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文檔簡介
鋰離子電池概述內容1鋰離子電池簡史、性能優(yōu)勢、應用方向及產(chǎn)業(yè)狀況2鋰離子電池工作原理3鋰離子電池關鍵材料4關鍵材料的制備方法及注意問題5電池的制作、包裝(pack)與儲存6動力鋰離子電池技術發(fā)展與應用現(xiàn)狀鋰離子電池簡史20世紀70年代鋰一次電池,包括鋰二氧化錳電池,鋰亞硫酰氯電等。其特點是能量密度高,但只能使用一次。20世紀70年代鋰金屬二次電池,以TiS2等作為正極,鋰金屬或鋰合金為負極。由于安全及循環(huán)性能達不到要求,未能實現(xiàn)商品化。20世紀90年代初液態(tài)鋰例子電池,正極采用鋰過渡金屬氧化LiCoO2、LiNiO2及LiMn2O4等,負極采用石墨等碳材料或其他嵌鋰化合物。電解液采用鋰鹽液態(tài)非水電解液。既有良好的循環(huán)性能,安全性也比較高。1999聚合物鋰離子電池,正負極材料與液態(tài)鋰離子電池所用材料同,只是采用凝膠狀或全固態(tài)電解液,用鋁塑薄膜替代金屬外殼,安全性比液態(tài)鋰離子電池高。性能優(yōu)勢工作電壓——電池平均放電電壓3.6-3.7V,相當于3個鎳氫或鎳鎘電池串聯(lián),可以減少電池使用量。能量密度——體積比能量和質量比能量都很高,是鎳氫及鎳鎘電池的兩倍以上。體積小,重量輕,用于便攜式電子產(chǎn)品有不可替代的優(yōu)勢。循環(huán)壽命——正常使用條件下,500次循環(huán)后電池放電容量不低于初始容量的80%應用方向筆記本電腦、手機、數(shù)碼相機、媒體播放器、PDA、MP3電動車、電動工具、備用電源以及在航空航天、軍事、醫(yī)學等方面的應用產(chǎn)業(yè)狀況鋰離子電池生產(chǎn)廠家主要集中在日本、韓國和中國,歐美廠家生產(chǎn)規(guī)模不大。
日本:Sanyo、Sony、Matsrshita、HitachiMaxell、NEC等,Toshiba已于2004年退出
韓國:SamsungSDI、LG、SKC等
中國:力神、比亞迪、邦凱、比克、光宇、ATL、TCL等
歐美:加拿大Moli
鋰離子電池工作原理以LiCoO2為正極、石墨為負極說明鋰離子電池工作原理負極正極鋰離子的運動
充電:正極?負極
放電:負極?正極鋰離子移動鋰離子電池工作原理目前鋰離子電池的負極一般采用石墨或其他碳材料,正極為氧化鈷鋰等過渡金屬氧化物。石墨和氧化鈷鋰都具有層狀結構,在特定電壓下鋰離子能夠嵌入或脫出這種層狀結構,而材料結構不會發(fā)生不可逆變化。充電時,正極中的鋰原子電離成鋰離子和電子。鋰離子在外加電場作用下,在電解液中由正極遷移到負極,還原成鋰原子,插入到負極石墨的層狀結構中。放電時,鋰原子在負極表面電離離子和電子,分別通過電解液和負載流向正極,在正極重新復合成鋰原子然后插入到正極的氧化鈷鋰的層狀結構中。
需要考慮的基本問題:正極板必須要被負極板包住在內鋰離子從正極向負極移動?往負極板中移動(安全)?往沒有負極板的地方移動,鋰離子會析出(不安全)鋰離子電池關鍵材料鋰離子電池關鍵材料:正極材料、負極材料及電解質作為鋰離子電池關鍵材料的熱力學、動力學、晶體化學以及微-/納結構之間的關系需科學地予以研究。主要關注于:(1)材料熱力學與動力學;(2)混雜平衡與反應;(3)活性材料的創(chuàng)新合成/制備方法及其電化學研究
29.89%21.07%14.56%7.28%7.66%19.54%國內外研究情況:鋰離子電池相關材料類型及其所占比例鋰離子電池關鍵材料鋰離子電池關鍵材料:正極材料鋰嵌入到正極材料或從正級材料中脫嵌,伴隨著晶相變化。因此,鋰離子電池的電極膜都要求很薄,一般為幾十微米的數(shù)量級。正極材料的嵌鋰化合物是鋰離子電池中鋰離子的臨時儲存容器。為了獲得較高的單體電池電壓,傾向于選擇高電勢的嵌鋰化合物。鋰離子電池正極材料應滿足:1)在所要求的充放電電位范圍內,具有與電解質溶液的電化學相容性;2)溫和的電極過程動力學;3)高度可逆性;4)全鋰化狀態(tài)下在空氣中的穩(wěn)定性。鋰離子電池關鍵材料:正極材料
目前國內外關注的正極材料主要有:橄欖石結構:LFP、LMP聚陰離子型:Li2MSiO4層狀結構:LNMC、LCO、LiMn2O3-LMO2尖晶石結構:LMO、LNMO橄欖石結構:LMP:LiMnPO4層狀結構:N=Ni、M=Mn、C=Co尖晶石結構:M=Mn、N=Ni正極材料:制備方法介紹1.固相法:一般選用碳酸鋰等鋰鹽和鈷化合物或鎳化合物研磨混合后,進行燒結反應。此方法優(yōu)點是工藝流程簡單,原料易得,屬于鋰離子電池發(fā)展初期被廣泛研究開發(fā)生產(chǎn)的方法,國外技術較成熟;缺點是所制得正極材料電容量有限,原料混合均勻性差,制備材料的性能穩(wěn)定性不好,批次與批次之間質量一致性差。2.絡合物法:用有機絡合物先制備含鋰離子和鈷或釩離子的絡合物前驅體,再燒結制備。該方法的優(yōu)點是分子規(guī)模混合,材料均勻性和性能穩(wěn)定性好,正極材料電容量比固相法高,國外已試驗用作鋰離子電池的工業(yè)化方法,技術并未成熟,國內目前還鮮有報道。3.溶膠凝膠法:利用上世紀70年代發(fā)展起來的制備超微粒子的方法,制備正極材料,該方法具備了絡合物法的優(yōu)點,而且制備出的電極材料電容量有較大的提高,屬于正在國內外迅速發(fā)展的一種方法。缺點是成本較高,技術還屬于開發(fā)階段。
正極材料:制備方法介紹4.共沉淀法:一般用于制備多元的層狀結構正極材料。選擇合適的沉淀劑(NaOH或者Na2CO3)獲得多元前驅體沉淀,過濾洗滌干燥后與鋰鹽燒結,獲得相應的正極材料。目前該方法被廣泛的應用在工業(yè)上。共沉淀過程中,溫度,溶液濃度,酸度,攪拌速度和最終的燒結溫度是控制最終產(chǎn)物的形貌和粒度分布的關鍵,這也帶來過程控制的困難。5.離子交換法:Armstrong等用離子交換法制備的LiMnO2,獲得了可逆放電容量達270mA·h/g高值,此方法成為研究的新熱點,它具有所制電極性能穩(wěn)定,電容量高的特點。但過程涉及溶液重結晶蒸發(fā)等費能費時步驟,距離實用化還有相當距離。
熱點:正極材料-制備方法如何看待LiFePO4材料???SONY研究該材料體系10余年了!現(xiàn)在圓柱形電動工具電池大量生產(chǎn),提供使用!日本GS-Yuasa剛研制出一個新電池:
11Ah用于PHEV,127Wh/kg;2130W/kg(50%SOC);正極材料:LiFePO4+LiMnNiCoO2;LiFePO4合成新方法???1:連續(xù)水熱合成法:LG化學提出這種“低成本、易控制”技術材料性能:161mAh/g(4.2V-3.0V);8m2/g;無三價鐵雜質存在;納米碳:-5nm2wt%/LFP結合均勻,牢固;LiFePO4合成新方法???2:法國Tarascon教授發(fā)表了新的合成方法與新正極材料:合成方法:采用離子液體作介質,實施低溫合成磷酸鐵鋰等一系列類似材料。原理:選擇的碳氮基離子液體具有300℃以上的熱穩(wěn)定性,因此在200-250℃是穩(wěn)定的;它既可以作為溶劑,又作為結構介質,使反應在低溫下順利進行,且可以控制顆粒尺寸。3:法國Tarascon教授發(fā)表了新的正極材料:LiFeSO4F材料系列:合成方法:也采用離子液體作介質,實施低溫合成;FeSO4+LiFLiFeSO4FLiFeSO4F材料熱穩(wěn)定性可一直到350℃;比容量160mAh/g;電池電壓區(qū)間2.0-4.2V;發(fā)現(xiàn)者強調它是比LiFePO4資源更豐富的材料。240-280℃在LiFePO4基礎上如何繼續(xù)向前走?摻雜改性:LiFeCoPO4合成新橄欖石結構材料:LiMnPO4摻雜與包覆改性:LiMnPO4合成新體系:LiMSiO4體系在鎳基材料基礎上如何向前走??美國阿貢實驗室提出濃度梯度分布核殼結構材料利用共沉淀法合成球形顆粒鋰離子電池關鍵材料:負極極材料負極材料的電導率一般都較高,則選擇電位盡可能接近鋰電位的可嵌入鋰的化合物,如各種碳材料和金屬氧化物??赡娴厍度朊撉朵囯x子。鋰離子電池負極材料應滿足:1)在鋰離子的嵌入反應中自由能變化小;2)鋰離子在負極的固態(tài)結構中有高的擴散率;3)高度可逆的嵌入反應;4)有良好的電導率;5)熱力學上穩(wěn)定,同時與電解質不發(fā)生反應。鋰離子電池關鍵材料:負極材料
目前國內外關注的負極材料主要有:碳材料和具有特殊結構的金屬氧化物碳材料:石墨、軟碳、中相碳微球已在國內有開發(fā)和研究,硬碳、碳納米管、巴基球C60等多種碳材料正在被研究中;鋰離子電池中所用碳材料尚存在兩方面的問題:1)電壓滯后,即鋰的嵌入反應在0~0.25V之間進行(相對于Li+/Li)而脫嵌反應則在1V左右發(fā)生;2)循環(huán)容量逐漸下降,一般經(jīng)過12~20次循環(huán)后,容量降至400~500mA·h/g。金屬氧化物:SnO2,WO2,MoO2,VO2,TiO2,LixFe2O3,Li4Ti5O12,Li4Mn5O12等
負極材料:制備方法介紹1.在一定高溫下加熱軟碳得到高度石墨化的碳;嵌鋰石墨離子型化合物分子式為LiC6,其中的鋰離子在石墨中嵌入和脫嵌過程動態(tài)變化,石墨結構與電化學性能的關系,不可逆電容量損失原因和提高方法等問題,都得到眾多研究者的探討。2.將具有特殊結構的交聯(lián)樹脂在高溫下分解得到的硬碳,可逆電容量比石墨碳高,其結構受原料影響較大,但一般文獻認為這些碳結構中的納米微孔對其嵌鋰容量有較大影響,對其研究主要集中于利用特殊分子結構的高聚物來制備含更多納米級微孔的硬碳。3.高溫熱分解有機物和高聚物制備的含氫碳。這類材料具有600~900mA·h/g的可逆電容量,因而受到關注,但其電壓滯后和循環(huán)容量下降的問題是其最大應用障礙。對其制備方法的改進和理論機理解釋將是研究的重點。
負極材料:制備方法介紹4)作為一種嵌鋰材料,碳納米管、巴基球C60等也是當前研究的一個新熱點,成為納米材料研究的一個分支。碳納米管、巴基球C60的特殊結構使其成為高電容量嵌鋰材料的最佳選擇。從理論上說,納米結構可提供的嵌鋰容量會比目前已有的各種材料要高,其微觀結構已被廣泛研究并取得了很大進展,但如何制備適當堆積方式以獲得優(yōu)異性能的電極材料,這應是研究的一個重要方向。國內外研究情況16.07%鋰離子電池負極材料研究范圍與比例鋰離子電池關鍵材料:電解質電解質向何處走?(1)電解質鹽Z=N,C-RF在4.6V(相對鋰電極電位)不腐蝕Al集流體;(2)離子液體:無蒸汽壓,阻燃!(3)聚合物電解質鋰離子電池制作動力鋰離子電池生產(chǎn)工藝主要由下面幾個部分:正負極配方正負極混料電池的制作包裝(pack)與儲存為更好的說明鋰離子電池的生產(chǎn)工藝,我們以LiCoO2為正極活性物質為例在下面的討論中,技術參數(shù)的選定只是為更好說明電池的生產(chǎn)工藝;工業(yè)上具體的技術參數(shù)需要按具體要求,進行選定鋰離子電池制作所需設備:攪拌機、涂布機、輥壓機、分條機、斷片機、沖壓機、烘箱、超聲波電焊機、熱封機、注液機、化成設備、真空抽氣封口機1.正負極配方1.1正極配方正極主要包括:LiCoO2(鈷酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體(鋁箔)
正極引線LiCoO2(10μm):93.5%其它:6.5%如Super-P:4.0%PVDF761:2.5%NMP(增加粘結性):固體物質的重量比約為810:1496a)正極黏度控制6000cps(溫度25轉子3);b)NMP重量須適當調節(jié),達到黏度要求為宜;c)特別注意溫度濕度對黏度的影響鈷酸鋰:正極活性物質,鋰離子源,為電池提高鋰源。導電劑:提高正極片的導電性,補償正極活性物質的電子導電性。PVDF粘合劑:將鈷酸鋰、導電劑和鋁箔或鋁網(wǎng)粘合在一起。NMP:弱極性液體,用來溶解/溶脹PVDF,同時用來稀釋漿料。正極引線:由鋁箔或鋁帶制成。1.正負極配方1.2負極配方負極主要包括:石墨+導電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結劑(SBR)+集流體(銅箔)負極引線負極材料:94.5%Super-P:1.0%SBR:2.25%CMC:2.25%水:固體物質的重量比為1600:1417.5(a)負極黏度控制5000-6000cps(溫度25度,轉子3)(b)水重量需要適當調節(jié),達到黏度要求為宜;(c)特別注意溫度濕度對黏度的影響石墨:負極活性物質,構成負極反應的主要物質;主要分為天然石墨和人造
石墨兩大類。導電劑:提高負極片的導電性,補償負極活性物質的電子導電性。添加劑:降低不可逆反應,提高粘附力,提高漿料黏度,防止?jié){料沉淀。水性粘合劑(SBR):將石墨、導電劑、添加劑和銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。負極引線:由銅箔或鎳帶制成。2.正負極混料2.1正極混料●原料的摻和:
(1)粘合劑的溶解(按標準濃度)及熱處理。
(2)鈷酸鋰和導電劑球磨:使粉料初步混合,鈷酸鋰和導電劑粘合在一起,提高團聚作用和的導電性。配成漿料后不會單獨分布于粘合劑中,球磨時間一般為2小時左右;為避免混入雜質,通常使用瑪瑙球作為球磨介子。干粉的分散、浸濕:
(1)原理:固體粉末放置在空氣中,隨著時間的推移,將會吸附部分空氣在固體的表面上,液體粘合劑加入后,液體與氣體開始爭奪固體表面;如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強,液體不能浸濕固體;如果固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強,液體可以浸濕固體,將氣體擠出。
當潤濕角≤90度,固體浸濕。
當潤濕角>90度,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。
2.正負極混料2.1正極混料(2)分散方法對分散的影響:
A、靜置法(時間長,效果差,但不損傷材料的原有結構);
B、攪拌法;自轉或自轉加公轉(時間短,效果佳,但有可能損傷個別
材料的自身結構)。
1、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。
2、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,但對材料自身結構和對設備的損傷就越大。
3、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,但太稀將導致材料的浪費和漿料沉淀的加重。
4、濃度對粘結強度的影響。濃度越大,柔制強度越大,粘接強度
越大;濃度越低,粘接強度越小。
5、真空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。
6、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。太熱漿料容易結皮,太冷漿料的流動性將大打折扣。稀釋。將漿料調整為合適的濃度,便于涂布。
2.正負極混料2.1正極混料●原料的預處理(除水):
(1)鈷酸鋰:脫水。一般用120℃常壓烘烤2小時左右。
(2)導電劑:脫水。一般用200℃常壓烘烤2小時左右。
(3)粘合劑:脫水。一般用120-140℃常壓烘烤2小時左右,烘烤溫度視分子量的大小決定。
(4)NMP:脫水。使用干燥分子篩脫水或采用特殊取料設施,直接使用?!裎锪锨蚰)將LiCoO2、Super-P倒入料桶,同時加入磨球(干料:磨球=1:1),在滾瓶及上進行球磨,轉速控制在60rmp以上;b)4小時結束,過篩分離出球磨;2.正負極混料2.2負極混料●原料的預處理:
(1)石墨:A、混合,使原料均勻化,提高一致性。B、300~400℃常壓烘烤,除去表面油性物質,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:適當稀釋,提高分散能力。●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)應適當降低攪拌濃度,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,攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應該適當升高攪拌溫度,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內容●稀釋:將漿料調整為合適的濃度,便于涂布。2.正負極配方2.2負極混料●物料球磨a)將負極和Super-P倒入料桶同時加入球磨(干料:磨球=1:1.2)在滾瓶及上進行球磨,轉速控制在60rmp以上;b)4小時結束,過篩分離出球磨;配料注意事項:
1、防止混入其它雜質;
2、防止?jié){料飛濺;
3、漿料的濃度(固含量)應從高往低逐漸調整,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;
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,以免組分材料性質變化;
7、攪拌時間的長短以設備性能、材料加入量為主;攪拌槳的使用以漿料分散難度進行更換,無法更換的可將轉速由慢到快進行調整,以免損傷設備;
8、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,以免釀成大禍;10、配料的關鍵在于分散均勻,掌握該中心,其它方式可自行調整。3.電極片的制作
3.1極片尺寸:根據(jù)不同的要求,設計極片尺寸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)負極拉漿后進行以下工序:裁大片裁小片稱片(配片)烘烤軋片極耳焊接3.電極片的制作
3.4軋片要求電極壓片后厚度(mm)壓片后長度(mm)正極0.125-0.145362-365負極0.125-0.145400-4033.5配片方案序號正極重量(克)負極重量(克)備注15.49-6.012.83-2.86正極可以和重1-2個檔次的負極進行配片26.02-6.092.87-2.9036.10-6.172.91-2.9446.18-6.252.95-2.9856.26-6.332.99-3.0166.34-6.413.02-3.053.電極片的制作
3.6極片烘烤電極溫度時間(小時)真空度正極120±56-10≦-0.09Mpa負極110±56-10≦-0.09Mpa備注:真空系統(tǒng)的真空度為-0.095-0.10Mpa保護氣為高純氮氣,氣體氣壓大于0.5Mpa4.1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極鎳條直接用點焊機點焊,要求點焊數(shù)為8個點鎳條右側與負極片右側對齊,鎳條末端與極片邊緣平齊4.2隔膜尺寸4.3卷針寬度4.電芯的制作
4.4壓芯電池卷繞后,先在電芯底部貼上24mm的通明膠帶,再用壓平機冷壓2次;4.5電芯入殼前要求膠紙鎳條。。。。4.6裝殼4.7負極極耳焊接負極鎳條與鋼殼用點焊機焊接,要保證焊接強度,禁止虛焊4.8激光焊接仔細上號夾具,電池殼與上蓋配合良好后才能進行焊接,注意避免出現(xiàn)焊偏4.9電池真空烘烤溫度時間真空度80±5℃16-22小時≦-0.05Mpa備注:(1)真空系統(tǒng)的真空度為-0.095~0.10Mpa(2)保護氣為高純氮氣,氣體氣壓大于0.5Mpa(3)每小時抽一次真空注一次氮氣;
4.10注液量:注液房相對濕度:小于30%溫度:20±5℃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
4.11化成制度4.11.1開口化成工藝
a)恒流充電:40mA*4h80mA*6h電壓限制:4.00Vb)全檢電壓,電壓大于3.90V的電池進行封口,電壓小于3.90V的電池接著用60mA恒流至3.90-4.00后封口,再打鋼珠;電池清洗,清洗劑為醋酸+酒精
4.11.2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)極片制作很重要
鋰離子電池制片過程掉粉的分析與討論
掉粉的可能性在生產(chǎn)過程中影響的因素有:1、配方比例不當,如粘接劑太少,容劑少致使攪拌不均勻。
2、粘接劑烘烤溫度過高,使粘接劑結構受到破壞,。
3、漿料攪拌時間不夠,沒有完全攪拌開,
4、涂布時溫度太低,極片未烘干。
5、涂布量不均勻,厚度差異太大。
6、極片在輥壓前未烘烤,在空氣中大量吸收水份。
7、輥壓時壓力過大,使極粉與集流體剝離。
8、輥壓時極片的放送方式不對,造成極片受力不均。
4.包裝(pack)與儲存Pack在這里是指包裝,封裝,裝配的意思。
1.工序流程介紹:電池PACK工序分為前加工、組裝、包裝三大部分●前加工:鎳帶點焊
是鎳帶片和電芯的正極耳,放在夾具上用金屬超聲波點焊機,通過超聲波將其焊接;或者,鎳帶片和電芯的負極耳,放在夾具上用點焊機熔焊,將其焊接起來的工序。注意焊接時必須使用夾具。操作要求:焊接牢靠、不焊歪斜、長度和深度達到標準。
互檢:上工序鎳帶切割后不得有卷口和毛刺,以免折疊后刺破電芯。不良品退回上工序。貼絕緣紙是將絕緣紙(如成型美紋膠、電工膠、青稞膠紙等)貼于電芯上工藝規(guī)定的位置。
操作要求:按工藝圖紙位置、不得歪斜,不得貼有異物。
互檢:檢查電芯是否漏液及有異味。不良品退回領料員。
4.包裝(pack)與儲存正負極加錫
是用電烙鐵在電芯極片加上規(guī)定量的焊錫。注意加焊方向,烙鐵的溫度范圍:360℃±10℃,操作時小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完后烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。
操作要求:錫點光滑、牢固、均勻、無漏焊。錫量適宜。
互檢:檢查點焊鎳帶是否牢固。不良品退回上工序。導線焊接
是將導線用電烙鐵和焊錫絲與電芯極耳焊接在一起。注意導線焊法,通常有交叉焊接、平行焊接。正極使用紅導線,負極使用黑導線。烙鐵的溫度范圍:360℃±10℃,操作時小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完后烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。操作要求:焊接牢固、均勻、無虛焊、漏焊。錫量適宜。
互檢:發(fā)現(xiàn)點焊不牢及漏掛錫的不良品退回上工序。
4.包裝(pack)與儲存●組裝部分:PCB板加錫
是用電烙鐵在PCB板上面加上一定量的焊錫。注意烙鐵的溫度范圍:360℃±10℃,操作時,小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。為了防止靜電環(huán)對PCB板元件的損壞,要求工位上都墊有防靜電膠墊,帶緊靜電手腕帶,保持作業(yè)時無松動,如帶有鱷魚夾則需牢固夾在拉線下的地線上,定期檢測靜電環(huán)是否達到標準;電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完后烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。
操作要求:錫點光滑、牢固、均勻、無漏焊。錫量適宜?;z:發(fā)現(xiàn)與樣本不符的PCB板退回領料員。
扣PCB板
是將PCB板扣合或放置于電芯上所指定的位置。為了防止靜電環(huán)對PCB板元件的損壞,要求工位上都墊有防靜電膠墊,帶緊靜電手腕帶,保持作業(yè)時無松動,如帶有鱷魚夾則需牢固夾在拉線下的地線上,定期檢測靜電環(huán)是否達到標準。操作要求:扣盒時檢查露出端子無歪斜、不得露綠油,無異常凸起。
互檢:漏焊、錫點不牢固的不良品退回上工序。4.包裝(pack)與儲存
壓焊
是通過熱熔的方法將殼上的定位柱燙壓下去,冷卻后PCB板得到固定。注意壓焊頭與壓焊底模的距離為3.5±0.5cm;壓焊溫度值范圍:180℃~320℃;壓焊時間值范圍:0.6S~1.0S,具體視溫度的高低而設定;操作要求:壓焊后PCB板無偏移、PCB板無松動、膠粒不得溫度過高后脫落。
互檢:底殼表面無污點,卡扣無損傷,PCB板端子不生銹,不良品退回上工序。底殼貼膠
是在底殼的指定位置貼上規(guī)定大小的雙面膠紙,使得電芯在電池外殼內獲得固定。操作要求:按圖紙位置、不得歪斜,不得貼有異物?;z:PCB板無偏移、PCB板無松動、膠粒無脫落,不良品退回上工序。4.包裝(pack)與儲存
端子焊接
是將底殼上電池的端子與電芯上的PCB板用烙鐵和焊錫絲焊接起來的過程。注意烙鐵的溫度范圍:360℃±10℃,操作時,小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。為了防止靜電環(huán)對PCB板元件的損壞,要求工位上都墊有防靜電膠墊,帶緊靜電手腕帶,保持作業(yè)時無松動,如帶有鱷魚夾則需牢固夾在拉線下的地線上,定期檢測靜電環(huán)是否達到標準;電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完后烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。操作要求:焊點光滑,大小一致,無錫渣連錫,防止端子間短路;保護電芯,防止電芯被燙傷發(fā)生漏液。
互檢:端子偏移、生銹,外殼異色、劃傷的不良品退回上工序。焊接B+B-
是將電芯的正極和負極與PCB板的正極和負極分別焊接起來的過程。注意烙鐵的溫度范圍:360℃±10℃,操作時,小心用烙鐵頭焊接,避免造成電芯正負極短接。為了防止靜電環(huán)對PCB板元件的損壞,要求工位上都墊有防靜電膠墊,帶緊靜電手腕帶,保持作業(yè)時無松動,如帶有鱷魚夾則需牢固夾在拉線下的地線上,定期檢測靜電環(huán)是否達到標準;電烙鐵不用或使用完時,要及時斷開電源,用完后烙鐵頭必須鍍一層錫,以防止烙鐵頭氧化。操作要求:通常先焊正極、再焊負極,焊接時不得短路;
互檢:檢查電芯是否漏液及有異味,不良品退回領料員。
4.包裝(pack)與儲存
半成品檢測
是在生產(chǎn)線上對已組裝在一起的電池半成品進行短路性能測試。為了防止靜電環(huán)對PCB板元件的損壞,要求工位上都墊有防靜電膠墊,帶緊靜電手腕帶,保持作業(yè)時無松動,如帶有鱷魚夾則需牢固夾在拉線下的地線上,定期檢測靜電環(huán)是否達到標準;
操作要求:檢查在線品電芯、焊接點,結構與樣本一致,發(fā)現(xiàn)不同于樣板,及時報告QC線長。檢查在線品底殼,無劃傷、色點、機械損傷及燙傷;檢查在線品外露端子,無斷裂、移位、生銹、變形、松動;用短路表對在線品進行短路保護測試,指針向右擺動迅速回復到“0”位。
互檢:對檢測發(fā)現(xiàn)的不良品用紅色箭頭紙標識,放入紅色周轉盒;同種現(xiàn)象不良率超過1%,及時報告QC線長。
扣盒
是將半成品電池扣上面殼的工序。注意不同底殼、面殼模號分開下線,并加以區(qū)別。
操作要求:避免扣盒時壓到電芯。互檢:混模號的面、底殼,退回上工序。4.包裝(pack)與儲存
超焊
是在塑料超聲波焊接機上將已扣盒的電池進行外殼超聲波焊接的工序;這是一道特殊工序,必須是經(jīng)過培訓并有經(jīng)驗的操作工才能對設備進行操作。
操作前首先根據(jù)《超聲設備作業(yè)指導書》、《超聲設備控制表》把超聲機調整為正常工作狀態(tài);再試模把塑料外殼放入模具中,試超焊后檢查是否超傷、超高、熔膠,撬開空殼檢查焊線融接效果及電芯是否受壓。批量生產(chǎn)時,檢查開頭60個電池必須超焊緊密,不得有超傷、超高、熔膠現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)不良品及時調模。操作要求:超焊緊密為1m高距離分別從六個面跌落一次無松開現(xiàn)象;電池配機縫隙小于0.2mm,不同底殼、面殼模號下機時,需調整模具,并加以區(qū)別;及時更換上下保護膜,以免膜破裂致使殼變臟;操作時嚴禁單鍵操作或多人操作;互檢:扣盒不良退回上工序。外觀檢測
是在生產(chǎn)線上對超焊后的電池進行的外觀質量檢測。檢查在線品的塑膠殼表面,要求無劃傷、縮水、混色點、超松、超傷、超高、無機械損傷及燙傷、模號一致;檢查在產(chǎn)品外露端子,要求無移位、下陷、劃傷、生銹、異色、變形;檢查在產(chǎn)品配手機縫隙及鎖扣,要求原裝≤0.2mm,禮包≤0.3mm;鎖扣上下自如。
4.包裝(pack)與儲存
操作要求:操作時必須戴手套或指套,檢測時預防誤檢、漏檢及注意面殼模號、面漆的一致性;對檢測發(fā)現(xiàn)的不良品用紅色箭頭紙標識,放入紅色周轉盒,發(fā)現(xiàn)不同于樣板或同種現(xiàn)象不良率超過1%,及時報告QC線長?;z:模具不穩(wěn)定時全試手機,穩(wěn)定時每60只電池試機一個;嚴格區(qū)分原/禮包電池不良品退回上工序。成品性能檢測
是對在超聲波焊接后的電池進行的電性能檢測。將在線產(chǎn)品放進測試夾具內,測試針與端子孔正確對位,進行短路保護測試,指針向右擺動并迅速回復到“0”位;阻值測試(ID端、NT端),與PCB板檢測作業(yè)指導書標準相同;開路電壓,開路電壓≥3.75V;負載電流測試,負載電流≥0.8A。
操作要求:定時對檢測設備進行校正,發(fā)現(xiàn)故障及磨損電池端子時通知相關人員維護;操作時必須戴手套或指套,檢測時預防誤檢、漏檢;不良品用紅色箭頭紙標識,由QC線長及主管復核,打上姓名及頭個字母,隔離下線,分開下機。發(fā)現(xiàn)同種不良品不良率超過1%時,及時報告QC線長。
互檢:模號、面漆、原/禮包的區(qū)分,末區(qū)分的不良品退回上工序。4.包裝(pack)與儲存
●包裝部分:
噴碼
編碼標準
是在電池規(guī)定的位置使用噴碼機噴上規(guī)定的碼(字符組合)。注意電池模號、面漆、原/禮包的區(qū)分;對每一批電池噴碼前,應檢查、核對,使碼與物料要求符合。
操作要求:噴碼清楚,無墨斑、無漏噴碼。
互檢:不良品退回領料員。抹機
是對電池進行的出廠前最后一次外觀清潔,使用的抹機工具主要是軟布、抹機水等。操作要求:抹機水的使用應該以少量為宜,盡量少使用抹機水;只是對挑出的污臟電池進行抹機。
互檢:不良品退回上工序。
4.包裝(pack)與儲存
包裝入
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