圓柱動力電池培訓課件

1、圓柱動力電池培訓圓柱動力電池培訓主要培訓內(nèi)容1 鋰電概論；2 基本概念和相關(guān)術(shù)語介紹；3 18650及26650生產(chǎn)流程及控制要點 ；4 生產(chǎn)過程中常見異常原因分析及處理辦 法5 生產(chǎn)電池的責任心、自身職責以及注意事項 9/9/20222主要培訓內(nèi)容9/4/202241 鋰電概論、1.1鋰電概論:一次電池研究始于20世紀50年代，70年代始于實用化，廣泛用于軍事和民用小型電器上，如：手機、電腦、攝像機、照相機等.9/9/202231 鋰電概論、9/4/20225 鋰離子電池研究始于20世紀80年代，1990年日本研究成以石油焦為負極、鈷酸理為正極的鋰離子二次電池；9/9/20224 9/4/2

2、0226 1993年美國（貝爾電訊公司）首先報道拉采用PVDF工藝制造成聚合物鋰離子電池（PLIB）20世紀90年代過鋰離子電池生產(chǎn)也相繼問世，1999年12月廈門寶龍工業(yè)有限公司、2000年1月深圳比克電池、2000年7月廣東惠州TCL金能電池有限公司先后大規(guī)模投產(chǎn)9/9/20225 1993年美國（貝爾電訊公司）首先報道拉采用PVDF工藝制 2000年后，日本、法國電動車（EV）和混合電動車（HEV）相繼上市； 直到2005年，中國動力電池才暫露頭角，走在前面的有比亞迪，力神、比克、等公司，但至今均沒有量產(chǎn)； 據(jù)不完全統(tǒng)計，全球每年新增利電池廠家有2000余家，其中中國為1015家；9/9

3、/20226 2000年后，日本、法國電動車（EV）和混合電動車（HEV1.2我公司戰(zhàn)略 公司主要是以二次鋰電和電子為基礎(chǔ)產(chǎn)品，產(chǎn)品為電池類：磷酸鐵鋰和錳酸鋰、錳鈷鎳三元材料3大系列 目前公司主營產(chǎn)品磷酸鐵鋰動力鋰電池具有安全性能好、循環(huán)壽命長、可快速充電、綠色環(huán)保、功率性能出色、成本相對較低的優(yōu)點。9/9/202271.2我公司戰(zhàn)略9/4/20229 主要應用于電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動工具、電動玩具，太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)及風力發(fā)電系統(tǒng)，大型通訊服務器備用UPS電源系統(tǒng)、應急照明系統(tǒng)、便攜移動電源系統(tǒng)及礦山安全設(shè)備系統(tǒng)等多種領(lǐng)域。其輔助產(chǎn)品主要應用領(lǐng)域有筆記本電腦、LED手電筒、手

4、機、移動DVD、GPS等數(shù)碼產(chǎn)品。9/9/20228 主要應用于電動自行車、電動摩托車、電動汽車、電動工具、電 ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認證、ISO14001環(huán)境管理體系認證，產(chǎn)品已通過歐盟CE、美國UL、德國EMC等安全認證，以及購買了國內(nèi)平安保險、國外美亞產(chǎn)品質(zhì)量保險。 我公司生產(chǎn)的電池主要有鋁殼和圓柱兩大類，均符合鋰離子電池發(fā)展規(guī)律和市場需求的潮流9/9/20229 ISO9001:2000質(zhì)量管理體系認證、ISO1402.基本概念和相關(guān)術(shù)語介紹什么是開路電壓？ 是指電池在非工作狀態(tài)下即電路無電流流過時，電池正負極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion充滿電后開路電壓為3.6

5、-3.8V左右，放電后開壓為2.0V左右，通過電池的開路電壓，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。9/9/2022102.基本概念和相關(guān)術(shù)語介紹9/4/202212什么是電池內(nèi)阻？是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。有歐姆內(nèi)阻與極化內(nèi)阻兩部分組成。電池內(nèi)阻大，會導致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。9/9/202211什么是電池內(nèi)阻？是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻 內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。 注：一般以充電后狀態(tài)內(nèi)阻為標準。測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，而不能用萬用表歐姆檔測量。9/9/202212 內(nèi)阻大小主要

6、受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影什么是工作電壓？ 是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時電池正負極之間電勢差。在電池放電工作狀態(tài)下，當電流流過電池內(nèi)部時，不需克服電池的內(nèi)阻所造成阻力，故工作電壓總是低于開路電池，充電時則與之相反。9/9/202213什么是工作電壓？ 是指電池在工作狀態(tài)下即電路中有電流過時電池什么是電池的容量？電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的額定量是指設(shè)計與制造電池時規(guī)定或保證電池在一定的放電條件下，應該放出最低限度的電量。9/9/202214什么是電池的容量？電池的容量有額定容量和實際容量之分。電池的什么是放電平臺？放電平臺是恒放電到3.6V，然后擱置10

7、分鐘，在任何倍率的放電電流下下放電至2.0V時的放電時間。是衡量電池好壞的重要標準。9/9/202215什么是放電平臺？放電平臺是恒放電到3.6V，然后擱置10分鐘什么是（充放電）倍率？時率？ 是指電池在規(guī)定的時間內(nèi)放出其額定容量時所需要的電流值，它在數(shù)據(jù)值上等于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為1C（1倍率），300mAh則為0.5C,6A(600mAh)為10C. 以此類推. 9/9/2022169/4/202218什么是自放電率？ 是指電池在開路狀態(tài)下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池制造工藝、材料、儲存條件等因素影響。是衡量電池

8、性能的重要參數(shù)。注：電池100%充電開路擱置后，一定程度的自放電正?，F(xiàn)象。在GB標準規(guī)定LI-ion后在202條件下開條件下開路擱置28天?？稍试S電池有容量損失。 9/9/202217什么是自放電率？ 是指電池在開路狀態(tài)下，電池所儲存的電量 什么是內(nèi)壓？ 指電池的內(nèi)部氣壓，是密封電池在充放電過程中產(chǎn)生的氣體所致，主要受電池材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素影響。其產(chǎn)生原因主要是由于電池內(nèi)部水分及有機溶液分解產(chǎn)生的氣體于電池內(nèi)聚集所致。高倍率的連續(xù)過充，會導致電池溫度升高、內(nèi)壓增大，嚴重時對電池的性能及外觀產(chǎn)生破壞性影響，9/9/202218 9/4/202220 如漏液、鼓底，電池內(nèi)阻增大，放電時

9、間及循環(huán)壽命變短等。 Li-ion任何形式的過充都會導致電池性能受到嚴重破壞，甚至爆炸。幫Li-ion在充電過程中需采用恒流恒壓充電方式，避免對電池產(chǎn)生過充。9/9/202219 如漏液、鼓底，電池內(nèi)阻增大，放電時間及循環(huán)壽命變短等。 為什么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)過一定時間儲存后，允許電池的容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。經(jīng)過了一段時間的儲存，可以讓內(nèi)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(zhì)。 9/9/202220為什么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為什么要化成

10、？電池制造后，通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負極物質(zhì)激活，改善電池的充放電性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成，電池有經(jīng)過化成后才能體現(xiàn)真實性能。 9/9/202221為什么要化成？電池制造后，通過一定的充放電方式將其內(nèi)部正負極為什么充電限制電壓？額定容量？額定電壓？終止電壓？A、充電限制電壓:按生產(chǎn)廠家規(guī)定，電池由恒流充電轉(zhuǎn)入恒壓充電時的電壓值。B、 額定容量生產(chǎn)廠家標明的電池容量，指電池在環(huán)境溫度為205條件下，放電至終止電壓時所應提供的電量，用C表示，單位為Ah（安培小時）或mAh（毫安小時）。C、 標稱電壓:表示電池電壓的近似值。9/9/202222為什么充電限制電壓？額定容量？

11、額定電壓？終止電壓？9/4/2D、 終止電壓:規(guī)定放電終止時電池的負載電壓，其值為2.75V為什么恒壓充電電流為逐漸減少？ 因為恒流過程終止時，電池內(nèi)部的電化學極化然保持再整個恒流中相同的水平，恒壓過程，再恒定電 場作用下，內(nèi)部Li+的濃差極化在逐漸消除，離子的遷移數(shù)和速度表現(xiàn)為電流逐漸減少。9/9/2022239/4/202225鋰離子安全特性是如何實現(xiàn)的？:為了確保Li-ion安全可靠的使用，專家們進行了非常嚴格、周密的電池安全性能設(shè)計，以達到電池安全考核指標。1） 隔膜135自動關(guān)斷保護:采用國際先進的UBE PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120的情況下，PE復合膜兩側(cè)的膜孔

12、閉合，電池內(nèi)阻增大，電池內(nèi)部升溫減緩，電池升溫達到135時，PP膜孔閉合，電池內(nèi)部斷路，電池不再升溫，確保電池安全可靠。9/9/202224鋰離子安全特性是如何實現(xiàn)的？:為了確保Li-ion安全可靠的2） 向電解液中加入添加劑在電池過充，電池電壓高于4.2V的條件下，電解液添加劑與電解液中其他物質(zhì)聚合，電池內(nèi)阻大幅度增加，電池內(nèi)部形成大面積斷路，電池不再升溫。 3） 電池蓋板結(jié)構(gòu):電池蓋板采用刻痕防爆球結(jié)構(gòu)，電池升溫時，電池內(nèi)部活化過程中所產(chǎn)生的部分氣體膨脹，電池內(nèi)壓加大，壓力達到一定程度防爆球破裂、放氣。9/9/2022252） 向電解液中加入添加劑在電池過充，電池電壓高于4.2V的4） 各

13、種環(huán)境濫用測試:進行各項濫用實驗，如外部短路、過充、針刺、沖擊、焚燒等，考察電池安全性能。同時對電池進行溫度沖擊實驗和振動、跌落、沖擊等力學性能實驗，考察電池在實際使用環(huán)境性能情況。9/9/2022264） 各種環(huán)境濫用測試:進行各項濫用實驗，如外部短路、過充、正、負正極烘烤的目的是什么？除去極片內(nèi)的水份和易揮發(fā)有機溶劑。 正、負正極片輥壓片的目的？使活性物質(zhì)與網(wǎng)柵及集流片接觸緊密，減小電子的移動距離，降低極片的厚度，增加裝填量，提高電池體積的利用率。從而提高電池的容量。9/9/202227正、負正極烘烤的目的是什么？9/4/202229壓片厚度對電池性能有什么影響？壓片厚度太厚時:容易使電池

14、內(nèi)活性物質(zhì)量減少，單位體積的活性物質(zhì)量的減少和極化電位的增大，從而造成電池的容量降低。 壓片厚度太薄時:容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量增加，極片表面有效面積減小，從而造成活性材料的浪費和大電流充放電的困難.9/9/202228壓片厚度對電池性能有什么影響？壓片厚度太厚時:9/4/202極片稱重的目的是什么？ 準確了解和掌握極片的敷料量。配片的目的是什么？使正負極片上的活性物質(zhì)的量比例保持一致性。 為什么要進行刷片操作？ 清除極片上的積塵，積料，毛刺等。 9/9/202229極片稱重的目的是什么？9/4/202231 車間的濕度對電池質(zhì)量有什么影響？ 車間內(nèi)的濕度大時，極片吸水量大，增加了極片的水份

15、含量，在電池中產(chǎn)生氣體量增加，使電池的內(nèi)壓增加，危害電池的安全性能。水份的增加多消耗電池中的活物質(zhì)，使電池容量下降。濕度小反之. 9/9/202230 車間的濕度對電池質(zhì)量有什么影響？9/4/202232 車間空調(diào)機和除濕系統(tǒng)的作用？ 保持室內(nèi)的溫度恒溫，減小室內(nèi)的濕度，以提高電池的性能。 9/9/202231 9/4/20223318650及26650生產(chǎn)流程及控制要點控制要點配料: 配料過程采用先進的工藝方法及特殊的化學試劑，使正負極漿料各組之間的表面張力降到了最低。提高了各組之間的相容性，阻止了材料在攪拌過程“團聚”的現(xiàn)象。 漿料內(nèi)部無自聚成團現(xiàn)象。均勻的漿料保證了正負極在基材上分布的均

16、勻性，從而提高了電芯的一致性、安度保持穩(wěn)全性。 9/9/20223218650及26650生產(chǎn)流程及控制要點9/4/202234涂布:保證極片質(zhì)量的穩(wěn)定和一致性，大大提高電芯極片均一性，降低了不安全電芯的出現(xiàn)機率 ,單面極片上面密度誤差值應小于2%，極片長度及間隙尺寸誤差應小于2mm ;輥壓:輥壓機的輥軸 輥壓極片跳動應不大于2m，這樣才能保證極片厚度的一致性。9/9/202233涂布:9/4/202235分切：切出的極片不存在荷葉邊，毛刺等缺陷 。卷繞：卷芯邊緣要對齊，不能出現(xiàn)螺旋。制片：極耳無歪斜，無虛焊，焊接區(qū)域要用高溫膠紙完全覆蓋；9/9/202234分切：9/4/202236輥槽：尺

17、寸完全符合工藝要求，輥槽處無破損；蓋帽焊接：至少有三點無虛焊、漏焊、焊穿；預封：千萬不能把極耳夾在蓋帽與殼體之間。 9/9/202235輥槽：9/4/202237清洗及涂膠和防銹油：用工業(yè)酒精清洗封口后的電芯，洗干凈上面的電解液及污漬，用氣槍吹干電池殼體上的殘余酒精，用棉簽再在分口處涂上密封膠后，半小時后再在封口處和輥槽處涂上防銹油；9/9/202236清洗及涂膠和防銹油：9/4/202238 化成分容：上柜后要保證觸點與電池接觸良好，工步設(shè)置要符合工藝要求；9/9/202237 化成分容：9/4/202239生產(chǎn)工程中常見異常原因分析及處理辦法配料:A粘度偏高： a 、根據(jù)固含量的高低加入適

18、量溶劑進行適當攪拌；b、慢速攪拌若干時間；c、進行反向攪拌若干時間；B顆粒：a、粘結(jié)劑未完全分散；b、導電劑未完全分散；c、活性物質(zhì)為完全分散；提高攪拌速率、延長攪拌時間。9/9/202238生產(chǎn)工程中常見異常原因分析及處理辦法9/4/202240氣泡：a、抽真空消泡；b、加入消泡劑：異丙醇 和乙醇 ，原理如 下： 異丙醇：弱極性物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈，提高粘結(jié)強度。9/9/202239氣泡：9/4/202241乙醇：弱極性物質(zhì)，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易

19、催化粘合劑線性交鏈，提高粘結(jié)強度（異丙醇和乙醇的作用從本質(zhì)上講是一樣的，大批量生產(chǎn)時可考慮成本因素然后選擇添加哪種）。9/9/202240乙醇：9/4/202242注意事項： 1、 防止混入其它雜質(zhì)； 2、 防止?jié){料飛濺；3、 漿料的濃度（固含量）應從高往低逐漸 調(diào)整，以免增加麻煩；4、 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮 底，確保分散均勻；9/9/202241注意事項：9/4/202243 5、 漿料不宜長時間擱置，以免沉淀或均勻 性降低；6、 需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以 加入，以免材料性質(zhì)變化；7、 攪拌時間的長短以設(shè)備性能、材料加入 量為主9/9/202242 5、 漿料不宜長時間

20、擱置，以免沉淀或均勻9/4/2028、 出料前對漿料進行過篩，除去大顆粒以 防涂布時造成斷帶；9、 對配料人員要加強培訓，確保其掌握專 業(yè)知識10、 配料的關(guān)鍵在于分散均勻9/9/2022438、 出料前對漿料進行過篩，除去大顆粒以9/4/202245 一. 涂 布掉料：a、粘結(jié)劑量不足或失效；b、箔材表面粗燥程度不夠；c、第一節(jié)烘箱溫度過高；d、活性物質(zhì)有問題或與所用粘結(jié)劑不匹 配；9/9/2022449/4/202246顆粒：a、漿料未分散均勻；b、涂布機頭帶入的干料；劃痕：a、刮刀處塞有干料或雜物；b、箔材表面已經(jīng)被劃傷；暗痕：a、漿料黏度偏高；b、溫度偏高；c、風速不均勻；9/9/20

21、2245顆粒：9/4/202247鼓邊：a、黏度偏??；b、分速不均勻；斑點：a、漿料中帶有氣泡；b、漿料受潮；硬塊：漿料吸水/裂紋：a、第一節(jié)溫度過高；b、相鄰兩節(jié)烘箱溫度相差太大；9/9/202246鼓邊：9/4/202248輥壓： 壓片厚度太厚時，容易使電池內(nèi)部活性物質(zhì)量減少，容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量減小。從而造成電池的容量降低。 壓片厚度太薄時，容易造成電池內(nèi)的活性物質(zhì)量增加，極片表面有效面積減小，從而造成活性材料的浪費和大電流充放電的困難。目前，壓后反彈嚴重，采取措施為再進行一次輥壓；9/9/202247輥壓：9/4/202249連續(xù)分條：蛇形邊，毛刺超出工藝標準，邊緣掉料。9/9/

22、202248連續(xù)分條：9/4/202250 二. 制 片 ：A極耳虛焊；B高溫膠布沒有覆蓋完焊接區(qū)域金屬C負極極耳包膠布完整； 三. 卷 繞：A卷心松弛；B卷心螺旋；C終止膠帶沒有貼平整；（每隔半小時要進行試入殼3pcs）9/9/202249 二. 制 片 ：9/4/202251 四. 入 殼：A卷芯太小；B卷芯太大；五.輥槽：A鋼殼破損；B槽上高度不符合工藝；C槽下高度不符合工藝；六.注液：吸收緩慢；9/9/202250 四. 入 殼：9/4/202252七.光焊蓋帽：虛焊或焊穿；八封口和清洗：A鎳層破壞嚴重；B未清洗干凈；9/9/202251七.光焊蓋帽：9/4/202253成品電芯常見異

23、常及處理辦法.容量低：a. 附料量偏少； b. 極片兩面附料量相差較大； c. 極片斷裂；d. 電解液少；e. 電解液電導率低；f. 正極與負極配片未配好；g. 隔膜孔間隙率小； 9/9/202252成品電芯常見異常及處理辦法9/4/202254h. 膠粘劑老化附料脫落；i.卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透）j. 分容時未充滿電；k. 正負極材料比容量小。9/9/202253h. 膠粘劑老化附料脫落；9/4/202255內(nèi)阻高 ：a. 負極片與極耳虛焊； b. 正極片與極耳虛焊； c. 正極耳與蓋帽虛焊；d. 負極耳與殼虛焊; e. 鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大； f. 正極未加導電劑；g. 電解液沒有

24、鋰鹽； h. 電池曾經(jīng)發(fā)生短路； i. 隔膜紙孔率小。 9/9/202254內(nèi)阻高 ：9/4/202256電壓低 ：a. 副反應（電解液分解；正極有雜質(zhì)；有 水）； b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回 的電芯）； d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電 芯）；e. 毛刺； f. 微短路； g. 負極產(chǎn)生結(jié)晶。9/9/202255電壓低 ：9/4/202257超高：a電解液分解; b. 未烘干水分;c. 蓋帽密封性差;d. 殼底太厚; e. 卷芯太高。9/9/202256超高：9/4/202258短路 :a. 料塵；b. 裝殼時裝破； c. 尺刮（隔膜

25、紙?zhí)』蛭磯|好）;d. 卷繞不齊； e. 沒包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺9/9/202257短路 :9/4/202259斷路 ：a) 極耳與蓋帽未焊好，或者有效焊點面積??；b) 極耳斷裂（極耳太短或與極片點焊時焊得太下） 9/9/202258斷路 ：9/4/202260爆炸 ：a. 分容柜有故障（造成過充）； b. 隔膜閉合效應差; c. 內(nèi)部短路；水9/9/202259爆炸 ：水9/4/202261水對未封口電池的危害 車間內(nèi)的濕度大時，極片吸水量大，增加了極片的水份含量，在電池中產(chǎn)生氣體量增加，使電池的內(nèi)壓增加，危害電池的安全性能。水份的增加多消耗電池中的活性物質(zhì)，使電池容量下降。