電池制程中異常質(zhì)量問題分析解答.docx

電池制程中異常質(zhì)量問題分析解答制造技術(shù)培訓(xùn)-生產(chǎn)中常見問題與解答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(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。(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(fù)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(fù)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。(5) 化成 ：用專用的電池充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)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、鋰電池在生產(chǎn)中最為嚴(yán)格控制的因素之一是水，為什么？答：只要電池里有微量的水就會使電池產(chǎn)生氣體，使電池容量下降，放電效果差，因此，生產(chǎn)過程要嚴(yán)格控制水分。3、在生產(chǎn)過程中哪些環(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(shí)間，減少電芯在空氣中暴露時(shí)間為了有效控制水分，從極片生產(chǎn)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(jìn)車間，戴口罩防止口水噴到極片上等。4、極片存放時(shí)間過長會造成什么后果？答：極片存放時(shí)間過長，會造成電池性能下降。而且長時(shí)間放置會落塵，極片上出現(xiàn)灰塵等雜質(zhì)，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(yùn)動而運(yùn)動，運(yùn)動到某些容易出現(xiàn)問題的地方時(shí)，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(fù)極片壓片的目的？答：使活性物質(zhì)與導(dǎo)電箔料接觸緊密以及活性物質(zhì)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(shí)也降低了內(nèi)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(dá)不到要求，首先會造成電池的厚度達(dá)不到要求。另外，極片壓片厚度不同，活性物質(zhì)中的緊密接觸程度也會不一樣，會造成電池性能的差別。8、 油性物質(zhì)粘在極片上有什么問題？答：油性物質(zhì)粘在極片上有可能造成此處電解液不浸潤，使活性物質(zhì)反應(yīng)不好。另外，油性物質(zhì)對于電池來說是雜質(zhì)，在電池中會出現(xiàn)破壞電池性能的一些反應(yīng)，造成電池性能下降。9、 極片脫粉會導(dǎo)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(fù)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(diǎn)、手印、不平滑對電池有哪些影響？答：極片表面有硬點(diǎn)，在卷繞后，壓電芯時(shí)很容易出現(xiàn)硬點(diǎn)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，主要成分是人體分泌的一些鹽分和油脂，和上面油性物質(zhì)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(gè)不同部位反應(yīng)不均一的問題。11、 刮粉部位（箔料表面）不太干凈，不平滑，輕微刮爛對電池有哪些影響？答：刮粉部位箔料表面不太干凈，主要會導(dǎo)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，如果出現(xiàn)打折的情況則可能在卷繞時(shí)刺穿隔膜。極片輕微刮爛容易在電芯受壓時(shí)刺穿隔膜，造成短路。12、 分容極片放錯(cuò)會造成什么后果？答：極片分容是為了使電池正負(fù)極容量匹配，如果放錯(cuò)就會使得電池正負(fù)極容量出現(xiàn)不匹配，電池正負(fù)極容量不能完全發(fā)揮，還會嚴(yán)重影響電池的循環(huán)性能及安全性，所以不允許放錯(cuò)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(fù)極容量不匹配。極片裁寬可能會超過隔膜寬度，造成短路。14、 為什么焊極耳后要沖壓焊點(diǎn)？答：因?yàn)辄c(diǎn)焊或超焊后，表面不平甚至?xí)屑獯?，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(fù)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次如果能夠達(dá)到要求，則只需要一次。如果壓一次達(dá)不到要求，需要壓2次甚至3次。如果通過調(diào)小軋機(jī)輥間間隙強(qiáng)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、 為什么涂布烘干要控制溫度？答：因?yàn)楦嗔鲜怯谜辰觿┱辰釉谝黄鸬?，如果溫度高粘接劑會分解變質(zhì)，極片就會脫粉。如果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(zhì)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(yīng)如何保??？答：各種固體原材料，還未見報(bào)道對身體有害。在我們生產(chǎn)控制的環(huán)境中，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)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，需要戴口罩防塵，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(qiáng)，會吸收皮膚水分，注意保護(hù)皮膚，避免沾染，萬一沾染應(yīng)盡快用水洗掉。還未見電解液對身體有害的報(bào)道。20、 應(yīng)怎樣保障人身安全？答：保障人身安全主要從以下幾個(gè)方面入手：一是設(shè)備人員在生產(chǎn)設(shè)備上附加安全保護(hù)裝置，提高設(shè)備的安全系數(shù)。二是各工序操作人員需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免違規(guī)操作造成安全事故。三是操作人員在工作中發(fā)現(xiàn)異常情況需要及時(shí)報(bào)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(nèi)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(nèi)阻過大，大電流放不出電或造成電池低壓。22、 組合電池為什么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(fù)極極片，正負(fù)極極耳接觸，如果出現(xiàn)接觸將會出現(xiàn)電池短路的情況。所以需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(yán)格會造成什么問題？答：電解液的量不足，將會導(dǎo)致電池內(nèi)阻高，容量低。電解液加入過量則會導(dǎo)致電池中液體含量過多，電池發(fā)軟。而且在二次封口的時(shí)候多余的電解液很容易出來，造成電解液污染。24、 卷繞電池芯的主要注意事項(xiàng)答：（1）、 極片與隔膜紙鋪平。用手按住極片與隔膜紙時(shí)，用力大小適中均勻。電池芯卷繞松緊適當(dāng)。（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(shí)注意手腳的諧調(diào)性，不被卷針劃傷手。25、 電芯短路會對電池造成什么影響？內(nèi)短路產(chǎn)生的原因有哪些？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(nèi)短路是指電池內(nèi)部正負(fù)極片接觸或通過導(dǎo)電物放電，產(chǎn)生的原因有隔膜短、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、 電池氣脹有哪些原因？答：電池氣脹是電池內(nèi)電解液分解產(chǎn)生了大量氣體，造成的原因有電池過充電，電池內(nèi)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(shí)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(jì)算方法？答：容量用C（mAh） ，電流用I（mA），放電時(shí)間用t（h）表示，用下式計(jì)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(nèi)膜產(chǎn)生過熔。由于封口條的擠壓使融化的內(nèi)膜變的很薄，內(nèi)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(nèi)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(shí)也會使電池產(chǎn)生鋁層腐蝕。30、 電池不小心被短路，時(shí)間很短，此電池還有用嗎？答：電池外極耳連接在任何導(dǎo)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?xí)鸨ㄖ稹Ｒ虼饲形饘㈦姵赝獠慷搪?。如果短路的時(shí)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(nèi)阻，如果電壓、內(nèi)阻沒有發(fā)生明顯變化，影響不大。如果電池出現(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產(chǎn)生何影響？答：恒流充電是指以恒定不變的電流對電池進(jìn)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(jìn)行充電，需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(shè)置電流是由理論計(jì)算和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定的，不能發(fā)生偏離。在化成時(shí)如果設(shè)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產(chǎn)生何影響？答：恒壓充電是指以恒定不變的電壓對電池進(jìn)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(jìn)行充電。需要特殊設(shè)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(shè)置電壓是由電池特性決定的。設(shè)置電壓過小則充不飽電，電池放電容量不夠。設(shè)置電壓過大，則會造成電池過充電，嚴(yán)重破壞電池性能，嚴(yán)重者出現(xiàn)爆炸起火等危險(xiǎn)情況。故需特別注意，嚴(yán)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)（series connection 縮寫為S）：把一個(gè)電池的正極與另一個(gè)電池的負(fù)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(jìn)行充放電時(shí)所有電池中流過的電流都是相同的。并聯(lián)（parallel connection 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(fù)極都連接在一起。這樣組成的電池組電壓仍然是單個(gè)電池的電壓，每個(gè)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(gè)電池容量的加和。比如：“4S2P”電池組。所謂“4S2P”就是8個(gè)電芯分2組，每組4個(gè)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需要將電池串聯(lián)，為了高容量或者大電流需要將電池并聯(lián)。35、 我們的聚合物鋰離子電池對環(huán)境產(chǎn)生污染嗎？答：不產(chǎn)生污染，鋰電池不含對環(huán)境有危害的物質(zhì)，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(bào)廢電池丟到垃圾桶里，可以嗎？答：不可以，雖然鋰電池是環(huán)保電池，不含鉛、鎘、汞等對環(huán)境有害的重金屬物質(zhì)，但是不要隨意將電池丟到垃圾桶。大量廢棄電池，如果不小心讓它們短路，可能產(chǎn)生安全隱患。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501417HS10C37、 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。如果溫度下降，電池內(nèi)部的反應(yīng)速率就下降，電池的功率輸出也會下降。如果溫度上升則相反，即電池輸出功率會上升。但溫度太高，超過60oC，會破壞電池內(nèi)的化學(xué)平衡，導(dǎo)致副反應(yīng)。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：如果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(dǎo)致充電時(shí)有些電池被過充，有些電池未充滿電，放電時(shí)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(jié)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(diǎn)：（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(shí)正負(fù)極耳夾在同一邊等（2）電池內(nèi)部短路，或微短路，如：正負(fù)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，為什么有的電池會高電壓？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，如果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(jié)果，由于電流線會產(chǎn)生一定的電壓降，比如0.05V，此時(shí)電腦電壓控制就要多出實(shí)際0.05V，造成電池充電停止電壓是3.95V，這就產(chǎn)生了高壓電池。高壓電池在充電時(shí)是過充電的