關于鋰離子電池的相關問題_第1頁
關于鋰離子電池的相關問題_第2頁
關于鋰離子電池的相關問題_第3頁
關于鋰離子電池的相關問題_第4頁
關于鋰離子電池的相關問題_第5頁
已閱讀5頁,還剩25頁未讀 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、關于鋰離子電池的相關問題一.請教, 正負極的集流體分別用鋁箔和銅箔,有什么特別的原因嗎?反過來用有什么問題嗎?看到不少文獻直接用不銹鋼網的,有區(qū)別嗎?1、采用兩者做集流體都是因為兩者導電性好,質地比較軟(可能這也會有利于粘結),也相對常見比較廉價,同時兩者表面都能形成一層氧化物保護膜。2、銅表面氧化層屬于半導體,電子導通,氧化層太厚,阻抗較大;而鋁表面氧化層氧化鋁屬絕緣體,氧化層不能導電,但由于其很薄,通過隧道效應實現電子電導,若氧化層較厚,鋁箔導電性級差,甚至絕緣。一般集流體在使用前最好要經過表面清洗,一方面洗去油污,同時可除去厚氧化層。3、正極電位高,鋁薄氧化層非常致密,可防止集流體氧化。

2、而銅箔氧化層較疏松些,為防止其氧化,電位比較低較好,同時Li難與Cu在低電位下形成嵌鋰合金,但是若銅表面大量氧化,在稍高電位下Li會與氧化銅發(fā)生嵌鋰發(fā)應。AL箔不能用作負極,低電位下會發(fā)生LiAl合金化。4、集流體要求成分純。AL的成分不純會導致表面膜不致密而發(fā)生點腐蝕,更甚由于表面膜的破壞導致生成LiAl合金。銅網用硫酸氫鹽清洗后用去離子水清洗后烘烤,鋁網用氨鹽清洗后用去離子水清洗后烘烤,再噴網導電效果好。二.有個問題請教。我們在測卷心短路時,采用的電池短路測試儀,電壓多高時,可以準確測試出短路電芯,還有,短路測試儀的高電壓擊穿原理是什么樣的,期待你詳細解說,謝謝!用多高的電壓來測電芯短路,

3、和以下幾個因素有關:1.貴公司的工藝水平;2.電池本身的結構設計3.電池的隔膜材料4.電池的用途不同的公司采用的電壓不太一樣,不過很多公司都是不管型號大小容量高低清一色用同一電壓的。以上幾個因素按照從重到輕的順序可以這樣排列:1>4>3>2,即是說,貴公司的工藝水平決定短路電壓大小。擊穿原理簡單說來,就是由于在極片與隔膜間,如果存在一些潛在短路的因素,如粉塵,顆粒,較大隔膜孔,毛刺等,我們可以稱之為薄弱環(huán)節(jié)。在固定的,較高的電壓下,這些薄弱的環(huán)節(jié)使得正負極片間的接觸內阻要比其它地方要小,容易電離空氣產生電弧,;或者是正負極已經短路,接觸點較小,在高壓條件下,這些小接觸點瞬間有

4、大電流通過,電能瞬間轉換成熱能,造成隔膜融化或瞬間擊穿論根據比較復雜,從數據表現上來看 ,是根據電池的化成CV曲線圖來制定化成步驟,可是目前幾乎沒有企業(yè)采用,因為什么呢?他們不知道什么叫CV。老化是一個不太科學的說法,嚴格意義上來說,應該叫陳化和熟化。陳化指的是電池注液后在一定環(huán)境條件(當然包括荷電狀態(tài))的擱置,熟化是電池在化成后分容前,在一定環(huán)境條件下的擱置。以上兩個步驟都有人稱老化,如果細節(jié)對比的話,圓柱,軟包,方形硬殼電池的步驟不太一樣,會生成更多步驟和更多名詞,不同的名詞所針對的步驟會不太一樣。先說明你們指的老化是哪個工步,我再作進一步解釋。多謝 ,我說的就是化成后分容前 的熟化。滿電

5、是不可能的了,沒有人會用到滿電的,因為電池在化成后內部結構和電池性能還不穩(wěn)定。具體要多大的荷電狀態(tài),最佳值是什么,沒有唯一值,不同的材料體系,不同的工藝水平,其結果也就不太一樣了。主要目的就是為了使電池在老化后,性能合格穩(wěn)定而已。主要判斷標準也就是一些常規(guī)性能:1.電池的容量。這是一個最前提的標準。2.電池的內阻,厚度,電壓。如果化成不好,會影響電池的內阻,主要是極化原因,不均勻的極化,因為化成后的老化沒有達到讓電池性能穩(wěn)定之目的。電壓嘛,可以簡單判斷電池的充電容量,也是許多用電器的自動判斷標準。3.電池的循環(huán)、儲存,擱置性能。容量合格并不能說明你的化成步驟就是合理的,因為很多問題是在后期才會

6、暴露。如果電池化成不好,就算開始容量合格,到了后期,由于負極嵌鋰不均勻,或者電解液分散不佳等不穩(wěn)定現象,肯定會影響電池的循環(huán),儲存性能,會有大量不可逆容量損失。這就是為什么有些朋友提出:電池在擱置一段時間內內阻會發(fā)生變化,循環(huán)會鼓殼,或者說擱置一段時間后出現低容的其中一個原因。結論就是:電池化成不充滿,充多少(荷電狀態(tài))老化,由材料體系和工藝性能要求決定,具體值,還得自己去做實驗確定。我們現在用的是飽電老化就是預充后我們又對電池化成,把電壓充到4.17V以上,再對電池進行熟化。現在我們打算對電池進行半電老化3.80-3.90V再對電池進行老化。但這樣我找的理論根據不足,請指點!又是做實驗的老套

7、路:瞎整!沒有任何理論指導,也沒有經驗指導,甚至整個公司上下無人去研究原理,也沒有人去調查研究。很多所謂的理論指導,在任意一本鋰電相關的課本書籍都可以查到,并不是什么高深的理論,而是常識。這樣也不是說得不出正確結論,平行做N個實驗,瞎子摸路的方式只是得出結論的周期慢一些而已,只要老板有錢,多做幾個實驗還是可以得出正確結論的。你的敘述很不嚴謹,預充和化成是什么關系?什么是預充?什么是化成?什么是老化?什么是熟化?我是看不明白?;芍傅氖请姵卦谖淳哂腥萘繒r對電池的一種預充電激活的一種操作,也叫預充電,(電)激活,(電)活化,是為了使電池具有穩(wěn)定的可充放電特性的前置步驟。陳化前面已經說明,就是電池在

8、化成前的擱置,這段時間的擱置主要是為了讓電解液均勻充分浸潤電芯。陳化后,會對電池進行預充電,即我們所說的化成。鋁殼電池通常采用開口化成,因為在化成過程中會產氣,開口化成就是讓化成產的氣體從注液孔排出?;蛇^程當中,電池雖然具有容量,但是并不穩(wěn)定,電池內部存在較大極化,嵌鋰不均勻。因此,為了避免對電池結構的破壞和防止由于嵌鋰不均勻而造成的不可逆容量損失(或者潛在的不可逆容量損失,這部分影響的是電池的循環(huán)和儲存性能),通常是使用小電流將電池緩慢激活,充電至70%左右的容量后進行擱置,留有一部分容量空間讓電池進一步熟化,此期間也包含SEI膜的穩(wěn)定時期。這個擱置步驟就是我們通常說的老化,也叫熟化,一般

9、都會采用有溫(即高于室溫)進行老化,可稱之為高溫老化。課本也是這么寫的。我在這里想請教阿曉一個問題:貴公司存有鋰電相關的書籍嗎?如果有,是否有人翻過?不用不好意思,很多電池廠都沒有書架的,只有文件夾充電可以看出容量損失?還分恒流恒壓?有意思,這只是說明充電效率的問題,和設備自身的接觸內阻,線路內阻,設備和電池的接觸內阻,電池自身的內阻,內部結構等都有關系。充電效率和容降很快沒有必然聯系,只能說它們有關系。電芯在測試柜上做循環(huán),設備自身的接觸內阻,線路內阻,設備和電池的接觸內阻,電池自身的內阻,內部結構等這些應該不算變量,在循環(huán)的過程中容量下降很快,放電效率差不多,充電多少直接影響放電容量,發(fā)現

10、在整個循環(huán)過程中,恒流充電工步所充容量變化最大,恒壓工步充電容量變化不大,還稍微增加,所以可以理解為容降的損失主要是因為恒流工步充電容量減少造成的嗎?看來是你沒有表達清楚自己的意思。做循環(huán)來對比充電時間才有意義,如果是單次充電,自然和整個設備和電池自身的電阻和極化有關,涉及的是充電效率的問題;而循環(huán)過程中恒流充電和恒壓充電容量的差距,是電池本身性能的問題,兩種情況下反應的問題面完全不同。還有,你的敘述有誤。什么叫損失?恒流充電時間變短,自然充進去的容量就少,哪來的損失?照這種邏輯,你在家吃飯,本來吃三碗飯的,可是你只煮了一碗飯,是不是說你損失了兩碗飯呢?這兩碗飯哪去了?根本沒有損失!只是你沒有

11、吃而已,米還在你家米缸,只是沒煮成飯。充也也是如此,只是沒有充進去那么多電,剩下的電還在電廠存著,除了電路和電池損耗,除此之外沒有任何損失。從事技術工作,敘述不嚴謹,讓我或者讓論壇朋友誤解問題不大,要是讓生產人員誤解,造成錯誤技術指導,問題就嚴重了。技術是嚴謹的工作,技術文件和技術操作指導一般都是受控文件,屬于強制保護和執(zhí)行范疇的文件,公司對一些名詞和操作會有明確的定義,如果不具備嚴謹的態(tài)度和養(yǎng)成做事嚴謹的習慣,以后遇到的問題會更多。四.材料粒徑大小對放電電流影響是怎么樣的?期待回復,謝謝!簡單說來,粒徑越小,導電性越好,粒徑越大,導電性越差,自然地,高倍率材料一般都是高結構小顆粒高導電性的。

12、只是從理論上分析,實際如何實現,那只能讓做材料的朋友來解釋,提高小粒徑材料的導電能力是一件很困難的事情,特別是納米級材料,而且小顆粒的材料壓實會比較小,即體積容量小。請問為什么鋰離子電池能形成3.6v的電壓呢?謝謝一看就知道是個新兵蛋子,跟你解釋太多也是白費工夫。目前常用的材料,除磷酸鐵鋰以外,鈷酸鋰,錳酸鋰,三元材料都可以形成3.6V電壓。至于為什么,自己去看看書吧,記住,是課本,不是什么絕密資料:1.高中化學,這個書應該最容易找到,如果閣下是初中以下學歷,可以理解,要是你從事的是電池行業(yè),我建議你把這書學完,亡羊補牢,為時不晚,人只能在不斷學習當中進步;如果閣下是高中以上學歷,那么,就得自

13、己拿板凳敲自家腦袋了。其他朋友也別高興得太早,拿課本知識來問人的,可大有人在,有符合條件又不懂的,瞄著自家腦袋,看著辦吧!2.大學化學3.電化學4.電池5.鋰離子電池負極涂布出現針孔的原因是什么 是材料沒有分散好的原因麼 有沒有可能是材料粒度分布不好的原因針孔的出現應該有以下幾個因素會造成:1.箔材不潔凈2.導電劑未分散3.負極主體材料未分散4.配方中有些成分中有雜質5.導電劑顆粒不均勻,分散困難6.負極顆粒不均勻,分散困難7.配方材料本身存在質量問題8.攪拌鍋未清洗干凈,造成鍋內有干粉殘留具體哪些原因,自己去過程監(jiān)控分析一下便可另外關于隔膜黑斑我在多年前就遇到過,我先簡單解答一下,不對地方請

14、指正。  據分析,確定了黑斑是由于電池極化放電引起隔膜局部高溫,負極粉粘結到隔膜上而引起的,而極化放電是由于材料和工藝原因,電池卷芯內存在有活性物質附粉,造成電池化成充電后產生極化放電。要避免以上問題,首先要采用合適的和漿工藝解決活性物質與金屬集體的粘結,在電池極板制做、電池裝配中避免人為造成的脫粉。  附圖是隔膜黑斑圖片,黑斑都發(fā)生在負極對應面。在涂布過程中加入一些不影響電池性能的添加劑確實可以改善極片的某些性能。當然,在電解液里面加入這些成分,可以達到鞏固之功效。隔膜局部高溫,是由于極片的不均勻性造成,嚴格來說是屬于微短路,微短路會造成局部高溫,可能造成負極的脫粉。至于

15、解決問題的思路,你已經說得很詳細了,按照這樣的思路,肯定可以有效解決問題的還是請你區(qū)分好斑和顆粒的概念,還有就是造成極化的幾個因素:1.注液量不足2.卷芯松馳3.極片或隔膜折皺4.倍率(或電流)過大5.添加劑使用不合理6.極粉附著力不佳7.極耳虛焊8.電解液電導率不高等等在空氣中暴露個一天一夜,極片水份含量正負極都在600左右,即是說,我們的片料不經真空烘烤,都比你們的要低得多。99%以上的公司不知道如何烘干極片,都是照抄別人的工步。為什么要通氮氣?不知道!為什么要真空?知道一點。為什么要間隔一個小時通一次氮氣?試出來效果好。原理?不知道!為什么要抽真空到-0.095以下?不知道!抽空一點好!

16、為什么要烘烤1648小時?不知道!這樣烘出來的電池可以出貨。怎么改善烘干效果?瞎湊幾個工步湊合一下,看看哪個方案烘出來的效果好,就用哪個!原理知道那么多有屁用?容量性電解液和倍率性電解液濫用后會有什么后果,比如容量性電池用了倍率性電解液?可以簡單區(qū)分:容量型電解液對倍率要求不高;倍率型電解液對容量要求合格即可。濫用?無非就是用反了嘛!倍率型電解液用到容量型,一般情況下沒有實質性的影響,什么是特殊情況呢?那就是一些高容材料,這些材料對電解液的要求極為特殊,如果不用匹配的容量型電解液,是無法發(fā)揮其性能的。容量型電解液用到倍率型,就更好理解了。要看你的倍率是多大。容量型電解液也具備一定的倍率性能,在

17、一定的倍率范圍內,是沒有影響的。走出一定的倍率,就要專用的倍率型電解液,無非就是抗大電流,不易分解,高溫性能好(大倍率時產熱大)。樓主所提的這個問題,其實并不需要專業(yè)知識去解釋,僅僅使用一些簡單的思維加工一下即可。這個問題問出來,又同時驗證了我一直所強調的:分析和解決問題的思維比任何專業(yè)知識都重要。請問大家一個問題,我們的正負極極片在對輥后,烘烤12小時存放一天反彈了10um,為什么會有這么大的反彈呢有兩個最本質的影響因素:材料和工藝1. 材料的性能決定了反彈系數,不同的材料反彈系數不一樣;同一種材料,不同的配方,反彈系數不同;同一材料,同一配方,壓片厚度不一樣,反彈系數不同;2. 如果過程工

18、序控制不好,也會造成反彈。存放時間,溫度,壓力,濕度,堆積方式,內應力,設備等等鋰電為什么要恒壓充電?,在恒壓充電時電流為什么越來越?。窟@個問題嘛,看似簡單,可是很多人答不出來。本來這個問題在接觸電池第一天就應該明白的。給你這樣打個比方吧:往一個圓柱型的杯子倒水,開始以勻速倒至3/4杯后,一般人會放慢速度,因為怕倒快了,水從杯子里溢出,這時,倒水的速度會放慢,到水杯接近滿的時候,你的速度會慢到用滴水來形容,此時,稍有不慎,水就會從杯中溢出,這是不允許發(fā)生的。具體原理解釋起來比較復雜,說明白點就是讓我抄書,還是自己去看一看課本,了解一下不同體系電池的特點。電池恒流充電至規(guī)定電壓時,此時的電壓并非

19、電池的真正電壓,如果不進行限壓,電池的電壓會持續(xù)上升,內部極化,直至破壞電池結構,電池失效,甚至爆炸。上面就說了一點:剛好達到規(guī)定電壓,電池未充滿電。為了使電池進一步充滿電而又不破壞電池的性能,采取恒壓模式。隨著充電容量的增加,電池的實際電壓會越來越接近設定電壓,此時,為了維持電壓的恒定,電流值會逐漸降低。在此做個假設,在恒壓充電10分鐘后,電池的電壓4.2V,電流100mA,此時,如果把電流提高至120mA,電池的電壓就超過4.2V,如果把電流降至80mA,電池的電壓將不足4.2V,隨著恒壓充電的進行,電池的充電容量越來越高,維持4.2V所需要的電流也越來越小,直至達到設定的最小電流時,充電

20、截止,即在此時,我們認為電池充滿電了。如果恒壓充電不限制電流,那么,理論上說,當電流小至0mA時,充電停止,但是所需要的時間相當長??紤]到充電效率的問題,因此,充電標準中規(guī)定當電流小至0.05C時,恒壓充電停止  電解液基礎知識          主體電解液成分                            溶劑    中文名稱    分子式

21、0;   結構式        形態(tài)    備注    EC    碳酸乙烯酯    C3H4O3            固態(tài)    穩(wěn)定    常用    PC    碳酸丙烯酯    C4H6O3            液   

22、;     DEC    碳酸二乙酯    C5H10O3            液        DMC    碳酸二甲酯    C3H6O3            液        EMC    碳酸甲乙酯    C4H8O3    &

23、#160;       液                                    溶劑    相對介電常數    密度/          (gcm-3)    黏度/(mPa*s)    熔點/    沸點/ 

24、  電導率/  (mSCm-1)    閃點/EC    90(40)    1.32    1.9    36.4    248    13.1    150PC    65    1.2    2.5    -49    242    10.6    135DEC 

25、   2.8    0.98    0.75    -74.3    127    0.6    33DMC    3.1    1.07    0.59    4.6    91    2    15EMC    2.9    1    0.65  

26、0; -53    108    1.1    23要求    熔點低、沸點高、蒸汽壓低,從而使工作溫度范圍寬                            相對介電常數高,黏度低,從而使電導率高。            電解液鹽類        要求  

27、60; v合適的電解質鋰鹽必須具有以下條件:        v1、熱穩(wěn)定性好,不易發(fā)生分解;        v2、溶液的離子電導率高;        v3、化學穩(wěn)定性好,既不與溶劑、電極材料發(fā)生反應。        v4、電化學穩(wěn)定性好,陰離子的氧化電位高而還原電位低,具有較寬的化學窗口。        v5、分子量低,在適當的溶劑中具有較好的溶解性;      &#

28、160; v6、使鋰在正、負極材料中的嵌入量高和可逆性好等;        v7、成本低等    LiPF6    缺點    LiPF6易吸水,不穩(wěn)定,在溶液中分解產生微量LIF及PF5    優(yōu)點    由于其電導率高,在商業(yè)上廣泛應用。LiBOB    "穩(wěn)定性比較高,其分解溫度為302,溶解性好,室溫電導率高。"        適用于錳和鐵系材料的正極,不適用于氧化鈷鋰

29、正極材料。        高溫下(50和70)的循環(huán)性能要優(yōu)越得多。        缺點:提純困難    固體電解質相間界面(SEI)膜:鋰離子和電解液在碳電極表面發(fā)生氧化還原反應而形成一層鈍化膜。        固體電解質相間界面(SEI)膜的化學組成、結構和穩(wěn)定性等性質是決定鋰離子電池性能的關鍵。        添加劑:    成膜  抗過充  高導電  阻燃&#

30、160;     電解液性能影響因素        密度、水分、HF、電導率圓柱電池漏液問題怎么解決?圓柱為閉口化成,在注液后封口,因此,封口自然就成為圓柱封口的難點目前圓柱電池封口大概有以下幾種方式:1.激光焊封口2.密封圈封口3.膠水封口4.超聲波振動封口5.以上幾種封口類型兩種或兩種以上的組合6.其它封口方式漏液的幾種引起因素:1.封口不牢造成漏液,通常有封口處變形,封口處被污染,屬于封口不良。2.封口的穩(wěn)定性也是一個因素,即封口時檢驗合格,但是封口處容易被破壞,造成漏液。3.化成或測試時產氣,達到封口可承受的最大應力,沖擊封口

31、,造成漏液。與第2 點的區(qū)別是,第2點屬于不良品漏液,第3點屬破壞型漏液,即封口合格,只是內壓過大使封口破壞。4.其它漏液方式具體怎么解決,要看引起漏液的原因,只要找出原因,就容易解決了,難就難在原因不好找,因為圓柱的封口效果比較難檢驗,大多屬破壞類型,用于抽檢。我們做實驗時,電解液都是過量的,請問在不溢出的情況下,電解液過量對電池性能有影響嗎不溢出?有好幾種情況:1.電解液剛剛好2.電解液略有過量3.電解液大量過量,但是未達極限4.電解液大量過量,已經接近極限5.已經滿到極限,可以封口第一種情況是理想情況,沒有什么問題第二種情況嘛,略有過量有時是一個精度問題,有時是一個設計問題,一般會設計過

32、量一些第三種情況,也沒有什么問題,只是浪費點成本第四種情況就有點危險。因為電池在使用或測試過程中,會由于各種原因:造成電解液分解,產生部分氣體;電池發(fā)熱,產生熱脹;以上兩種情況很容易造成電池的鼓殼(也可以叫變形)或漏液,增加了電池的安全隱患。第五種情況,其實是第四種情況的加強版,危險性就更大了。再說夸張一些,液態(tài)也可以成為電池的。即是將正負極同時插入裝有大量電解液的容器中(比如說500ML燒杯),此時,對正負極可以進行充放電,也是一個電池,那這里的電解液過量就不是一點點了。電解液只是一個導電的媒介。但是電池的體積是有限的,在有限的體積內,自然要考慮空間利用和形變的問題。注液量偏少,電池分容后會

33、導致鼓殼嗎?只能說不一定,要看注液量少到什么程度1.如果電芯被電解液完全浸潤,但是并無殘留,此時分容后電池不會鼓殼;2.如果電芯被電解液完全浸潤,有少部分殘留,但是比貴公司的要求注液量要少一些(當然這個要求并不一定是最佳值,略有偏差),此時分容電池不會鼓殼;3.如果電芯被電解液完全浸潤,有大量電解液殘留,但是貴公司對注液量的要求比實際偏高,此時所謂的注液量不足只是一個公司的概念,而并不能真實反應電池的實際注液量的合適程度,分容電池不鼓殼;4.實質性的注液量不足。這也是看程度而言。如果電解液勉強能夠浸潤電芯,分容后可能鼓殼,也可能不鼓,只是分容電池鼓殼的機率大一些;如果電芯的注液量出現嚴重不足的

34、情況,那么,電池在化成時的電能并不能轉化為化學能,此時,分容電芯的鼓殼的機率幾乎是100%。那么,就可以做如下總結:假設電池的實際最佳注液量為Mg,以注液量偏小,分以下幾種情況:1.注液量=M:電池正常2.注液量略小于M:電池分容不鼓殼,容量可能正常,也可能略低于設計值,循環(huán)鼓殼機率增大,循環(huán)性能變差;3.注液量遠小于M:電池分容鼓殼率相當高,電池出現低容,循環(huán)穩(wěn)定性極差,一般幾十周容量即低于80%4.M=0,電池不鼓殼,無容量。這個現象確實很奇怪,偶爾會遇到一兩次,很難得知原因。我們曾經出現過一次,最后發(fā)現是兩批不同的來料(同一種材料)的基本粒徑分布不太一樣,造成粘度差好幾千。有時是一直用著

35、的成熟的配方,同一材料,偶爾出現這樣的情況,讓人一時摸不著頭腦,只能硬著頭皮涂布。一般情下是由于過程未控制好,比如說有兩個人配料,其中一個加水了,另一個繼續(xù)加水;又或者稱重的時候忘記歸零,又或者中間觀察的時間過長,停歇頻率高,又或者由于本身這種配方在一個臨界溶劑含量的前后,粘度會有本質性差別,等等。通常這類問題都只能靠心細去解決,才能發(fā)現問題的關鍵點,千萬不要讓一些假象蒙蔽了我們的判斷。  我就納悶了,粒徑不太一樣,肯定不是相差很大,怎么粘度會有那么大的影響怎么樣提高錳酸鋰的壓實密度啊  壓實密度和什么有關啊 ?好家伙,又一個問材料的錳酸鋰的壓實密度是做錳酸鋰廠家考慮的問題

36、,而不是我們做電池要考慮的問題,我們只要提出對錳酸鋰的要求,讓廠家提供可以滿足條件的材料即可。無非是高振實,大顆粒,小比表面積等。雖然材料的壓實一般使材料受廠家的影響,可是在試驗過程中測量時卻發(fā)現配比,面密度的不同都對其有一定影響比如S-O 2個點和4個點 面密度 150和200 得到的數據相差最大甚至超過了0.1g/cm3還有就是壓實測量的限度,有的人要求要折斷時的數據而有的人又要求片表面無被壓死的現象,實驗員難當啊  咳解釋這個問題根本不需要原理?,F在的實驗員就是缺乏動腦的意識。添加劑的壓實和主體材料的壓實肯定不是一樣的。S-O壓實最多不過1.01.5,而正極主體材料的壓實在3.

37、04.0,這兩種配方材料比例不同,對整體壓實肯定有影響。其實實驗員一點都不難當,難在不愿意動腦,就想撿現成的,就是等著別人來教,有些問題當你知道答案后,會發(fā)現答案很幼稚,但是自己就是想不出來,或者說根本就沒有想過請教樓主電池配組時電壓、容量和內阻哪個更重要?注意這幾個東西遠遠不夠,呵呵,預充時的環(huán)境、分容測試時的環(huán)境是否一致(就一個內阻測試來說,測試夾具或者表筆不同都不一樣,接觸電池極耳或者端子的位置不同結果也不一樣,極耳或者端子的表面狀態(tài)都一樣嗎?),電池的自放電是否一致一樣非常重要,電池之間的連接(焊接)是否一致也很重要,你的分容柜多長時間校正一次,接觸點是否能夠保證每個點都接觸良好,問題

38、太多了,動力電池組不是那么好做的。輥壓正極極片延伸為何一般表現在小涂布位的延伸?那要看你的壓片機是什么結構原理了??偟谜f來,大概有以下幾種原理:1.固定間隙型2.固定氣壓壓力型3.固定氣壓壓強型 4.固定重力壓力型5.2、3、4、5所述的液壓型和其它型6.組合數控型。最便宜的,當屬固定間隙型,小型設備和實驗室設備多采用這種設備;最貴的,當屬第6種,即可恒定極片單位面積上的壓力,可根據極片形貌自動調節(jié)壓力;最原始的,就是第4種,該設備通過人工增加輥的重量來達到壓片要求。延伸和材料本身、配方、箔材、設備這幾個因素都有密切關系,具體的一些參數,還望樓主提供,有了這些參數,原因就不難分析了。10034

39、50型號的電池,正極材料用鈷酸鋰,容量可以做到1950mAh以上,安全性能也沒問題,但是在只換了正極材料為三元材料時,容量卻做不到1950了,還有就是充滿電,50度擱置時候的時候時間長了會氣脹,比如30天,還有就是釘刺和重物沖擊的時候冒煙著火,但是用鈷酸鋰的時候沒有這些問題,按道理三元材料的比容量是145大于鈷酸鋰的,容量怎么反而降低了呢?三元材料的安全性能也應該比鈷酸鋰好啊?我現在設計時想改變一下參數,能幫看看能改進1003450的容量和安全性嗎?1,提高設計的容量配比參數。2,可能是電解液不夠,因為我們是第一次做三元的,電解液的加入量是按鈷酸鋰的估算的3,換電解液,現在買了兩種新的三元材料

40、專用的電解液,但是只換電解液好像對容量提高沒影響吧,不知道對不對?4,降低面密度,盡量減小正極的壓實厚度,提高一些大電流性能,會不會有利于穿刺時候不著火?5,還有,我想換比較厚的隔膜,不知道會不會提高安全性6,三元材料更容易吸水,配膏前這次用140度真空烘24小時,這樣會不會提高容量和安全性?7,化成時候是采用鈷酸鋰的化成制度,會不會預化成的時候材料沒有完全激活或SEI膜沒有完全形成?8,怎樣能減少短路時的發(fā)熱量?問的有點多,我已經向這些3天了,弄不出個頭緒來樓主理論知識還比較全面,但是思維已經局限于框架。先說鈷酸鋰,該材料目前市面上做出最高克容量為160mAh/g,壓實4.0,而三元,目前市

41、場上做出最高克容量為190mAh/g,壓實3.7。對比材料的容量密度,不僅僅是克容量,還有就是其壓實的體積密度,這才是決定固定型號最大可做多少容量的決定性參數。以樓主所示材料,三元克容僅145,估計壓實也就在3.5,鈷酸鋰目前市面上的可輕易達到140145,壓實3.9。再對比體積容量:你的三元為:507.5,鈷酸鋰以140克容量計算為546,你現在知道為什么三元做不到1950了吧?還有,你所列舉的方式均可提高電池安全性能,但是也是過于理論化。需要自行找出影響你電池安全因素的關鍵點,有突破性進行解決。放大魚撈大網,雖然可以最終解決問題,但是畢竟解決起來需時較長,而且復雜。這就是分析問題的能力了,

42、需要慢慢提高,不可一蹴而就。SBR/CMC體系與PVDF油性體系各有什么優(yōu)缺點?主要表現在哪些方面?能否以實際的電池性能為例說明。目前油性體系負極做得好的有哪些電池廠家?在配比中與油性有哪些區(qū)別?對油性負極在制作過程中控制點有哪些?,最好能在這方面做全面的總結。 s:81 呵呵。問多了問得太多,還真不容易回答。1.SBR/CMC體系與PVDF體系優(yōu)缺點:優(yōu)點:CMC/SBR成本低,易操作,環(huán)境要求低。PVDF體系片料粘結性較佳,壓實性能較好,倍率性能較佳,不易脫粉。缺點:CMC/SBR體系水份不容易除去,烘烤時間長,易脫粉,倍率性能稍差,壓片時容易粘輥。PVDF體系成本高,環(huán)境要求高,分散工藝

43、略微復雜,過程控制嚴格。但是以目前的技術水平來看,二者沒有顯著區(qū)別,只是在于控制的能力差距。很多企業(yè)都出于成本考慮,正負極均采用水系制作。實際例子嘛,正負極均采用油性體系的,一般是做高倍率、長壽命電池所采用;正極敢用水系的廠家相對較少,負極較多,常規(guī)電池多是正極油系,負極水系,研究掌握了水系正極技術的企業(yè)正負極均用水系。2.廠家?沒打聽過這些。3.配比嘛,水系需要額外加入分散劑,而且粘結劑的用量較水系的多。3.油性負極控制要點便是轉速、環(huán)境、粘度。樓主是研究導電劑出身的,從問問題的方式來看,對于導電劑,閣下懂得的東西肯定比我多。既然是共同學習的平臺,也請閣下不吝賜教!從價格上看,VGCF>

44、;KS-6>乙炔黑>SP>S-O。從用途上看,VGCF重點用在大倍率大功率動力電池上,分散比較困難。            SP為比較常用的導電劑,價格便宜,實用            KS-6性能要優(yōu)于SP,只是價格稍貴,一般為高容量電池采用            乙炔黑介于SP和KS-6之間,導電性能也較優(yōu),但是由于其體積較為蓬松,可能對材料的壓實影響較大     

45、       S-O為填充型導電劑,本身導電能力不強,但是其振實密度較大,易于分散均勻,價格便宜,因而許多廠家將此導電劑與其它導電劑混用。1、SUPER P比乙炔黑貴多了。    2、乙炔炭黑相對油爐法導電炭黑來說,可減少鋰電池比容量的損失。(源于鋰離子電池中正極添加劑配比的優(yōu)化研究、粘結劑和乙炔黑含量對石墨電極鋰離子電池性能影響與鋰離子電池導電劑研究進展)    3、SUPER P等基本上是油爐法導電炭黑,乙炔炭黑是熱裂解法導電炭黑。乙炔炭黑的純凈度比油爐法導電炭黑高。    4、乙炔炭黑有許多品種:有

46、常規(guī)的0%、25%、50%、75%、100%等粉狀壓縮品,也有顆粒狀炭黑,還有硅橡膠專用粉狀炭黑、鋰電池專用粉狀炭黑、其它特殊訂制炭黑等。鋰電池行業(yè)要選擇專用的鋰電池專用炭黑,并不是所有的乙炔黑都能在鋰電池行業(yè)達到最佳效果。上述乙炔黑品種中,除了顆粒炭黑之外,其它粉狀炭黑價格差距不大。導電劑:KS-6:大顆粒石墨粉(6.5m)S-O:超微細石墨粉(常見為3-4m)KS-15:大顆粒石墨粉(17.2m)VGCF:氣相生長炭纖維(常見為3-20m)Super P:小顆粒導電炭黑(30-40nm),以油爐法生產為主。乙炔炭黑:乙炔高溫裂解的導電炭黑(35-40nm)。通常是指用電石制成乙炔,再把凈化

47、后的乙炔氣在高溫下隔絕空氣進行熱裂解后,冷卻收集制得的高性能炭黑,俗稱乙炔黑(Acetylene carbon black,簡稱ACET)。乙炔炭黑可以算是一種超導類炭黑。請教怎樣快速檢驗隔膜的好壞,也就是說隔膜的IQC怎么做?現在比較好的隔膜廠有哪些?謝謝快速?1.外觀2.幾何尺寸3.拉伸4.針刺5.高溫烘烤6.電解液浸泡比較好?就看你是不是買得起恩泰克,asahi,celgard等。當然,這些隔膜也有很多質量檔作業(yè)要求PVDF烘烤80度, 時間2小時,其余材料220度烘烤4小時,我對此標準持懷疑態(tài)度,希樓主賜教!上一次回答我已經說得很清楚了,溫度和時間有個對應關系,并不是唯一的一套固定工藝

48、,如果是唯一還好,沒有什么可討論的了。在一定溫度范圍內,溫度高,時間短,溫度低,時間長,僅此而已。注意事項?那就更不用強調了,說出來也是廢話:不要將料烘壞。比如說板結,結塊,結團,破壞結構,材料失效等。持懷疑態(tài)度可以,又說到老方法了:找材料供應商,打個電話,問他們的材料烘烤在什么溫度范圍內,為什么這樣做,問題解決。很多有關材料加工工藝的問題都是從供應商那得知的,為什么我發(fā)現幾乎無人去詢問他們呢?他們還巴不得客戶整天找他們討論技術問題,證明他們的業(yè)務有戲了!真空烘烤水的沸點在不同狀態(tài)下數值也不同,那在-0。09的真空度下要設定多少為下限?PVDF。SP。KS-15。鈷酸鋰。錳酸鋰等各材料的分解上

49、限溫度各為多少?謝謝并不是所有材料都用真空烘烤的,畢竟材料不像極片,從含水率和含水量來說,含水率越高,用真空烘烤的效果越差,所需要的時間反而比常壓要長許多,但是要考慮材料接觸空氣氧化的問題;相反,含水率越低,用真空烘烤的效果越好,當然,還要看你對材料水份的要求范圍。電極片涂的不均勻,請問,應注意那些問題?這個問題是比較常見的,本來解決起來比較容易,但是許多涂布工作人員不善于總結,造成把一些存在的問題點默認為正常的,無法避免的現象。我曾經面試過一個在比克從事涂布工作近3年的操作工,他應聘的是我手的一名實驗員。當我問起影響面密度的因素有哪些時,他只回答了刀口,在我提示后才補充了粘度。首先要清楚知道

50、,影響面密度的因素和影響面密度穩(wěn)定值的因素,才可以有針對性解決問題。影響涂布面密度的因素有:1.材料本身因素2.配方3.攪拌混料4.涂布環(huán)境5.刀口6.漿料粘度7.極片走速8.地表水平度9.涂布機精度10.烤箱風力11.涂布張力.影響極片均勻性的因素:1.漿料質量2.漿料粘度3.走速4.箔材張力5.張力平衡方式6.涂布牽引長度7.噪音8.地表平整度9.刀口平整度10.箔材平整度.以上還只是列出了一些因素,具體還要自己分析原因,有針對性排除造成面密度異常的因素什么是鋰電池的自放電率?如何計算或測試?謝謝.        自放電率又稱荷電保持能力,是指電池在

51、開路狀態(tài)下,電池所儲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、儲存條件等因素影響。是衡量電池性能的重要參數。根據國標要求,荷電保持能力的測試步驟:環(huán)境要求:20±5第一步:C.V.C    0.2C      TO    4.2V        0.01C        480min(即使用0.2C倍率充電,恒壓至4.2V,充電時間不得超過8小時)第二步:在環(huán)境溫度20±5的條件下,將電池開路擱置28d第三步:

52、再以0.2C5A電流進行放電至終止電壓,放電時間應不低于4.25 h(255分鐘,85%初始容量)像這類常規(guī)性能測試,作為一個技術人員是必須掌握的,雖然不一定要求背出來,但是必須知道按照什么要求去測試,從哪里得知測試條件怎么用電芯浸潤在電解液的方法確定的電解液量很不準,比實際所需系數要多很多。這是一個把握度的問題,還有就是操作方法。第一個方法,有些做潤濕實驗的,直接將電芯泡在電解液里,到達一定時間后取出來稱量。只是取出來稱的時候,電芯整體都是電解液,還有部分往外滴,到底什么時候開始稱?全部擠壓出來?還是自然狀態(tài)到不下滴為止?還是滴到一定時間或程度?第二個方法,就是直接放入殼體或包裝膜,用實際的

53、電池來注液,然后拆出電芯,稱重,考慮點同方法一準不準,以哪個方法為準,是否合理,還得自己去摸索第三個方法,就是不拆電池,測注液前后的重量差現在研發(fā)的電池都是以碳做對電極,在科研中用鋰金屬做對電極,能否用任意兩種陰極材料和陽極材料配裝成電池呢?例如:LiFeO做正極,TiO2做負極?同一個電池中,正負極的選擇有什么要求嗎?不要拍磚啊 s:79肯定有要求,具體要求是根據你電池的用途來決定,如果是做實驗,那就是根據你的實驗目的來決定。比如,高倍率的電池,要求負極材料要有快速脫鋰的功能;壽命型電池,要求正負極都有極佳的循環(huán)穩(wěn)定性;等等如果只是做克容量測試,有兩種情況:1.公司標準。這就只需要使用公司運

54、用比較成熟的正負極來搭配。比如說測負極克容量,就只需要用公司成熟運用的正極搭配即可,這樣可排除一些潛在的干擾因素2.實際測試。這就需要按照嚴格的半電池制作要求操作,如測正極克容量時,最好用金屬鋰忽略了做鋰電池的最前提,最首要的東西,也是從事鋰電池設計的最基本的東西,相當于我們學數學時最先學的是1+1=2一樣,在你接觸鋰電第一天開始,就應該知道這個問題的答案了。有正極的地方一定要有負極與之對應,負極的容量一定要超過正極的容量。至于你上的圖嘛,就是這個意思了,我想閣下也是剛接觸電池,先去學原理吧,不要一上手就想搞生產技術,想搞電池設計,這樣對你的前途沒有好處。先卷正極或先卷負極都沒有任何優(yōu)缺點,再

55、說了,卷電池的方式并不簡單是你所述的兩種,光是卷繞方面的專利,恐怕都有好幾十個。怎么卷,和電池的設計理念,用途有關。我想問一下材料的振實密度是如何測的?勞您指教謝一般是材料廠家測的,很多公司對材料的來料檢驗當中也會測。有個東西叫“振實密度儀”。很簡單,就是將一定質量的樣品放入振實密度儀自帶的一個玻璃管中,以固定的頻率上下振動,在達到規(guī)定的振動次數后,測量玻璃管的高度,算出體積。再以質量除以這個體積,即為材料的振實密度。取多少樣,對樣品的要求,振動的次數,都有標準和規(guī)定,這個我沒有去關注,一般材料廠家會提供 這些鈷酸鋰制成極片的面密度是多少mg/cm2,磷酸鐵鋰呢?,還有錳酸鋰,另外負極石墨的壓

56、實密度一般是多大?沒有一般,和電池的設計思路,型號,規(guī)格,用途,公司的工藝技術水平等都有關系,知道這么大的范圍值有意義嗎?2080!甚至超出這個范圍。面密度和材料半點關系都沒有,什么材料都可以做成任意面密度。壓實密度也沒有一般,就算有一般,知道了也沒有用,因為具體到某一個材料的壓實,廠家就會告訴你了,你要硬是認為你個人研究出來的壓實比做材料的廠家研究得透,那你就自己整吧。問個一般,就是為了個經驗參考值,沒用的。書上說,電池裝配好后,第一次充電叫“化成” (formation), 電流要小,以形成負極的SEI。我的問題是,怎么才算是小電流呢?比如說要C/10,問題是現在我也不知道電池真正的容量是

57、多少。如果光憑材料重量和理論值,誤差未免太大了。真正生產上的這一環(huán)節(jié)是怎樣的? 還有,文獻上一般提到第一次充放電曲線,這里的第一次是指用來化成的充電,還是電池化成和“老化”(aging)后的充放電?問題比較幼稚,但是我想很多“新菜鳥”們應該和我一樣會碰到這樣的問題。書上并沒有提到有關化成原理性的東西。嚴格來說,電池的化成步驟是通過實驗得來的,目前的情況來看,國內電池廠普遍材料體系比較單一,都是照抄他人的工步,或者自己做幾個實驗摸索,很少有廠家去研究化成原理和設計化成步驟,所謂的化成設計也就是瞎出幾個充電步驟而已。即是說,材料種類,材料型號,材料配方體系,環(huán)境這四個方面決定了電池的化成步驟,化成

58、步驟并沒有絕對。第一次充放電曲線一般是指化成到我們所說的分容這個階段。在任意一時間點存在以最佳時間點的說法是否欠妥?以我理解,在恒壓充電階段,電池中存在一個關系表觀電壓(化成柜判斷電壓)=電池實際電壓+過電位。根據塔菲爾關系,電流密度越小,過電位越小。基于以上兩條,我們是否可就此推論:當恒流充電結束時,表觀電壓達到設定值,比如4.2V,此時的容量低于在4.2V的理論(或是根據設計確定的)容量。為了繼續(xù)增加容量,需繼續(xù)充電。但是如果繼續(xù)用較大的電流充電,由于過電位較大,會很快超過設定值,從而使得化成柜切斷電路,停止充電。不過實際上,應該是化成柜上存在一組反饋組件,在恒流充電時,會調整電流密度,使

59、得電池實際電壓+過電位<表觀電壓,這樣,實際電壓繼續(xù)上升,過電位持續(xù)下降,直到充電結束。因此,可以認為恒壓充電是消除過電位的過程。個人見解,不對請樓主指正你所述的是另一個角度,分析相當透徹到位。我說指的是實際電壓,我不管這個電壓由幾個部分組成,總之設備控制的電壓就是4.2V,要控制這個電壓,在任意一個時間段,其電流值肯定是固定的,在該點,一旦電流發(fā)生變化,電壓肯定隨之發(fā)生改變。當然具體到電池自身的電壓,在不斷充電過程中,其電壓是在變化的,整個恒壓過程,嚴格意義上來說,總電壓不變。恒壓是可以理解為消除過電位的過程,因為有過電位存在,如果電池不恒壓,可能會出現電池充不滿或過充的情況。首先你要

60、理解標準電極電位和電勢差兩個概念。任意兩種物質之間都會有電勢差,但是不一定有電壓;任意兩種導體(離子導體或電子導體)之間都會有電壓,但是不一定可以產生電流。如果你理解了上面這些內容,問題就好解決了。正負極兩種材料在完全充電狀態(tài)下,兩種材料的標準電極電位是一個定值,即是說此時它們的電勢差大小有一個極限值,如果超過這個極限值,電池已經不再具備容量,再往上充電使其電壓增加,也只是一個虛的極化電壓,充電截止電壓是根據此原理來設定;同理,在完全放電狀態(tài)下,正負極的電勢差也有一個極限最小值,此時,正負極材料具備電壓,但是已經不再具備容量,此時的電壓差只是由于材料本身的標準電極電位不同而產生的。如果在此刻繼

61、續(xù)放電,也只是一個極化電壓差,在保證正負極本身性質不發(fā)生改變的前提下,擱置一段時間后,電壓又會恢復(上升)至它們之間的電勢差值附近(可能由于結構和微化學組成會和理論值有一些出入)。4.2V3.0V的電壓降就是代表了正負極由于放電過程中產生電化學反應,在反應前和反應后的物質的標準電極電勢發(fā)生變化的值。曾工真是一位專業(yè)人士,我們廠現在確實是這樣子的生產狀況,    我就是想問一下,化成的工藝工步對這個循環(huán)性能有沒有影響呀?我們現在的工藝是小電流充1小時,再大電流充兩小時這個也不好說,畢竟化成,要涉及到理論,相當高深總體說來,和你的材料體系,配方,電池的基本結構,電池的用途,大小

62、型號都有關系。一些適合大電流化成的電池,肯定用的是高端的,結構十分規(guī)整的材料,越是低端,便宜的材料,越是要用小電流化成。做實驗的話,用的電流小一些,生產嘛,考慮效率前提下,滿足電池基本性能即可。化成工步肯定對循環(huán)性能是有影響的,對電池的容量發(fā)揮也有影響,只是如果化成工步不是差得太多,影響不容易被看出來,最主要還是體現在電池后期的性能。如果在初期就可以體現電池性能不佳,那么,你們的化成步驟就直接可以作廢了。f負極過量較多,形成SEI膜需要的鋰是不是需要更多點,那么相應的會不會導致不可逆容量增大,不知對不對,請指教. 謝謝SEI膜消耗的鋰是微乎其微的,完全可以忽略不計,而且,鋰不是形成SEI膜的主要成分,只是有鋰的存在,會消耗極其微小的一部分。SEI膜只是選擇透過性膜,它的厚度只有幾個納米。為了測試正極容量,將負極設計很大的余量,目的就是為了最大限度發(fā)揮正極的容量性能,這一點是常識。測試正極材料的克容量

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論