电芯设计与工艺问答总结Word格式文档下载.docx
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但是3者是互相关联的
冲模需控制R1>
R2>
=R3才不致冲破产生针孔,。
间隙控制在0.250mm(2倍ALF厚)。
R角和冲深、成型尺寸及ALF有关系,一般冲深在4mm以下,R角取1.5mm,5以上取2mm,小型号为保证外观R角需减小;
型号越小,底部供补偿面积越小,冲深就越浅,软包装的冲壳模心的角度与R的大小要依成型面积/深度而定,一般上下模单边间隙在0.15-0.3mm,R为1.5-3.5mm,为保证4角安全不破损,R尽可能大。
7、软包装电芯的铝塑膜有那几部分组成?
各自的作用是什麽?
通常是5层的,由里向外依次为PP层/胶层/铝箔层/胶层/尼龙层。
作为好的铝塑膜还有更多的层结构,例如DNP的152厚铝塑膜带上胶有6层:
ON25/DL4/AL40/ND3/CPP30/PP50。
Nylon:
可以有效阻止空气尤其是氧的渗透,维持电芯内部的环境,同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力。
Al?
:
可以有效阻止空气中水分的渗透,维持电芯内部的环境,具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤,铝膜除隔绝水气尚有一用处-阻挡紫外线照射,否则做一颗透明电池;
PP?
不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等,是电芯内部环境的最直接的包装保护,绝缘,有效阻止内部电解质等与Allayer接触,避免Allayer被腐蚀。
8、化成后封口抽真空度不够会导致什么现象,一般抽到多少比较合适?
产品摸起来硬度不够。
真空度在-98左右,软包装如果需要外观的话建议在隔膜上涂点PVDF,抽气前加热下,这样电池外观会好很多,但这只适合1mm以下。
加点固化剂,形状会好很多。
某些电池,特别是一些薄型号在抽真空封口时,会发现真空度已经很高了(-0.09MPA),抽的时间也比较长了,但是就是抽不干,电池软软的。
有人解释说是隔膜里有气体,造成抽不干,那怎么其他型号没有呢?
当然,注液量过多也会造成抽不干,确实现场减少注液量后会发现有好转,但是,注液量减少了对产品的最终性能有影响,如何处理?
9、?
软包装电芯的极耳中心距控制标准能做到±
0.5MM吗?
通常在控制极耳中心距时是靠什么样的手段是控制的?
10、软包装电芯在生产过程中如何预防角位破损?
装配工序和灌注电解液工序应最容易出现的,高级(或普通)美纹胶纸,可以在电芯尾部一半贴住主体包住,增加分配拉力,还有电芯要竖着放。
我想请问一下,关于软包和铝壳,除了铝塑膜和铝壳的区别外,在设计开发及生产过程中,还有什么特别的不同,或者说各自的注重点在哪?
谢谢
答:
简单回复一下这个问题,两者主要的不同点有二:
第一、工艺制程有别,主要表现在封装、注液、化成等;
第二、电解液配方不一样,两者承受的耐压值不一样,所以电解液配方有别。
我想了解下软包电池铝塑膜腐蚀的原理?
?
我公司生产电池在顶封部位经常出现腐蚀现象,请问一般出现的原因还有该怎样避免事故发生。
十分感谢!
您可以仔细去研究一下,铝塑膜被腐蚀的地方一般都出现在负极耳区,是吗?
如果是这样的,那么原因就很简单了,不过目前流行的解释有三个:
第一、铝塑膜中的铝层与负极耳在电解液氛围中形成了一个类似原电池的东西,这样铝层就很容易被氧化而腐蚀;
第二、铝层和负极耳接触,由于电位比较低,会形成一部分锂铝合金而造成腐蚀;
第三、铝层和负极耳接触,然后在放电过程中失去电子被氧化而腐蚀。
铝塑膜腐蚀必须具备两个条件:
1、负极耳与铝塑膜铝层接触提供电子通道;
2、电解液与铝塑膜铝层接触提供离子通道,只有当两个条件都具备时才会腐蚀铝塑膜。
而检验电子通道一般用边电阻的方法,检验离子通道可以用边电压的方法,两者只要一个OK就不会腐蚀
在手机方形锂离子以及锂聚合物电池pack过程中,都需要用到什么胶?
分别用在哪个部位呢?
特别是锂聚合物电池,比如iphone,在pack的过程中需要何种胶?
用在什么部位?
需要用到两种胶,第一种是高温胶纸,硅胶系的,主要起绝缘作用,一般用于极耳位置;
第二种是粘结用的胶,譬如双面胶啊,速干胶等,主要用于电池之间的固定。
我们生产的软包电池在内部短路时会起火,请问可以从哪些方面进行改进。
多谢了
改善内部短路,唯一的办法就是增加正负极表面阻抗,增加的阻抗方法很多了:
第一、最经典的就是松下的表面镀层,在负极表面镀一层三氧化二铝,即使正极和负极接触也不怕,烧不起来;
第二、普遍的就是从配方着手,尽量降低SP的含量,或者参杂一些绝缘半导体物质;
第三、从隔膜着手,隔膜表面处理厚一点的绝缘层;
第四、也就是电解液,添加阻燃的添加剂。
我是做软包的,现在生产上的极耳中心距经常控制不好.
从两个方面改善:
1、卷绕头部极耳位置和极片结构的设计;
2、卷针设计,最简单的:
在极耳要放置的位置开个小孔,我们就可以看到极耳有没有放到位了.
请问软包方形电芯变形(波浪形)是怎么回事啊?
电芯尺寸越大越厚的话就越容易出现这样的问题。
怎样才可以控制这样的不良现象啊?
谢谢!
波浪形也就是俗称的S型,改善方法为:
1、极片卷绕单面设计以及极耳位置设计,千万别将厚度集中在一条线上;
2、卷针设计,需要给极片充分的伸展空间;
3、卷绕张力控制,因为极片的收缩率和隔膜是不一样的。
我也问两个问题吧:
1.软包电池做成成品后,正极和负极的首次效率是怎么测的?
2.负极的克容量发挥是怎么测出来的?
因为我们设计的时候,负极是过量于正极的,所以测定了容量值,也不知道具体有多少克负极参与了容量发挥。
您这个问题还真不是简单的问题,目前很难在全电池里面测试出正负极各自的效率是多少,一般都是用半电池测试的。
同样,第二个问题也是一样的,要向真正测出来,那就用三电极吧。
您好。
我们公司生产的电芯经常出现铝塑膜分层现象,即CPP层与铝层分层现象。
主要出现在两个地方:
1.顶侧封时侧封边发生;
2.二封时侧封边分开。
电芯下线后做高温高湿测试时100%出现二封边CPP层与铝层分离。
我们公司一直使用的都是日本昭和铝塑膜,而顶侧封及二封的设备及参数一直都没有变化过,去年没出现这种想象,今年3月份开始天天都是这样。
请问这个到底是怎么回事啊?
日本供应商过来后说这个是参数问题。
我不认同他们这种说法。
另外除了DNP的铝塑膜以外,还有哪些公司的铝塑膜可以与之相比啊?
谢谢。
最近昭和的铝塑膜确实是出现了分层的问题,其来料品质有异常,检测CPP层与铝层附着力的话达不到标准。
目前,能够替代的主要是DNP/韩国栗村/日本大仓等。
想问下怎样在注液到化成后抽气封口的过程中防止电解液溅到或者覆盖到铝塑膜表面,另外电解液对铝塑膜的腐蚀是不是对尼龙的腐蚀还是对铝的电化学腐蚀?
是单由HF引起的吗?
比较常用的办法是电芯表面贴一张PET膜,来保护电芯的铝塑膜;
另外,就只能靠你们生产的工人注意了。
电解液对铝塑膜的腐蚀也没有很好的研究文献,不过个人认为还是有两方面的原因:
1、相似者相溶,也就是尼龙是有机物,电解液也是有机溶剂,尼龙沾上电解液后很快溶掉,造成污染;
2、就是电解液里面超强的腐蚀性酸HF以及锂盐的分解产物PF5,很快就能够腐蚀尼龙。
软包正负极片反弹率控制在多少?
?
有没有范围?
负极6-10,正极3
不同颜色的极耳胶性能上有什么差异呢,是不是熔点不一样?
如果用DNP的铝塑膜,应该与什么颜色的极耳胶配合更好?
其实任何一家铝塑膜产品耐液热封层都是PP材质,而现时主流极耳胶供应商(昭和、东冈、DNP)产品三层结构中,其极耳胶外两侧或者说粘结层也都是PP材质,这样不管哪家极耳胶和铝塑膜都可以相融。
所以如果仅从物料层面来探究,本人完全赞成三楼的说法,数码通讯类软包电池选用哪家极耳胶都可以;
但由于动力类产品的特殊性,建议最好用白胶为好(例如东冈——因为三层物料同质所以相对抗分层离析能力比DNP黄黑胶要强)。
从长期耐腐蚀的可靠性来说,白胶的性能最优;
由于胶的成分不一样,导致熔点,流动性有较大差异;
无论哪种封口胶,热封工艺的选择很关键
白胶是改性PP,不同厂家的胶在熔点和分子链结构上稍有区别(比如住友的灰胶,昭和的白胶都是此类);
黄胶是加入了无纺布;
对黑胶的成分不是很了解.
小电池无所谓,大电池最好白胶。
胶一般分三层,黑胶:
SPP/PEN/SPP;
黄胶:
MPP/无纺布/SPP;
白胶:
MPP/CPP/SPP。
黑胶和黄胶各层为不同物质,很容易分层,温度高时尤为明显,白胶各层均为PP,可有效避免分层。
PEN和无纺布耐电解液性能不好,如果小电池可以使用黄,黑胶,稍大的电池就得使用白胶
不同颜色的极耳胶带代表不同厂商的产品,自然在性能和工艺结构上也会有适当的区别。
1、从适应性上分析,东冈三层极耳胶不仅适应硬封,也非常适合软封;
2、应用层面:
不仅在大容量高倍率的动力电池上表现优异,在数码通信能量型领域也同样表现卓越。
——所以楼主提问的最佳答案:
不管使用哪家的铝塑膜,东冈三层极耳胶都能够匹配严密紧致。
我做极耳很多年,什么颜色的胶都用过、建议还是用黑胶和白胶比较保险。
至于黄胶还是不要用的好!
黄胶出的问题比较多,也经常会出现两种颜色,一个是深黄色和浅黄色,客户也会经常问到此问题,至于白胶也要选好厂家的好!
软包装电池顶封侧封问题
可以试采用夹具来固定顶封,由夹具顶块定位热封与槽之间留位,那样可能会帮忙你能解决问题.ATL在这方面做的很好.可以学习下!
有心总结也不会啊,我的建议:
1首先保证卷绕卷出来的电芯中心距误差不要大于1mm;
2极耳分切两边胶块要一至不要在于0.2mm;
3极片点焊及贴锂电胶带要平行,不平行易造成卷绕中心距误差大;
4顶封槽位一般比极耳宽度略窄一点.主要是槽位的深度要看各公司的封边工艺自已经验值
关于凹槽的宽度还是按照经验结论更实用些,卷绕误差太大:
两侧边PP宽度*2+(AL/Ni宽度)-卷绕偏差(0.8~1.2)=凹槽宽度。
PP胶多出0.5~1mm没有关系。
PP胶小于凹槽0.3~0.5mm是没有关系的,因为顶封完后胶完全可以填满凹槽,不会漏液
5POCKET袋封口处最好能留1mm的翻边余量,这样不会溢胶太多或胶拉丝;
6如果要保证封口处胶不溢太多,可以通过调整极耳点焊端的间距来保证,当然保证PP胶一定要漏出一点或与封口边平行,这样的电芯外观就好了
7不管用什么夹具来定位,方便有效就好,用了工装生产效力一定低,人员又让费,对于这个我们只采用两个单体凹槽对位于极耳.效果也还可以.
软包漏液有什么好的办法检测?
PH试纸+38度恒温箱放置
有厂家说把电池放入真空箱抽真空,然后用HF检测仪去检测,如有能测到HF就表示漏,如果没有就表示不漏;
这种检漏设备肯定有压板的,调节好真空度,问题也不会很大(造成短路:
电池形变过大,隔膜宽度方向正负极短接,尤其是正极箔材空白区域,短路时内阻较小,易形成短路扩散区域,造成电池起火燃烧)
正极
现在的纳米碳酸铁锂,听说是未来的技术趋势,循环是使用次数也大大提高,是这样的吗?
这个会成为今后的发展方向吗?
请问,磷酸铁锂和碳酸铁锂有什么异同,性能和工艺有什么区别,另外纳米磷酸铁锂不是现在在炒吗?
性能能那么明显的体现吗?
还请能不吝指教,谢谢。
纳米碳酸铁锂目前也只是一个概念,一种材料从提出到产业化最起码也得5年,所以,还请您持观望态度;
纳米磷酸铁锂做成纳米的目的只是为了解决其导电(导电子和离子)性能以及稍微改善低温性能,但是还是不能从根本上弥补磷酸铁锂的缺陷:
高温铁溶解、批次间的一次性问题以及应用专利问题。
请教一个问题,如何提高钴酸锂压实?
除了单纯把颗粒做大还有别的方法吗?
工艺上应该如何处理,比如添加剂。
多谢!
提高钴酸锂压实的方法如下:
1>
大颗粒,这点大家都知道;
2>
单纯的大颗粒压实往往不会如人意,可以在大颗粒中混点小颗粒,粒径比大约为3:
1,这样可以提高压实,原理就是沙子里面掺水;
3>
从配方改善,尽量提高活性物质的Loading,除了活性物质真密度高以外,其他都是占地方的。
我想问的问题是钴酸锂,锰酸锂,磷酸亚铁锂等锂系列电池的电压形成的原理是怎样的?
比如钴酸锂,锰酸锂为什么是3.6V磷酸亚铁锂是3.5V,还有其他锂系的电池的电压又是多少?
有没有什么直观一点的图表解释?
之前我刚接触锂电的时候,看到一份关于各种锂系列电池的电压的图表和形成原理,当时没在意。
因为我是做保护板的,最近要起草一份关于锂电的基础和原理的培训讲义,思路有了苦于找不到资料。
网上搜索只有常用的那几种的化学反应式。
这里涉及到一些标准电极电势的概念,国际规定以氢的电位为零,那么就像海拔一样的,我们是规定海平面高度为0,其他地方相对于海平面都有高度,自然界的物质也是一样的,拿钴酸锂和石墨为例,初始状态钴酸锂相对于氢的电位接近0V,石墨相对氢的电位接近0V(我没查书,具体数据请参照电化学相关书籍),所以,一个锂电池在初始状态的电压是接近0V的。
另外,在充放电阶段的电压平台形成的原因就是物理化学里面的相变焓了,随着锂的脱出和嵌入,活性物质会有一些相变,根据相变焓和电压平台的关系可以计算出在哪些电压位置会产生平台。
对于初期电压极化过大的原因是锂离子在脱嵌初期需要克服物质的自由能而产生的极化。
我想请教目前18650三元国产1C循环到底什么水平
国产三元18650循环500次80%是没有任何问题的;
国产三元18650500次循环80%没任何问题?
请问是用在哪方面的电池?
动力电池还是NB电池?
容量是多大呢?
循环是在什么样的环境温度下进行?
非常感兴趣,望解答。
三元1C/1CRT循环500次,是NB电池;
动力电池就不用说了,1C/20A循环做500次都没用问题。
NB电池容量2.2Ah,动力电池1.5Ah。
能不能大概介绍下锂电中用到的各种材料热失控温度是多少?
热失控温度和材料的充电状态有关,对于完全充电态的正极材料,热失控温度大约如下:
钴酸锂:
185度;
锰酸锂:
260度;
三元:
200度;
磷酸铁锂:
300度;
二元:
170
要说高温下金属离子的溶解问题,锰酸锂更为突出。
目前主要的解决方法还是:
(1)通过向Mn(IV)位掺杂异种原子改变尖晶石结构内的原子成份,提高Mn的平均价态(至少要>
3.55),使得晶格更加强壮;
(2)在锰酸锂颗粒表面包裹一层惰性层,直接隔断尖晶石表面与含有痕量HF电解液的接触
当然,这些解决方案的采用,无疑会提高锰酸锂材料的生产成本,因此目前仅在高端锰酸锂获得应有
1.什么是NCA
NCA就是镍钴铝三元材料,目前主要是日韩系企业在使用,如:
日亚化学、田中化学、JFE矿业等,一般都是锰掺三元用于动力电池,国内尚在研发中。
想请问下三元材料523的哪些因素会导致材料的安全性能下降,或者说材料制备中的哪些环节导致材料的安全性能下降。
Ni是一个极不稳定的因素
想问一下镍钴铝三元材料与镍钴锰三元材料有哪些区别,为什么在极片生产过程中尤其是涂敷时加了镍钴铝三元材...
镍钴铝是二元材料镍钴酸锂里面参杂了铝而已,一般镍含量都很高,PH值高,所以在搅拌时很容易吸水而结胶;
三元材料镍钴锰Ni含量不是很高,所以只要稍加注意,就不会出现结胶的现象。
锰酸锂中的杂质对锰酸锂的性能到底有什么影响,各个厂家的指标都不大相同,这些指标又是根据什么确定的,比如硫(硫酸根),钠,钙等
无用的杂质越少越好,例如:
硫酸根或者亚硫酸根,这种大阴离子半径的物质会恶化锰的溶解;
铁杂质等金属杂质会造成电镀,很容易造成微短路;
但是,锰酸锂里面还有一些有用的杂质,都是厂家为了改善高温性能而添加进去的,例如Mg,Al等,不过这些厂家一般不会在规格书里面体现出来。
铁锂的放电最高电压为什么要比氧化钴锂的放电电压?
您是想问为什么铁锂的最高电压比钴酸锂要低是吧:
因为元素不一样,元素在周期表中的位置决定了其结构,而其结构决定了其性质;
也就是说铁的结构决定了其标准电极电势就是这样的;
所以不同的元素参杂,电压平台都会有变化,就是这样的原因,由元素的结构决定的!
想问一下LMO现在的市场情况和发展趋势,谢谢!
锰酸锂以其低廉的价格现在已经成功应用于低端市场;
如果高温问题不解决,走向高端还有很长一段路要走!
我们用的钴酸锂材料、配方都用得很成熟,突然有一批出现掉粉的现象。
测极片失水率与极片压实密度都正常,请问还有什么原因会导到致掉粉?
并希望得到一些深入点的解答,谢谢~!
突然一批掉粉,原因如下:
材料BET波动,造成粘结不牢;
粘结剂未分散开;
涂布时烘烤温度过高;
除第一种是材料问题外,其他都是工艺异常。
1、钛酸锂材料由哪些国内外厂家在研究、生产?
2、如何抑制钛酸锂材料的气胀问题?
1、钛酸锂国内做的比较成熟的应该算天骄,后来被贝特瑞收购了;
2、钛酸锂的胀气可以通过化成的制度来改善,在化成的时候利用电化学的方法将水除掉;
但是高的反应活性带来的气胀就很难改善了。
正极材料之LC400
LC400分了好几种粒径的产品,这篇文章里面介绍其常规型的,该款材料是杉杉的主打产品,在整个市场上的占有量也非常高,下面从几个方面解析该材料:
1、物化参数(典型值,实际稍微有差距)
粒子:
一次粒子
设计克容量:
144mAh/g
BET:
0.28m^2/g
D50:
9.0um
振实密度:
2.45g/cm^3
PH:
10.6
XRD:
层状结构,无杂峰。
2、推荐配方(高容量体系)
LC40096%+SP1.7%+Solef60202.3%
3、工艺参数
压实密度:
3.9--4.0g/cm^3
面密度:
双面最好控制在4.5以下
锂电材料之三元S600
三元材料由于具有较好的安全性,能量密度也不逊色于钴酸锂,所以是被誉为最有潜力替换钴酸锂的正极材料;
三元材料的为啥叫三元,其实是依据里面的金属元素来命名的:
三元材料化学式为:
Li(NixCoyMnz)O2,其中,X+Y+Z=1,也是典型的层状结构材料;
相比钴酸锂,添加了部分锰元素和镍元素,根据这两种材料的特性,可以知道:
1、由于锰的存在,安全性能得到提升;
2、由于镍的存在,其加工性能要逊色;
3、由于锰和镍的存在,该材料的电子电导不如钴酸锂;
4、由于镍的存在,该材料克容量可以提升。
所以,依据以上就可以大致知道三元的加工性能和化学性能。
在三元材料里面,X:
Y:
Z=1:
1:
1的这款材料是3M拥有核心专利的材料,为了避开专利,国内大部分厂家都采用了其他比例结构,例如:
433,532,811等等;
从元素组成和晶格构造来讲,111是最稳定的结构,国外的技术有一次领先了不知道多少年!
国内111结构比较知名的就是余姚金和的S600,其参数如下:
11.0左右;
PH值:
10.7左右
0.33左右
2.25;
峰较好,无异常峰,符合层状结构;
克容量发挥:
145--150mAh/g,一般软包装里面设计145,圆柱里面可以按照148设计;
最大压实可以达到3.60,一般设计为3.50。
比较成熟稳定的一款材料
正极材料之BD98以及高压实正极终结篇
BD981钴酸锂算是之前讲过的LC400的替代品吧;
该款材料是BD与ATL共同开发的产品,锂电界都清楚BD与ATL的关系;
那可是不一般,前段时间两家共同投资兴建了比较知名的动力电池组装公司,由之前ATL的制造总监出任副总裁;
话说回来,先介绍一下BD981的参数:
1、颗粒度
D10:
8.2,D50:
17.6,D90:
33.9;
2、PH值大概在10.75;
3、BET典型值为0.14;
4、振实密度3.02;
首次放电容量可达142mAh/g以上;
最大设计压实可达4.0以上;
推荐的面密度为双面4.5一下;
参照的配方为:
96.0%BD981+1.7%SP+2.3%PVDF6020
能量密度还是比较高的一款钴酸锂材料;
另外,俺还总结了目前国内一些高压实体系的正极材料,供大家参阅,设计容量和最大压实设计都是本人的经验值,大家可以根据自己的实际去调整;
配方方面,如果采用更高分子量的粘结剂,PVDF的量可以适当减少一点;
面密度不宜过高,高容量体系,4.5附近就可以了;
另外,从颗粒度分布来看,3000B和12#颗粒度粒径分布较宽,品质稍有影响。
981H是包覆铝的,基本跟LC600和KD20S(此两款材料也包覆了铝)相差无几
其实钴酸锂主要掺杂元素有
Mg:
可以提高钴酸锂的导电性
Ti:
可以提升材料比容量
Al:
主要是表面包覆,应用在大颗粒高压实的材料上面,主要是增加材料的稳定性,但由于包覆了铝,材料的导电性会变差,容量会较未包覆的偏低
压实的高低一般跟粒径相关,要做到高压实(4.1-4.2)D50一般在18u左右。
负极
有研究表明,SI-C复合负极材料的克容量可以稳定在600mAh以上,楼主对此新材料有什么见解?
容量确实很高,但是膨胀暂时无法解决,属于前沿材料,可以关注!
关于硬碳负极,怎么提高循环性能?
除了传统的包覆,还有哪些行之有效的方法,工艺?
另外,对于硬碳负极的前景,楼主怎么看?
硬碳材料像石墨负极材料一样,N年前就已经开始
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