锂电基础知识及各工序管控要点课件.ppt

《锂电基础知识及各工序管控要点课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、锂电基础知识及各工序管控要点主要内容1、电池工作原理与电池四大组成要素2、18650电池生产流程总概3、各车间工序制程管控要点以钴酸锂和石墨为例：正极上发生的反应为LiCoO2—xe-（电子）→Li1-xCoO2+xLi+负极上发生的反应为6C+XLi++xe-（电子）→LixC6x>0.5时，材料的结构为不稳定，会发生晶型瘫塌，拆解时候外部表现为正负极极片粉末化，所以一般充电电压≤4.2V。（过放？）（一）锂电池原理正极材料主要由：正极活性物质+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体（铝箔）1、正极活性物质：为电池提高锂源。目前只要有钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料（N

2、CA/NCM)目前主要正极材料：532与8112、导电剂：提高正极材料的导电性（导电特性），提高正极片的电解液的吸液量（导电材料吸液性），增加反应界面，减少极化。目前只要有导电碳黑（sp）、导电石墨（ks-6）、碳纳米管（CNT)。3、PVDF粘合剂：将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。易吸水，吸水后分子量下降，粘性变差。4、NMP：用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料。油性溶剂，弱极性液体。5、集流体：用来传导电子，由铝箔或铝带制成。6、草酸：中和正极材料，使浆料呈中性或者弱碱性（类似浆料稳定剂）。（二）正极中信锰酸锂DMLM国联GN5L长远LY鸿森H

3、SNCM532广钢G50天力TLM翔鹰XY贝特瑞N8-C长远N8-L811（三）负极负极材料主要由：：负极活性物质+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+集流体（铜箔）1、负极活性物质：层状结构材料，容纳LI+居住的“家”。目前主要为：人造石墨、天然石墨2、导电剂：a)提高负极片的导电性b)提高反应深度及利用率。c)防止枝晶的产生。d)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）。目前只要有导电碳黑（sp）、导电石墨（ks-6）3、增稠剂/防沉淀剂（CMC）：提高浆料粘度、浆料稳定性。高分子化合物，易溶于水和极性溶剂。4

4、、水性粘合剂（SBR）：将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。小分子线性链状乳液，极易溶于水和极性溶剂。5、去离子水（或蒸馏水）：用来稀释浆料，改变浆料的流动性。6、负极引线：用来传导电子，由铜箔或镍带制成。7、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。（四）隔膜隔膜主要由：：PP（聚丙烯）、PE（聚乙烯）、PP+PE+PP（功能性涂覆层：陶瓷粉AL2O3)1、特性：1）具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离2）具有一定的孔隙率，保证低的内阻与高的离子电导率3）具有足够的化学和电化学稳定性4）具有优良的吸液保液能力，电解液浸润性好5）

5、具有一定的力学性能（抗穿刺抗拉伸强度）6）热稳定性和自动关断保护能力7）较好的热收缩性2、作用：1）给电池提供安全保障2）给电池实现充放电功能、倍率性能的微孔通道3、影响：影响电池的安全性、循环寿命、倍率、自放电等性能结构单层、双层单层、双层三层材料PPPEPP/PE/PP生产方法干法干法、湿法干法优点耐热性好、透过性好机械强度高低温闭孔(130℃左右)综合了PP、PE膜优点，机械强度好，安全性更高缺点安全关断温度(闭孔温度＞140℃）高于PE耐高温性能不如PP高温透过性差应用范围数码电池、动力电池数码电池数码电池（五）电解液号称电池的“血液”电解液主要由：电解

6、质锂盐+有机溶剂+添加剂1、成分：电解质锂盐：本身要含有LI+，高氯酸锂（LIClO4)、六氟磷酸锂(LIFP6)、四氟硼酸锂(LIBF4)有机溶剂：用于溶解锂盐，EC(碳酸乙烯脂）DMC（碳酸二乙酯）DEC（碳酸二甲脂）EMC（碳酸甲乙脂）添加剂：针对不同电池性能添加不同添加剂（高压、高倍率、低温）；2、要求：1）高的例子导电性1*10-3～2*10-2S/CM（高介电常数、低粘度）；2)高的热稳定性和化学性能，不易分解（高沸点、低熔点)；3）较宽的电化学窗口，不易电解；4）与其他材料有较好相容性，不发生化学反应;5）安全无毒环保；3、作用：正负极之间起传导离

7、子的作用18650钢壳电池生产流程图制片车间配料涂布对辊整片车间分切点焊贴胶组装车间卷绕套下垫片入壳点底焊测虚焊+套上垫片滚槽涂胶激光焊烘烤注液烘烤测短路注液全封活化包PET化成分容抽真空振动老化OCV1老化配组出货全检OCV2包装出货配料管控要点控制点（1）原材料的来料检，如材料型号（低容、高容）、批号、重量、密封性—烘烤除水（粘度、配方比例），需烘烤材料等；（2）检查计量仪器、设备是否正常，7S；（3）加料顺序、搅拌时温度、浆料粘度、细度、调粘量记录等；(4)切换型号浆料混料过筛回锅（混料操作指引）；（5）配料转交结存，涂布单双面对拉数估算；涂布管控要点涂布

8、：①保证电池容量（低容、