鉅大LARGE | 點擊量:7813次 | 2021年05月25日
電池制程中異常質量問題的分析解答
1、什么是鋰離子電池制造過程?
(1)配膏:用專門的溶液和粘接劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合,經(jīng)高速攪拌均勻后,制成漿狀的正負極物質。
(2)涂布:將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面,烘干,分別制成正負極極片。
(3)制片:將涂好的布裁成工藝要求的大小,壓片,再焊極耳
(4)裝配:將正極片、隔膜、負極片順序放好,經(jīng)卷繞制成電池極芯,裝入包裝膜,再注入電解液、封口等工藝過程,即完成電池裝配過程。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(5)化成:用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試,對每一只電池都進行檢測。篩選出合格的成品電池,待出廠。
(6)包裝:按客戶的要求,將電池組合出貨
2、鋰離子電池在生產中最為嚴格控制的因素之一是水,為何?
答:只要電池里有微量的水就會使電池出現(xiàn)氣體,使電池容量下降,放電效果差,因此,生產過程要嚴格控制水分。
3、在生產過程中什么環(huán)節(jié)可能引入水份?如何有效控制?
答:在電池注液封口前,要求電芯非常干燥,真空干燥箱烘干后的電芯水分含量小于空氣相對濕度5%的水分含量,由于空氣濕度一般在60%~90%,所以,只要接觸空氣電芯就會吸水。注液室經(jīng)過特殊處理,空氣濕度可控制在25%以下,但還是大于電芯的水分含量,因此注液室也要縮短操作時間,減少電芯在空氣中暴露時間
為了有效控制水分,從極片生產就開始控制,包括涂布烘干,烘干橋烘干,控制車間濕度,一直到裝配裁隔膜烘干,控制車間濕度??傊磺幸蟾稍?。我們洗手后要手干后再進車間,戴口罩防止口水噴到極片上等。
4、極片存放時間過長會造成什么后果?
答:極片存放時間過長,會造成電池性能下降。而且長時間放置會落塵,極片上出現(xiàn)灰塵等雜質,造成自放電大、微短路等后果。
5、極片上有浮粉會有什么問題?
答:極片上有浮粉在卷繞成電池以及注液后,浮粉會在電池中隨著電解液的運動而運動,運動到某些容易出現(xiàn)問題的地方時,比如隔膜有缺陷的地方,將有可能造成電池出現(xiàn)微短路、自放電大等問題。
6、正、負極片壓片的目的?
答:使活性物質與導電箔料接觸緊密以及活性物質本身接觸緊密,降低極片的厚度,提高電池體積的利用率,同時也降低了內阻,提高了電池的大電流放電性能。
7、壓片厚度對電池性能有什么影響?
答:極片壓片厚度達不到要求,首先會造成電池的厚度達不到要求。另外,極片壓片厚度不同,活性物質中的緊密接觸程度也會不相同,會造成電池性能的差別。
8、油性物質粘在極片上有什么問題?
答:油性物質粘在極片上有可能造成此處電解液不浸潤,使活性物質反應不好。另外,油性物質關于電池來說是雜質,在電池中會出現(xiàn)破壞電池性能的一些反應,造成電池性能下降。
9、極片脫粉會導致電池性能出現(xiàn)什么問題?
答:極片脫粉會造成電池容量不夠。另外,負極片脫粉還會造成安全問題,有可能電池枝晶短路起火燃燒。
10、極片表面有硬點、手印、不平滑對電池有什么影響?
答:極片表面有硬點,在卷繞后,壓電芯時很容易出現(xiàn)硬點穿透隔膜,造成電池短路。極片表面的手印是手上的汗液留下的痕跡,重要成分是人體分泌的一些鹽分和油脂,和上面油性物質的危害相似。極片表面不平滑是極片厚度不均勻的表現(xiàn),可能造成極片各個不同部位反應不均一的問題。
11、刮粉部位(箔料表面)不太干凈,不平滑,輕微刮爛對電池有什么影響?
答:刮粉部位箔料表面不太干凈,重要會導致極耳焊接困難,焊接不上或者容易出現(xiàn)虛焊。刮粉部位箔料表面輕微不平滑對電池影響不大,假如出現(xiàn)打折的情況則可能在卷繞時刺穿隔膜。極片輕微刮爛容易在電芯受壓時刺穿隔膜,造成短路。
12、分容極片放錯會造成什么后果?
答:極片分容是為了使電池正負極容量匹配,假如放錯就會使得電池正負極容量出現(xiàn)不匹配,電池正負極容量不能完全發(fā)揮,還會嚴重影響電池的循環(huán)性能及安全性,所以不允許放錯極片檔次。
13、極片裁窄或裁寬有什么問題?
答:極片裁窄會造成極片容量不足,或造成正負極容量不匹配。極片裁寬可能會超過隔膜寬度,造成短路。
14、為何焊極耳后要沖壓焊點?
答:因為點焊或超焊后,表面不平甚至會有尖刺,必須沖壓使表面平整。
15、極片有披鋒會對電池有什么影響?
答:極片的披鋒有可能刺穿隔膜,使正負極接觸,造成電池短路。
16、同樣壓到相同的厚度,極片壓1次和壓多次對電池有影響嗎?
答:極片壓1次假如能夠達到要求,則只要一次。假如壓一次達不到要求,要壓2次甚至3次。假如通過調小軋機輥間間隙強行一次壓薄,由于銅箔鋁箔延展性不夠,會出現(xiàn)變形、毛刺甚至壓爛。
17、為何涂布烘干要控制溫度?
答:因為膏料是用粘接劑粘接在一起的,假如溫度高粘接劑會分解變質,極片就會脫粉。假如溫度低極片又烘不干,所以要涂布烘干要控制溫度。
18、如何判定拉漿過程中極片的質量好壞?
答:極片表面平整、光滑、敷料均勻、附著力好、干燥,不脫料、不掉料、缺料、無積塵、無劃痕、無氣泡的極片為好的極片,有缺陷的為不好的極片。
19、原材料對身體健康有何影響,應如何保???
答:各種固體原材料,還未見報道對身體有害。在我們生產控制的環(huán)境中,都遠遠低于對身體造成損害的濃度。在粉塵比較大的工序,如配料,刮粉,掃粉等等工序,要戴口罩防塵,防止吸入過多粉塵,對身體造成傷害。液態(tài)原材料中,正極溶劑吸水性強,會吸收皮膚水分,注意保護皮膚,防止沾染,萬一沾染應盡快用水洗掉。還未見電解液對身體有害的報道。
20、應怎么樣保障人身安全?
答:保障人身安全重要從以下幾個方面入手:一是設備人員在生產設備上附加安全保護裝置,提高設備的安全系數(shù)。二是各工序操作人員要嚴格按照操作規(guī)程進行操作,防止違規(guī)操作造成安全事故。三是操作人員在工作中發(fā)現(xiàn)異常情況要及時報告,盡快的將各種異常的事故消除在萌芽狀態(tài)。
21、極耳焊接牢固與否對電池有什么影響?
答:極耳是電池內外溝通的中介,極耳與集流體之間焊接不牢固,出現(xiàn)虛焊等問題,造成電池內阻過大,大電流放不出電或造成電池低壓。
22、組合電池為何要在極耳的位置貼膠紙?
答:組合電池在極耳位置很容易出現(xiàn)正負極極片,正負極極耳接觸,假如出現(xiàn)接觸將會出現(xiàn)電池短路的情況。所以要貼膠紙保證電芯不出現(xiàn)短路的情況。
23、電解液的量控制不嚴格會造成什么問題?
答:電解液的量不足,將會導致電池內阻高,容量低。電解液加入過量則會導致電池中液體含量過多,電池發(fā)軟。而且在二次封口的時候多余的電解液很容易出來,造成電解液污染。
24、卷繞電池芯的重要注意事項
答:(1)極片與隔膜紙鋪平。用手按住極片與隔膜紙時,用力大小適中均勻。電池芯卷繞松緊適當。
(2)注意極片上有無劃痕、掉料、缺料、氣孔、起泡等不良及隔膜紙有無不良,如有挑出待處理。
(3)極片一定要放在隔膜的中間,尾部隔膜要多出極片。
(4)卷繞時注意手腳的諧調性,不被卷針劃傷手。
25、電芯短路會對電池造成什么影響?內短路出現(xiàn)的原因有什么?
答:電芯短路會造成電池低壓或零壓、氣脹、破裂等,短路的瞬間電池溫度很高,電池有可能燃燒爆炸。內短路是指電池內部正負極片接觸或通過導電物放電,出現(xiàn)的原因有隔膜短、窄或隔膜卷折,隔膜破或極片破刺穿隔膜,卷繞極片偏位,有浮粉或有金屬顆粒等。
26、電池氣脹有什么原因?
答:電池氣脹是電池內電解液分解出現(xiàn)了大量氣體,造成的原因有電池過充電,電池內短路,電池極耳短接等。
27、什么是分容?
答:電池在制造過程中,因工藝原因使得電池的實際容量不可能完全一致,通過一定的充放電制度檢測,將電池按容量分類的過程稱為分容。
28、電池容量的計算方法?
答:容量用C(mAh),電流用I(mA),放電時間用t(h)表示,用下式計算放電容量:C=I×t(mAh)
29、封口溫度過高對密封有何影響?
答:封口溫度過高會使包裝膜內膜出現(xiàn)過熔。由于封口條的擠壓使融化的內膜變的很薄,內膜和包裝膜鋁層的粘合力變差。這樣就表現(xiàn)在撕開電池后封邊過熔的部位顏色較為發(fā)亮、透明,有的部位內膜和鋁層發(fā)生分離。所以過熔會使電池的防水防氧能力變差,使電池出現(xiàn)氣脹;過熔有時也會使電池出現(xiàn)鋁層腐蝕。
30、電池不小心被短路,時間很短,此電池還有用嗎?
答:電池外極耳連接在任何導體上都會造成外部短路,短路有可能帶來不同程度的后果。如:電池溫度升高,氣脹等。甚至會引起爆炸著火。因此切勿將電池外部短路。假如短路的時間非常的短,僅僅只是極耳碰了一下,可以在短路之后測試電池的電壓、內阻,假如電壓、內阻沒有發(fā)生明顯變化,影響不大。假如電池出現(xiàn)發(fā)熱、氣脹或者電壓下降則不能用。31、二封抽氣不盡對電池有何影響?
答:抽氣不盡首先會造成電池發(fā)軟,電池易變形,且易氣脹。而且殘存氣體會對電池循環(huán)性能造成影響。
32、恒流充電是什么意思,電流偏離工藝對電池出現(xiàn)何影響?
答:恒流充電是指以恒定不變的電流對電池進行充電,如1000mA恒流充電,就是指以1000mA保持不變的電流對電池進行充電,要恒流源來保證電流恒定,充電過程中一般表現(xiàn)為電流保持不變,電池電壓上升。一般工藝設置電流是由理論計算和實際相關經(jīng)驗來確定的,不能發(fā)生偏離。在化成時假如設置電流過大,電池就被過充電,電池會氣脹。電流過小,將會使得電池充不飽。
33、恒壓充電是什么意思,電壓偏離工藝對電池出現(xiàn)何影響?
答:恒壓充電是指以恒定不變的電壓對電池進行充電。如4.2V恒壓充電,就是指以4.2V保持不變的電壓對電池進行充電。要特殊設備來保證電壓恒定,如現(xiàn)在的化成柜。充電過程中一般表現(xiàn)為電壓保持不變,電池電流下降。工藝設置電壓是由電池特性決定的。設置電壓過小則充不飽電,電池放電容量不夠。設置電壓過大,則會造成電池過充電,嚴重破壞電池性能,嚴重者出現(xiàn)爆炸起火等危險情況。故涂布在線提醒要特別注意,嚴禁發(fā)生偏移。
34、電池串聯(lián)或并聯(lián),電池組的電壓、容量是多少?
答:串聯(lián)(seriesconnection縮寫為S):把一個電池的正極與另一個電池的負極相連,如此串接下去。串聯(lián)后的電池組的電壓是所有電池電壓的和,電池組的容量是由電池組中容量最小的電池決定。電池組進行充放電時所有電池中流過的電流都是相同的。并聯(lián)(parallelconnection縮寫為P):電池的并聯(lián),是將電池組中所有的電池的正極都連接在一起,所有的負極都連接在一起。這樣組成的電池組電壓仍然是單個電池的電壓,每個電池的電壓都是相同的,而流過電池組的電流是所有電池電流的加和,電池組的容量是各個電池容量的加和。比如:4S2P電池組。所謂4S2P就是8個電芯分2組,每組4個電芯串聯(lián)(Series)在一塊,然后兩組電芯再并聯(lián)(Parallel)在一起。所以我們想要得到高電壓就要將電池串聯(lián),為了高容量或者大電流要將電池并聯(lián)。
35、我們的聚合物鋰離子電池對環(huán)境出現(xiàn)污染嗎?
答:不出現(xiàn)污染,鋰離子電池不含對環(huán)境有危害的物質,是綠色環(huán)保電電池。其他電池很多都對環(huán)境有較大污染,比如鉛酸蓄電池、鎘鎳電池,有些堿性電池還含有微量的汞。
36、我們的報廢電池丟到垃圾桶里,可以嗎?
答:不可以,雖然鋰離子電池是環(huán)保電池,不含鉛、鎘、汞等對環(huán)境有害的重金屬物質,但是不要隨意將電池丟到垃圾桶。大量廢棄電池,假如不小心讓它們短路,可能出現(xiàn)安全隱患。
37、電池型號是什么意思?
答:電池的型號一般是按電池的尺寸大小來確定,是電池的厚度+寬度+長度組合起來,一般各占兩位數(shù)。比如:343944型電池,34是指厚度為3.4mm,39是指寬度為39mm,44是指長度為44mm;比較特殊的有1305060型電池,它的厚度用了三位數(shù),130表示厚度為13.0mm,其他意義相同。另外根據(jù)電池的類型不同,在普通型號后面加了一些字母來表示。普通型的電池型號后面沒有字母;高功率型電池能夠滿足10C大電流放電的加上字母H10C,如903465H10C;高功率型電池能夠滿足安全性要求的加上字母HS,如501417HS10C
37、環(huán)境溫度對電池性能有何影響?
答:在所有的環(huán)境因素中,溫度對電池的充放電性能影響最大。假如溫度下降,電池內部的反應速率就下降,電池的功率輸出也會下降。假如溫度上升則相反,即電池輸出功率會上升。但溫度太高,超過60oC,會破壞電池內的化學平衡,導致副反應。高溫下充電電池材料的性能會退化,電池循環(huán)壽命也將大大縮短。
38、不同容量的電池組合在一起使用會出現(xiàn)什么問題?
答:假如將不同容量或新舊電池混在一起使用,有可能出現(xiàn)不能循環(huán)、氣脹等現(xiàn)象。這是由于充電過程中,容量差異導致充電時有些電池被過充,有些電池未充滿電,放電時有容量高的電池未放完電,而容量低的則被過放。如此惡性循環(huán),電池壽命很快結束。
39、單體電池出現(xiàn)零電壓或低電壓的可能原因是什么?
答:可能原因有以下幾點:
(1)電池外部短路,如一堆電池倒地,極耳互相搭接短路,電池上柜時正負極耳夾在同一邊等
(2)電池內部短路,或微短路,如:正負極片有毛刺穿透隔膜紙接觸短路,隔膜紙沒有包住極片或剛好與極片平齊造成短路等
(3)電池極耳斷
(4)極耳膠未露出包裝膜,極耳通過包裝膜中間層的鋁箔連接短路
(5)電池沒化成充電
40、電池化成分容后,一般控制電壓在3.9V,為何有的電池會高電壓?如何防止?
答:由于化成柜的電池夾子有四條線,上面兩條是檢測電壓的,下面兩條是過電流的,假如檢測電壓的兩條線接觸不良,或電池沒有夾好,電壓檢測就會采用下面電流線檢測的結果,由于電流線會出現(xiàn)一定的電壓降,比如0.05V,此時電腦電壓控制就要多出實際0.05V,造成電池充電停止電壓是3.95V,這就出現(xiàn)了高壓電池。高壓電池在充電時是過充電的,這樣分容就不準,電池過充也會損壞電池。
為了防止出現(xiàn)高壓電池,除了柜子接線要好之外,夾電池也要夾到位,不要歪斜或掉到夾子縫里
41、電池分容不準誤判許多電池,造成浪費,如何防止?
答:電池分容不準第一是分容柜不準,包括電流不準,電壓不準,過充過放損壞電池,第二是環(huán)境溫度要控制到位,因為溫度對電池的充放電容量影響很大,特別是平臺的影響。第三是電池要夾好。因此涂布在線建議分容柜要定期檢查,員工操作要嚴格要求。
42、組合電池零電壓或低電壓的可能原因有什么?
答:可能原因有以下幾點:①是否單支電池零電壓。②引線短路,斷路,與插頭連接不好。③引線與電池脫焊、虛焊。④電池內部連接錯誤,連接片與電池之間漏焊、虛焊、脫焊等。⑤電池內部電子組件連接不正確,損壞。
43、什么是放電平臺?
答:放電平臺是電池充滿電后,放電至3.6V時的放電時間。是衡量電池好壞的重要標準。
44、什么是(充放電)倍率?
答:是指電池充放電電流除以電池額定容量的倍數(shù),通常以字母C表示。如電池的標稱額定容量為600mAh,則600mA為1C(1倍率),300mA為0.5C,6000mA為10C.以此類推.
45、為何電池要儲存一段時間后才能包裝出貨?
電池的儲存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個重要參數(shù)。電池經(jīng)過一按時間儲存后,允許電池的電壓、容量及內阻有一定程度的變化。經(jīng)過了一段時間的儲存,可以讓內部各成分的電化學性能穩(wěn)定下來,可以了解該電池的自放電性能的大小,以便保證電池的品質。
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