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文檔簡介

1、鋰離子電池原理及工藝流程 一、 原理 1.0 正極構(gòu)造 LiCoO2 + 導(dǎo)電劑 + 粘合劑 (PVDF) + 集流體(鋁箔) 正極 2.0 負(fù)極構(gòu)造 石墨 + 導(dǎo)電劑 + 增稠劑 (CMC) + 粘結(jié)劑 (SBR) + 集流體(銅箔) 負(fù)極 3.0工作原理 3.1 充電過程: 一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上,正鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)負(fù)極,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。 正極上發(fā)生的反應(yīng)為 LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe(電子) 負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為 6C + xLi+ + xe L

2、ixC6 3.2 電池放電過程 放電有恒流放電和恒阻放電,恒流放電其實(shí)是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻,恒阻放電的實(shí)質(zhì)都是在電池正負(fù)極加一個電阻讓電子通過。由此可知,只要負(fù)極上的電子不能從負(fù)極跑到正極,電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的,方向相同但路不同,放電時,電子從負(fù)極經(jīng)過電子導(dǎo)體跑到正極,鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)”電解液里,“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞,“游泳”到達(dá)正極,與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。 3.3 充放電特性 電芯正極采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是一種層結(jié)構(gòu)很穩(wěn)定的晶型,但當(dāng)從LiCoO2拿走x個Li離子后,其結(jié)構(gòu)可

3、能發(fā)生變化,但是否發(fā)生變化取決于x的大小。 通過研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)x 0.5時,Li1-xCoO2的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為極其不穩(wěn)定,會發(fā)生晶型癱塌,其外部表現(xiàn)為電芯的壓倒終結(jié)。所以電芯在使用過程中應(yīng)通過限制充電電壓來控制Li1-XCoO2中的x值,一般充電電壓不大于4.2V那么x小于0.5 ,這時Li1-XCoO2的晶型仍是穩(wěn)定的。 負(fù)極C6其本身有自己的特點(diǎn),當(dāng)?shù)谝淮位珊?,正極LiCoO2中的Li被充到負(fù)極C6中,當(dāng)放電時Li回到正極LiCoO2中,但化成之后必須有一部分Li留在負(fù)極C6中心,以保證下次充放電Li的正常嵌入,否則電芯的壓倒很短,為了保證有一部分Li留在負(fù)極C6中,一般通過限制放電下限電壓來實(shí)

4、現(xiàn):安全充電上限電壓 4.2V,放電下限電壓 2.5V。 記憶效應(yīng)的原理是結(jié)晶化,在鋰電池中幾乎不會產(chǎn)生這種反應(yīng)。但是,鋰離子電池在多次充放后容量仍然會下降,其原因是復(fù)雜而多樣的。主要是正負(fù)極材料本身的變化,從分子層面來看,正負(fù)極上容納鋰離子的空穴結(jié)構(gòu)會逐漸塌陷、堵塞;從化學(xué)角度來看,是正負(fù)極材料活性鈍化,出現(xiàn)副反應(yīng)生成穩(wěn)定的其他化合物。物理上還會出現(xiàn)正極材料逐漸剝落等情況,總之最終降低了電池中可以自由在充放電過程中移動的鋰離子數(shù)目。 過度充電和過度放電,將對鋰離子電池的正負(fù)極造成永久的損壞,從分子層面看,可以直觀的理解,過度放電將導(dǎo)致負(fù)極碳過度釋出鋰離子而使得其片層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)塌陷,過度充電將把

5、太多的鋰離子硬塞進(jìn)負(fù)極碳結(jié)構(gòu)里去,而使得其中一些鋰離子再也無法釋放出來。 不適合的溫度,將引發(fā)鋰離子電池內(nèi)部其他化學(xué)反應(yīng)生成我們不希望看到的化合物,所以在不少的鋰離子電池正負(fù)極之間設(shè)有保護(hù)性的溫控隔膜或電解質(zhì)添加劑。在電池升溫到一定的情況下,復(fù)合膜膜孔閉合或電解質(zhì)變性,電池內(nèi)阻增大直到斷路,電池不再升溫,確保電池充電溫度正常。 二 鋰電池的配方與工藝流程 1. 正負(fù)極配方 1.1正極配方:LiCoO2 + 導(dǎo)電劑 + 粘合劑 + 集流體(鋁箔) LiCoO2 (10m): 96.0% 導(dǎo)電劑(Carbon ECP) 2.0% 粘合劑(PVDF 761) 2.0% NMP(增加粘結(jié)性): 固體物

6、質(zhì)的重量比約為810:1496 a) 正極粘度控制6000cps(溫度25轉(zhuǎn)子3); b) NMP重量須適當(dāng)調(diào)節(jié),達(dá)到粘度要求為宜; c) 特別注意溫度、濕度對黏度的影響 正極活性物質(zhì): 鈷酸鋰:正極活性物質(zhì),鋰離子源,為電池提高鋰源。非極性物質(zhì),不規(guī)則形狀,粒徑D50一般為6-8 m,含水量0.2%,通常為堿性,pH值為10-11左右。 錳酸鋰:非極性物質(zhì),不規(guī)則形狀,粒徑D50一般為5-7 m,含水量0.2%,通常為弱堿性,pH值為8左右。 導(dǎo)電劑:鏈狀物,含水量90,固體不浸濕。 正極材料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸濕,所以正極粉料分散相對容易。 分散方法對分散的影響: 靜置法(時間長

7、,效果差,但不損傷材料的原有結(jié)構(gòu)); 攪拌法:自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)(時間短,效果佳,但有可能損傷個別 材料的自身結(jié)構(gòu))。 攪拌槳對分散速度的影響:攪拌槳大致包括蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。一般蛇形、蝶形、槳型攪拌槳用來對付分散難度大的材料或配料的初始階段;球形、齒輪形用于分散難度較低的狀態(tài),效果佳。 攪拌速度對分散速度的影響。一般說來攪拌速度越高,分散速度越快,但對材料自身結(jié)構(gòu)和對設(shè)備的損傷就越大。 濃度對分散速度的影響。通常情況下漿料濃度越小,分散速度越快,但太稀將導(dǎo)致材料的浪費(fèi)和漿料沉淀的加重。 濃度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響。濃度越大,柔制強(qiáng)度越大,粘接強(qiáng)度 越大;濃度越低,粘接強(qiáng)度越小。 真空

8、度對分散速度的影響。高真空度有利于材料縫隙和表面的氣體排出,降低液體吸附難度;材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低。 溫度對分散速度的影響。適宜的溫度下,漿料流動性好、易分散。太熱漿料容易結(jié)皮,太冷漿料的流動性將大打折扣。 稀釋:將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。 2.1.5操作步驟 a) 將NMP倒入動力混合機(jī)(100L)至80C,稱取PVDF加入其中,開機(jī); 參數(shù)設(shè)置:轉(zhuǎn)速252轉(zhuǎn)/分,攪拌115-125分鐘; b) 接通冷卻系統(tǒng),將已經(jīng)磨號的正極干料平均分四次加入,每次間隔28-32分鐘,第三次加料視材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:轉(zhuǎn)

9、速為202轉(zhuǎn)/分 c) 第四次加料302分鐘后進(jìn)行高速攪拌,時間為48010分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為302轉(zhuǎn)/分,自轉(zhuǎn)為252轉(zhuǎn)/分; d) 真空混合:將動力混合機(jī)接上真空,保持真空度為-0.09Mpa,攪拌302分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為102分鐘,自轉(zhuǎn)為82轉(zhuǎn)/分 e) 取250-300毫升漿料,使用黏度計測量黏度; 測試條件:轉(zhuǎn)子號5,轉(zhuǎn)速12或30rpm,溫度范圍25C; f) 將正極料從動力混合機(jī)中取出進(jìn)行膠體磨、過篩,同時在不銹鋼盆上貼上標(biāo)識,與拉漿設(shè)備操作員交接后可流入拉漿作業(yè)工序。 2.1.6注意事項(xiàng) a) 完成,清理機(jī)器設(shè)備及工作環(huán)境; b) 操作機(jī)器時,需

10、注意安全,避免砸傷頭部。 2.2負(fù)極混料 2.2.1原料的預(yù)處理: 1) 石墨:A、混合,使原料均勻化,提高一致性。B、300400C常壓烘烤,除去表面油性物質(zhì),提高與水性粘合劑的相容能力,修圓石墨表面棱角(有些材料為保持表面特性,不允許烘烤,否則效能降低)。 2) 水性粘合劑:適當(dāng)稀釋,提高分散能力。 2.2.2摻和、浸濕和分散: 1) 石墨與粘合劑溶液極性不同,不易分散。 2) 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕,再與粘合劑溶液混合。 3) 應(yīng)適當(dāng)降低攪拌濃度,提高分散性。 4) 分散過程為減少極性物與非極性物距離,提高勢能或表面能,所以為吸熱反應(yīng),攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當(dāng)升高

11、攪拌溫度,使吸熱變得容易,同時提高流動性,降低分散難度。 5) 攪拌過程如加入真空脫氣過程,排除氣體,促進(jìn)固-液吸附,效果更佳。 6) 分散原理、分散方法同正極配料中的相關(guān)內(nèi)容 2.2.3稀釋: 將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。 2.2.4物料球磨 1) 將負(fù)極和Ketjenblack ECP倒入料桶同時加入球磨(干料:磨球=1:1.2)在滾瓶及上進(jìn)行球磨,轉(zhuǎn)速控制在60rmp以上; 2) 4小時結(jié)束,過篩分離出球磨; 2.2.5操作步驟 1) 純凈水加熱至至80C倒入動力混合機(jī)(2L) 2) 加CMC,攪拌602分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為252分鐘,自轉(zhuǎn)為152轉(zhuǎn)/分; 3) 加入

12、SBR和去離子水,攪拌602分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為302分鐘,自轉(zhuǎn)為202轉(zhuǎn)/分; 4) 負(fù)極干料分四次平均順序加入,加料的同時加入純凈水,每次間隔28-32分鐘;動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為202轉(zhuǎn)/分,自轉(zhuǎn)為152轉(zhuǎn)/分; 5) 第四次加料302分鐘后進(jìn)行高速攪拌,時間為48010分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為302轉(zhuǎn)/分,自轉(zhuǎn)為252轉(zhuǎn)/分; 6) 真空混合:將動力混合機(jī)接上真空,保持真空度為-0.09到0.10Mpa,攪拌302分鐘; 動力混合機(jī)參數(shù)設(shè)置:公轉(zhuǎn)為102分鐘,自轉(zhuǎn)為82轉(zhuǎn)/分 7) 取500毫升漿料,使用黏度計測量黏度; 測試條件:轉(zhuǎn)子號5,轉(zhuǎn)速30rpm,

13、溫度范圍25C; 8) 將負(fù)極料從動力混合機(jī)中取出進(jìn)行磨料、過篩,同時在不銹鋼盆上貼上標(biāo)識,與拉漿設(shè)備操作員交接后可流入拉漿作業(yè)工序。 2.2.6 注意事項(xiàng) 1) 完成,清理機(jī)器設(shè)備及工作環(huán)境; 2) 操作機(jī)器時,需注意安全,避免砸傷頭部。 配料注意事項(xiàng): 防止混入其它雜質(zhì); 防止?jié){料飛濺; 漿料的濃度(固含量)應(yīng)從高往低逐漸調(diào)整,以免增加麻煩; 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底,確保分散均勻; 漿料不宜長時間擱置,以免沉淀或均勻性降低; 需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以加入,以免組分材料性質(zhì)變化; 攪拌時間的長短以設(shè)備性能、材料加入量為主; 攪拌槳的使用以漿料分散難度進(jìn)行更換,無法更換的

14、可將轉(zhuǎn)速由慢到快進(jìn)行調(diào)整,以免損傷設(shè)備; 出料前對漿料進(jìn)行過篩,除去大顆粒以防涂布時造成斷帶; 對配料人員要加強(qiáng)培訓(xùn),確保其掌握專業(yè)知識,以免釀成大禍; 配料的關(guān)鍵在于分散均勻,掌握該中心,其它方式可自行調(diào)整。 3. 電池的制作 3.1 極片尺寸 3.2 拉漿工藝 a) 集流體尺寸 正極(鋁箔),間歇涂布 負(fù)極(銅箔),間歇涂布 b) 拉漿重量要求 電極 第一面雙面 重量(g) 面密度(mg/cm2) 重量(g) 面密度(mg/cm2) 3.3 裁片 a) 正極拉漿后進(jìn)行以下工序: 裁大片 裁小片 稱片(配片) 烘烤 軋片 極耳焊接 b) 負(fù)極拉漿后進(jìn)行以下工序: 裁大片 裁小片 稱片(配片)

15、 烘烤 軋片 極耳焊接 3.4軋片要求 3.5配片方案 3.6極片烘烤 備注:真空系統(tǒng)的真空度為-0.095-0.10Mpa 保護(hù)氣為高純氮?dú)?,氣體氣壓大于0.5Mpa 3.7極耳制作 正極:極耳 上蓋組合 超聲波焊接 鋁條邊緣與極片邊緣平齊 負(fù)極:鎳條直接用點(diǎn)焊機(jī)點(diǎn)焊,要求點(diǎn)焊數(shù)為8個點(diǎn) 鎳條右側(cè)與負(fù)極片右側(cè)對齊,鎳條末端與極片邊緣平齊 3.8隔膜尺寸 3.9卷針寬度 3.10壓芯 電池卷繞后,先在電芯底部貼上24mm的通明膠帶,再用壓平機(jī)冷壓2次; 3.11電芯入殼前要求 膠紙 鎳條 3.12裝殼 3.13負(fù)極極耳焊接 負(fù)極鎳條與鋼殼用點(diǎn)焊機(jī)焊接,要保證焊接強(qiáng)度,禁止虛焊 3.14激光焊接

16、 仔細(xì)上號夾具,電池殼與上蓋配合良好后才能進(jìn)行焊接,注意避免出現(xiàn)焊偏 3.15電池真空烘烤 備注: a) 真空系統(tǒng)的真空度為-0.0950.10Mpa b) 保護(hù)氣為高純氮?dú)?,氣體氣壓大于0.5Mpa c) 每小時抽一次真空注一次氮?dú)猓?3.16 注液量:2.90.1g 注液房相對濕度:小于30% 溫度:205C 封口膠布:寬紅色膠布。粘膠布時注意擦凈注液口的電解液 用2道橡皮筋將棉花固定在注液口處 3.17 化成制度 3.17.1開口化成工藝 a) 恒流充電:40mA*4h 80mA*6h 電壓限制:4.00V b) 全檢電壓,電壓大于3.90V的電池進(jìn)行封口,電壓小于3.90V的電池接著用

17、60mA恒流至3.90-4.00后封口,再打鋼珠; c) 電池清洗,清洗劑為醋酸+酒精 3.17.2續(xù)化成制度 a) 恒流充電(400mA,4.20V,10min) b) 休眠(2min) c) 恒流充電(400mA,4.20V,100min) d) 恒壓充電(4.20V,20mA,150min) e) 休眠(30min) f) 恒流放電(750mA,2.75V,80min) g) 休眠(30min) h) 恒流充電(750mA,3.80V,90min) i) 恒壓充電(3.80V,20mA,150min) (注:充電速率均為1C) 鋰離子電池安全特性是如何實(shí)現(xiàn)的? 為了確保鋰離子電池安全可*

18、的使用,專家們進(jìn)行了非常嚴(yán)格、周密的電池安全設(shè)計,以達(dá)到電池安全考核指標(biāo)。 (1)隔膜135C自動關(guān)斷保護(hù) 采用國際先進(jìn)的Celgard 2300 PE-PP-PE三層復(fù)合膜。在電池升溫達(dá)到120C的情況下,復(fù)合膜兩側(cè)的PE膜孔閉合,電池內(nèi)阻增大,電池內(nèi)部升溫減緩,電池升溫達(dá)到135C時,PP膜孔閉合,電池內(nèi)部斷路,電池不再升溫,確保電池安全可*。 (2)向電液中加入添加劑 在電池過充,電池電壓高于4.2v的條件下,電液添加劑與電液中其他物質(zhì)聚合,電池內(nèi)阻大副增加,電池內(nèi)部形成大面積斷路,電池不再升溫。 (3)電池蓋復(fù)合結(jié)構(gòu) 電池蓋采用刻痕防爆結(jié)構(gòu),電池升溫時,電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣

19、體膨脹,電池內(nèi)壓加大,壓力達(dá)到一定程度刻痕破裂、放氣。 (4)各種環(huán)境濫用試驗(yàn) 進(jìn)行各項(xiàng)濫用試驗(yàn),如外部短路、過充、針刺、平板沖擊、焚燒等,考察電池的安全性能。同時對電池進(jìn)行溫度沖擊試驗(yàn)和振動、跌落、沖擊等力學(xué)性能試驗(yàn),考察電池在實(shí)際使用環(huán)境下的性能情況。 目前市場上的18650鋰電池良莠不齊,從市場價格7,8元到30多元不等就可見一斑。 導(dǎo)致充電電壓不盡相同(有的18650鋰電池發(fā)現(xiàn)實(shí)際充電電壓達(dá)到4.4V了)的原因有: 1. 材質(zhì)不同(常見的正極材料有LiCoO2 和磷酸鐵鋰等,所能容納鋰離子嵌入的能力大小的負(fù)極材料,所以標(biāo)稱電壓會出現(xiàn)3.6V、3.7V如果是同種材質(zhì)的不管電池尺寸形狀如何

20、改變,開路電壓是一樣的) 2. 內(nèi)置保護(hù)板設(shè)計不同,如比較好的就有: w 電池過充功能:P+與P-之間加上充電器,對電池充電,電池電壓充到過充檢測電壓(4.30.04V)時,保護(hù)電路動作,切斷充電通路,實(shí)現(xiàn)過充保護(hù) w 電池過放保護(hù)功能:在P+與P-之間接上負(fù)載讓電池放電,當(dāng)電池電壓下降到過放電壓(2.50.1)時,保護(hù)電路動作,關(guān)斷放電通路,實(shí)現(xiàn)過放保護(hù) w 短路保護(hù)功能:當(dāng)P+與P-短路時,保護(hù)電路會在5-50uS內(nèi)迅速動作,切斷通路,實(shí)現(xiàn)短路保護(hù) w 過流保護(hù)功能:當(dāng)V-端電壓達(dá)(0.150.02V)時,保護(hù)電路會在5-26ms內(nèi)迅速動作,切斷通路,實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)) 3. .材料以及電池的

21、制作工藝,管理等的因素。 如韓國LG ICR18650S3鋰電池,號稱真正的原裝A品的標(biāo)準(zhǔn)電壓3.7V,滿電電壓為:4.2V容量:2400MA 產(chǎn)地: 韓國LG 型號: ICR18650S3 容量: 2200mAh 電壓: 3.6V 充電方式: 恒流-恒壓 充電電壓: 4.2V 充電電流: 1050mA 充電時間: 2.5H 放電電流: 1050mA 放電截至電壓:3.0V 循環(huán)壽命: 500 充電溫度: 0 45 放電溫度: 20 60 儲存溫度: 0 60 尺寸: 直徑18.4毫米 高65毫米 重量: 約 45克 一般來講,18650鋰電池的一些數(shù)據(jù):容量1800-2500mAh (0.5

22、CA放電)標(biāo)稱電壓: 有3.6V/3.7V 電池內(nèi)阻:70m (帶PTC) 放電終止電壓:3.0V 充電上限電壓:4.200.02V 標(biāo)準(zhǔn)充電電流:0.5C A 快速充電電流:1C A 標(biāo)準(zhǔn)放電電流:0.5C A 快速放電電流:1C A 最大直徑() 18.3 單位 (mm) 最大高度(H) 65.0 最大放電電流:2C A 電池重量:456g 在化成時,用稍高電壓(鋰離子電池最高可以到4.22V,再高有可能爆殼,漏液),可以使電解液比較好的浸潤電極,使鋰離子激活更徹底一些,激活時間也會相應(yīng)縮短節(jié)省這一步驟的時間,而反應(yīng)熱在不損害電池本身的情況下又可以給電池內(nèi)部的反應(yīng)提供一個能比較快速反應(yīng)的環(huán)

23、境(溫度高反應(yīng)速度加快)。 鋰電池的一些標(biāo)準(zhǔn)如下: 電性能: 1. 額定容量:0.5C放電,單體電池放電時間不低于2h,電池組放電時間不低于1h54min(95%); 2. 1C放電容量:1C放電,單體電池放電時間不低于57min(95%),電池組放電時間不低于54min(90%); 3. 低溫放電容量:-20C下0.5C放電,單體或電池組放電時間均不低于1h12min(60%); 4. 高溫放電容量:55C下0.5C放電,單體電池放電時間不低于1h54min(95%),電池組放電時間不低于1h48min(90%); 5. 荷電保持及恢復(fù)能力:滿電常溫下擱置28天,荷電保持放電時間不低于1h3

24、6min(80%),荷電恢復(fù)放電時間不低于1h48min(90%); 6. 儲存性能:進(jìn)行貯存試驗(yàn)的單體電池或電池組應(yīng)選自生產(chǎn)日期不足3個月的,貯存前充5060的容量,在環(huán)境溫度405C,相對濕度4575的環(huán)境貯存90天。貯存期滿后取出電池組,用0.2C充滿電擱置1h后,以0.5C恒流放電至終止電壓,上述試驗(yàn)可重復(fù)測試3次,放電時間不低于1h12min(60%); 7. 循環(huán)壽命:電池或電池組采用0.2C充電,0.5C放電做循環(huán),當(dāng)連續(xù)兩次放電容量低于72min(60%)時停止測試,單體電池循環(huán)壽命不低于600次,電池組循環(huán)壽命不低于500次; 8. 高溫擱置壽命:應(yīng)選自生產(chǎn)日期不足三個月的單

25、體電池的進(jìn)行高溫擱置壽命試驗(yàn),進(jìn)行擱置前應(yīng)充入50%5%的容量,然后在環(huán)境溫度為552C的條下擱置7天。7天后將電池取出,在環(huán)境溫度為205C下擱置25h。先以0.5C將電池放電至終止電壓,0.5h后按0.2C進(jìn)行充電,靜置0.5h 后,再以0.5C恒流放電至終止電壓,以此容量作為恢復(fù)容量。以上步驟為1周循環(huán),直至某周放電時間低于72min(60%),試驗(yàn)結(jié)束。擱置壽命不低于56天(8周循環(huán))。 安全性能: 1. 持續(xù)充電:將單體電池以0.2ItA恒流充電,當(dāng)單體電池端電壓達(dá)到充電限制電壓時,改為恒壓充電并保持28d,試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)不泄漏、不泄氣、不破裂、不起火、不爆炸(相當(dāng)于滿電浮充)。 2

26、. 過充電:將單體電池用恒流穩(wěn)壓源以3C恒流充電,電壓達(dá)到10V后轉(zhuǎn)為恒壓充電,直到電池爆炸或起火或充電時間為90min或電池表面溫度穩(wěn)定(45min內(nèi)溫差2C)時停止充電,電池應(yīng)不起火、不爆炸(3C10V);將電池組用穩(wěn)壓源以0.5ItA恒流充電,電壓達(dá)到n5V(n為串聯(lián)單體電池數(shù))后轉(zhuǎn)為恒壓充電,直到電池組爆炸或起火或充電時間為90min或電池組表面溫度穩(wěn)定(45min內(nèi)溫差2C)時停止充電,電池應(yīng)不起火、不爆炸。 3. 強(qiáng)制放電(反向充電):將單體電池先以0.2ItA恒流放電至終止電壓,然后以1ItA電流對電池進(jìn)行反向充電,要求充電時間不低于90min,電池應(yīng)不起火、不爆炸;將電池組其中

27、一只單體電池放電至終止電壓,其余均為充滿電態(tài)的電池,再以1ItA恒流放電至電池組的電壓為0V時停止放電,電池應(yīng)不起火、不爆炸。 4. 短路測試:將單體電池經(jīng)外部短路90min,或電池表面溫度穩(wěn)定(45min內(nèi)溫差2C)時停止短路,外部線路電阻應(yīng)小于50m,電池應(yīng)不起火、不爆炸;將電池組的正負(fù)極用小于電阻0.1的銅導(dǎo)線連接直至電池組電壓小于0.2V或電池組表面溫度穩(wěn)定(45min內(nèi)溫差2C),電池應(yīng)不起火、不爆炸 機(jī)械性能: 1. 擠壓:將單體電池放置在兩個擠壓平面中間,逐漸增加壓力至13kN,圓柱形電池擠壓方向垂直于圓柱軸的縱軸,方形電池擠壓電池的寬面和窄面。每只電池只能接受一次擠壓。試驗(yàn)結(jié)果

28、應(yīng)符合4.1.2.1的規(guī)定。在電池組上放一直徑為15cm的鋼棒對電池組的寬面和窄面擠壓電池組,擠壓至電池組原尺寸的85%,保持5min,每個電池組只接受一次擠壓。 2. 針刺:將單體電池放在一鋼制的夾具中,用3mm8mm的鋼釘從垂直于電池極板的方向貫穿(鋼針停留在電池中),持續(xù)90min,或電池表面溫度穩(wěn)定(45min內(nèi)溫差2)時停止試驗(yàn)。 3. 重物沖擊:將單體電池放置于一鋼性平面上,用直徑15.8mm的鋼棒平放在電池中心,鋼棒的縱軸平行于平面,讓重量9.1kg的重物從610mm高度自由落到電池中心的鋼棒上;單體電池是圓柱形時,撞擊方向垂直于圓柱面的縱軸;單體電池是方形時,要撞擊電池的寬面和窄面,每只電池只能接受一次撞擊。 4. 機(jī)械沖擊;將電池或電池組采用剛性固定的方法(該方法能支撐電池或電池組的所有固定表面)將電池或電池組固定在試驗(yàn)設(shè)備上。

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