存90天。貯存期滿后取出 電池組，用0.2C充滿電擱置1h后，以0.5C恒 流放電至終止電壓，上述試驗(yàn)可重復(fù)測(cè)試3次，放 電時(shí)間不低于1h12min (60% );7、循環(huán)壽命：電池或電池組采用0.2C充電，0.5C 放電做循環(huán)，當(dāng)連續(xù)兩次放電容量低于 72min(60% )時(shí)停止測(cè)試，單體電池循環(huán)壽命不低于 600次，電池組循環(huán)壽命不低于 500次； 8、高溫?cái)R置壽命：應(yīng)選自生產(chǎn)日期不足三個(gè)月的 單體電池的進(jìn)行高溫?cái)R置壽命試驗(yàn)，進(jìn)行擱置前應(yīng) 充入50%h 5%的容量，然后在環(huán)境溫度為55 C 2 C的條下擱置7天。7天后將電池取出，

29、在環(huán) 境溫度為20 C 5 C下擱置25h。先以0.5C將電池放電至終止電壓，0.5h后按0.2C進(jìn)行充電, 靜置0.5h后，再以0.5C恒流放電至終止電壓， 以此容量作為恢復(fù)容量。以上步驟為 1周循環(huán)， 直至某周放電時(shí)間低于 72min （60% ）,試驗(yàn)結(jié) 束。擱置壽命不低于56天（8周循環(huán)）。（2）安全性能：1、持續(xù)充電：將單體電池以 0.2ItA 恒流充電， 當(dāng)單體電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時(shí)，改為恒壓 充電并保持28d ,試驗(yàn)結(jié)束后，應(yīng)不泄漏、不泄 氣、不破裂、不起火、不爆炸（相當(dāng)于滿電浮充）。 2、過(guò)充電：將單體電池用恒流穩(wěn)壓源以 3c恒流 充電，電壓達(dá)到10V后轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到

30、電池 爆炸或起火或充電時(shí)間為90min或電池表面溫度 穩(wěn)定（45min內(nèi)溫差&2C）時(shí)停止充電，電池 應(yīng)不起火、不爆炸（3C10V ）;將電池組用穩(wěn)壓 源以0.5ItA 恒流充電，電壓達(dá)到nx5V （n為串 聯(lián)單體電池?cái)?shù)）后轉(zhuǎn)為恒壓充電，直到電池組爆炸 或起火或充電時(shí)間為90min或電池組表面溫度穩(wěn) 定（45min內(nèi)溫差w 2C）時(shí)停止充電，電池應(yīng) 不起火、不爆炸。3、強(qiáng)制放電（反向充電）：將單體電池先以0.2ItA 恒流放電至終止電壓，然后以1ItA電流對(duì)電池進(jìn) 行反向充電，要求充電時(shí)間不低于 90min ,電池 應(yīng)不起火、不爆炸；將電池組其中一只單體電池放 電至終止電壓，其余均為充滿電態(tài)的

31、電池，再以 1ItA恒流放電至電池組的電壓為 0V時(shí)停止放電， 電池應(yīng)不起火、不爆炸。4、短路測(cè)試：將單體電池經(jīng)外部短路 90min , 或電池表面溫度穩(wěn)定（45min內(nèi)溫差&2C）時(shí) 停止短路，外部線路電阻應(yīng)小于 50mQ ,電池應(yīng) 不起火、不爆炸；將電池組的正負(fù)極用小于電阻 0.1 Q的銅導(dǎo)線連接直至電池組電壓小于 0.2V或 電池組表面溫度穩(wěn)定（45min內(nèi)溫差&2C）, 電池應(yīng)不起火、不爆炸機(jī)械實(shí)驗(yàn)：1、擠壓：將單體電池放置在兩個(gè)擠壓平面中間， 逐漸增加壓力至13kN，圓柱形電池?cái)D壓方向垂直 于圓柱軸的縱軸，方形電池?cái)D壓電池的寬面和窄 面。每只電池只能接受一次擠壓。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合 4.1.2.1的規(guī)定。在電池組上放一直徑為15cm的 鋼棒對(duì)電池組的寬面和窄面擠壓電池組， 擠壓至電 池組原尺寸的85%,保持5min ,每個(gè)電池組只 接受一次擠壓。2、針刺：將單體電池放在一鋼制的夾具中，用 3mm8 8mm的鋼釘從垂直于電池極板的方向貫穿（鋼針停留在電池中），持續(xù) 90min ,或 電池表面溫度穩(wěn)定（45