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1、锂离子电池原理及工艺流程锂离子电池原理及工艺流程化学电源在实现能量的转换过程中，必须具有两个必要的条件： 一. 组成化学电源的两个电极上进行的氧化还原过程，必须分别在两个分开的区域进行， 这一点区别于一般的氧化还原反应。 二. 两电极的活性物质进行氧化还原反应时所需电子必须由外线路传递，这一点区别于金 属腐蚀过程的微电池反应。 为了满足以上的条件，任何一种化学电源均由以下四部分组成： 1、 电极电池的核心部分，它是由活性物质和导电骨架所组成。活性物质是指正、负极中 参加成流反应的物质，是化学电源产生电能的源泉，是决定化学电源基本特性的重要部分。 对活性物质的要求是： 1） 组成电池的电动势高；
2、 2） 电化学活性高，即自发进行反应的能力强； 3） 重量比容量和体积比容量大； 4） 在电解液中的化学稳定性高； 5） 具有高的电子导电性； 6） 资源丰富，价格便宜。 2、 电解质电池的主要组成之一，在电池内部担负着传递正负极之间电荷的作用，所以势 一些具有高离子导电性的物质。对电解质的要求是： 1） 稳定性强，因为电解质长期保存在电池内部，所以必须具有稳定的化学性质，使储藏 期间电解质与活性物质界面的电化学反应速率小，从而使电池的自放电容量损失减小； 2） 比电导高，溶液的欧姆压降小，使电池的放电特性得以改善。对于固体电解质，则要 求它只具有离子导电性，而不具有电子导电性。 3、 隔膜也
3、叫隔离物。置于电池两极之间。隔膜的形状有薄膜、板材、棒材等。其作用是 防止正负极活性物质直接接触，造成电池内部短路。对于隔膜的要求是： 1） 在电解液中具有良好的化学稳定性和一定的机械强度，并能承受电极活性物质的氧化 还原作用； 2） 离子通过隔膜的能力要大，也就是说隔膜对电解质离子运动的阻力要小。这样，电池 内阻就相应减小，电池在大电流放电时的能量损耗减小； 3） 应是电子的良好绝缘体，并能阻挡从电极上脱落活性物质微粒和枝晶的生长； 4） 材料来源丰富，价格低廉。常用的隔膜材料有棉纸、微孔橡胶、微孔塑料、玻璃纤维、 水化纤维素、接枝膜、尼龙、石棉等。可根据化学电源不同系列的要求而选取。 一、
4、 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 3.0 工作原理 3.1 充电过程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
5、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、电池不良项目及成因： 1.容量低 产生原因： a. 附料量偏少； b. 极片两面附料量相差较大； c. 极片断裂； d. 电解液少； e. 电解液电导率低； f. 正极与负极配片未配好；
6、 g. 隔膜孔隙率小； h. 胶粘剂老化附料脱落； i.卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透） j. 分容时未充满电； k. 正负极材料比容量小。 2.内阻高 产生原因： a. 负极片与极耳虚焊； b. 正极片与极耳虚焊； c. 正极耳与盖帽虚焊； d. 负极耳与壳虚焊; e. 铆钉与压板接触内阻大； f. 正极未加导电剂； g. 电解液没有锂盐； h. 电池曾经发生短路； i. 隔膜纸孔隙率小。 3.电压低 产生原因： a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水） ； b. 未化成好（SEI 膜未形成安全） ； c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯） ； d. 客户未按要求点焊（客户加工
7、后的电芯） ； e. 毛刺； f. 微短路； g. 负极产生枝晶。4.超厚 产生超厚的原因有以下几点: a. 焊缝漏气; b. 电解液分解; c. 未烘干水分; d. 盖帽密封性差; e. 壳壁太厚; f. 壳太厚; g. 卷芯太厚(附料太多；极片未压实；隔膜太厚)。 5.成因有以下几点 a. 未化成好（SEI 膜不完整、致密） ； b. 烘烤温度过高粘合剂老化脱料； c. 负极比容量低； d. 正极附料多而负极附料少； e. 盖帽漏气，焊缝漏气； f. 电解液分解，电导率降低。 6.爆炸 a. 分容柜有故障（造成过充） ； b. 隔膜闭合效应差; c. 内部短路 7.短路 a. 料尘； b. 装壳时装破； c. 尺刮（小隔膜纸太小或未垫好）; d. 卷绕不齐； e. 没包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺 8.断路 a) 极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小； b) 连接片断裂（连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下）
