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比克电池比克电池从左图可知，其实一个电池是由许多结构相同的小电池并联而成的。正极隔膜负极正极隔膜负极正极隔膜负极正极隔膜负极正极隔膜负极比克电池电池分类电池一次电池(原电池）二次电池（充电电池）镍—镉镍—氢锂离子电池等锂锰等碱锰锌锰比克电池锂离子电池组成要素电池①基本组成要素有：正极、负极、电解液②辅助组成要素有：集流体（铜箔、铝箔）、隔膜、外壳等比克电池正极材料氧化钴锂（LiCoO2）氧化钴锂是最早商业化使用的正极材料，也是目前最常用和用量最大的正极材料。该材料的电化学特性优异，初次循环不可逆容量损失小，充放电效率高，热稳定性好，循环寿命长和3.6V的工作电压。但是钴材料成本较高，资源缺乏，因此必须开发少用钴、不用钴的廉价材料，从而大大降低电池的成本。其他正在开发中的正极材料有氧化镍锂(LiNiO2)、氧化锰锂(LiMn2O4)等。锂离子电池组成-1比克电池负极材料负极材料关键在于能可逆地嵌入和/脱出锂离子，这类材料应具有尽可能低的电极电压，离子有较高的扩散率、高度的脱嵌可逆性、良好的电导率及热力学稳定性。目前的负极材料主要选用碳材料－石墨。石墨材料具有成本低、比容量高（理论容量372mAh/g）、导电性好、初充电效率高、充放电电压曲线稳定的特性。石墨分为天然石墨和人造石墨，由于天然石墨在充放电时体积变化大，因此难于应用于生产中。而人造石墨通过对天然石墨的氧化进行表面改性，提高了石墨的电性能，是目前最常用和用量最大的负极材料。锂离子电池组成-2比克电池电解液电解液是电池反应过程中锂离子来回移动的载体，为了满足锂离子电池性能的要求，锂离子电池的使用的电解液应该满足以下要求：以锂离子传导的离子电导率尽可能的高；电化学稳定的电位范围尽可能宽；良好的热稳定性，使用的温度范围尽可能的宽；良好的化学稳定性，与电池内的集流体和活性物质不发生反应；良好的安全性和尽可能低的毒性，最好能生物降解；价格低。锂离子电池组成-3比克电池粘结剂锂离子蓄电池是通过分别在铝箔和铜箔的集流体上涂正/负极活性物质并干燥而成的。在此工艺中，为了将集流体与活性物质粘在一起，要使用粘合剂。通常使用的粘合剂有聚四氟乙烯、聚亚乙烯氟等对粘合剂特性的主要要求有：对集流体合活性物质有强的粘着性；有弹性；在干燥过程中能形成均匀的膜；对电解质的耐受性；不吸收水分；具有对正极的抗氧化性性合对负极的抗还原性。锂离子电池组成-4比克电池隔膜隔膜纸处于正极和负极之间，起隔离作用，主要是防止正极与负极直接接触而导致电池内部短路。在锂离子蓄电池中使用聚烯烃孔薄膜，其厚度在25um左右。对其性能要求是：在使用的电解质中稳定性好；不吸收水分；对正极和负极要有优异的绝缘性；离子电导率；有足够的机械强度；有热熔性：当温度130℃左右时隔膜组织离子渗透和自动终止电池放电的功能。这种功能对电池的安全性能起很重要的作用。由于符合以上条件，最常用的隔膜是PP(聚丙烯)/PE（聚乙烯）双层微孔薄膜。锂离子电池组成-5比克电池钢壳（铝壳）和盖板钢壳（铝壳）是电池电化学反应系统的容器。盖板在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。钢壳（铝壳）和盖板均为不锈钢材质（或铝材），壳体和盖板均采用激光焊接。锂离子电池组成-6比克电池●额定容量●内阻●平台电池相关术语比克电池额定容量电池的额定容量是指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示。容量常见单位有：mAh、Ah(1Ah=1000mAh)电池相关术语-1比克电池电池内阻是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻值大，会导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注：一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量，才能确保所得到的值的精确度。电池相关术语-2比克电池放电平台放电平台是指用标准充电方法充满电后，然后搁置10分钟，在1C5A放电电流下放电至3.6V时的放电时间。因一般使用锂离子电池的用电器的工作电压都要求在3.6V以上，如果低于这个值，则会出现无法工作的情况。所以放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准之一。电池相关术语-3比克电池放电平台放电平台是指用标准充电方法充满电后，然后搁置10分钟，在1C5A放电电流下放电至3.6V时的放电时间。因一般使用锂离子电池的用电器的工作电压都要求在3.6V以上，如果低于这个值，则会出现无法工作的情况。所以放电平台是衡量电池性能好坏的重要标准之一。电池相关术语-1比克电池一、锂离子含量即容量，正极活性物质的量决定容量。►LiCoO2+CLiC6+LixCoO2二、正极过量会析出锂枝晶，易产生安全问题，所以负极比正极稍微过量。►LiCoO2+CLiC6+LixCoO2+Li三、电解液起到运输锂离子的作用，因此实际量必须保证。锂离子电池设计原则比克电池四、水分会消耗锂离子，影响容量，同时产生气体造成鼓壳；同时可能和电解质反应，影响电池的循环、平台等，所以锂离子电池不能有水分。►LiCoO2+C＋H2OLiC6+LixCoO2+LiOH+H2►LiPF6＋H2OLiF+PF3O+HF锂离子电池设计原则比克电池锂离子电池设计原则正极五、隔膜纸起着隔离的作用，一定不能破损，否则正、负极直接短路会带来安全问题。负极隔膜纸充电放电比克电池一、锂离子电池过充时一方面损坏正极结构，影响寿命；另一方面析出锂枝晶，引起安全问题。►LiCoO2+C＋H2OLiC6+LiyCoO2+Li二、锂离子电池短路时产生极大电流可能会伤害人，而且容易引起电池的安全问题。电池短路瞬间电流：I=U/R=4.2/0.06=700A人体承受的正常电流：I=U/R=36/800=0.045A锂离子电池使用注意比克电池通过高温除去材料中的杂质和水分①温度偏高—正极材料结块②温度偏低—水分和杂质去除不干净，导致所有水分引起的问题。正负极材料热处理制程过程控制点—1潜在问题比克电池使各种原材料充分分散①搅拌不均匀—引起电池局部不均匀，可能导致电池的容量、内阻和循环寿命的异常甚至安全问题。②搅拌过程中有杂质混入—影响电池性能搅拌制程过程控制点—2潜在问题比克电池使浆料均匀地涂覆在基体表面并烘干①涂布厚度不稳定/拉浆机调试不到位—引起电池的局部不均匀，可能导致电池的容量和循环寿命的异常甚至安全问题②温度不稳定—极片烘不干引起掉粉或过热影响极片的粘接性能涂布制程过程控制点—3潜在问题比克电池增加电极活性物质的密度并使表面平整①压力不足，辊压厚度不到位—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起安全问题②辊面不平整—极片表面不光滑甚至有毛刺，引起电池短路、自放电甚至出现安全问题滚压制程过程控制点—4潜在问题比克电池按型号要求剪裁极片①切口有毛刺—引起电池短路、自放电甚至出现安全问题②极片出现弧形—装配困难，卷绕对位不准，严重时可能引起电池短路甚至安全问题分切制程过程控制点—5潜在问题比克电池使极片和极耳良好连接在一起虚焊—电池断路或内阻偏大正极焊接制程过程控制点—6潜在问题比克电池使极片和极耳良好连接在一起铆接不牢—电池内阻增大甚至无穷大负极焊接制程过程控制点—7潜在问题比克电池封住极耳部位可能存在的毛刺贴的位置不当，露出毛刺或贴住活性材料—毛刺引起电池的短路或安全问题，正极活性物质被贴住会影响容量正负极贴胶纸制程过程控制点—8潜在问题比克电池除去极片中的水分①温度过高—极片变脆，引起极片掉粉或电池短路，导致电池自放电大甚至安全问题②温度过低—极片除水不净，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常极片烘烤制程过程控制点—9潜在问题比克电池隔膜良好绝缘的基础上正负极良好地叠合①正负极片对位不齐—正极活性区域超出负极活性区域，具有安全隐患②操作过程中隔膜受到损伤—导致电池短路或自放电大，甚至引起安全问题卷绕制程过程控制点—10潜在问题比克电池将圆卷芯折成方形卷芯捏扁时位置不对—使极耳偏离设计位置，引起套壳和盖板焊接困难捏扁制程过程控制点—11潜在问题比克电池使电池芯叠层紧密，方便套壳压力过大或过小—压力过大易导致电芯压坏短路，压力过小使电芯压不到位，影响下步操作压扁制程过程控制点—12潜在问题比克电池避免电池芯和壳体或盖板间的短路位置不当—在电池受外界震动或碰撞时不能完全避免电池的内部短路，容易出现安全问题贴上下胶纸制程过程控制点—13潜在问题比克电池将电芯完好无损地装电池壳中套破—使电池短路或自放电大，具有安全隐患套壳制程过程控制点—14潜在问题比克电池使正极耳和盖帽良好连接在一起虚焊—导致电池断路或内阻偏大焊正极耳制程过程控制点—15潜在问题比克电池使负极耳和钢壳良好连接虚焊—导致电池断路或内阻偏大焊负极耳制程过程控制点—16潜在问题比克电池使电池壳和盖帽无缝连接①焊接功率不稳定—容易出现焊接漏点，引起电池漏气或漏液②焊接时有杂物炸火—引起电池漏气或漏液并影响电池外观③焊接定位不良—导致电池焊接合格率低并影响电池外观激光焊接制程过程控制点—17潜在问题比克电池监测焊接效果出现漏检或误检—影响电池的注液并出现盖底板漏液测气密性制程过程控制点—18潜在问题比克电池检出短路电池漏检或误检—短路或微短路的电池都会出现自放电大的情况，严重时还会在充放电时出现爆炸测短路制程过程控制点—19潜在问题比克电池除去电池中的水分①温度失控—温度偏高会损坏电池，温度过低会影响水分的去除，导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常等问题②抽真空时不达标—真空度不够会影响电池中水分的去除烘电池制程过程控制点—20潜在问题比克电池真空状态下定量注入电解液①注液量不准—注液量过多会导致电池漏液和鼓壳，过少会导致电池容量不足、内阻偏大、平台低及循环性差等问题②注液时与外界隔离效果差—容易导致电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题注液制程过程控制点—21潜在问题比克电池使电解液充分渗透储存时环境控制不好—容易使电池吸水，引电池各项性能异常陈化制程过程控制点—22潜在问题比克电池使电池在小电流的状态下活化电流和时间控制不好—①电池充电不到位引起后续判断不准甚至电池鼓壳②预充前后时间控制不当会使电池内含水量增加，引起电池容量低、内阻大、平台低及循环性差等问题预充制程过程控制点—23潜在问题比克电池检测电池的自放电情况电压测量不准—对自放电电池检定出错，易在分容过程中出现爆炸的异常情况测电压制程过程控制点—24潜在问题比克电池检测电池的自放电情况温度对储存结果有影响储存制程过程控制点—25潜在问题比克电池检测电池的容量电流和时间控制不好—①放电电流不准—影响电池的分容准确度，出现误判现象②恒压电压不准a、电压偏高会导致电池过充，影响电池性能和分容准确度，极端时可能出现爆炸b、电压偏低会导致电池充电不足，影响电池分容的准确度分容制程过程控制点—26潜在问题比克电池清理电池表面①抛光不良—影响电池的外观②定点抛光时间过长—电池过热影响电池的各项性能抛光制程过程控制点—27潜在问题比克电池检测电池的自放电情况、确保出货电芯符合客户容量要求测量不准—有自放电较大电池直接出货，在使用过程中可能出现安全问题出货测电压、分容制程过程控制点—28潜在问题