鋰離子電池設(shè)計(jì)理論

1 1 2 3 3 3 5 6 7 9 9 17 18 23 24 31 98 十二章電芯測(cè)試設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 148 1第一章電芯設(shè)計(jì)通用要求及機(jī)理2計(jì)參數(shù)，由基本的外觀尺寸要求轉(zhuǎn)換成殼體3在鋰電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，不管是鐵鋰體系還是三元設(shè)計(jì)上比如，overhang設(shè)計(jì)、C外接電源給鋰離子電池充電時(shí)，正極上的電子e通過(guò)外部電路跑到負(fù)極上，鋰離子Li+從正極活性物質(zhì)顆粒內(nèi)部“跳進(jìn)”電解液里，“爬過(guò)”隔膜上彎彎曲曲的小孔隙，“游泳”到達(dá)負(fù)極，與早就跑過(guò)來(lái)的電子結(jié)合在一起，進(jìn)入負(fù)極活性物質(zhì)顆粒內(nèi)部。如果負(fù)極沒有接受鋰離子的位置，鋰離子會(huì)在負(fù)極表面析出，形成鋰枝晶，刺穿隔膜，造成電池內(nèi)短路，引發(fā)熱失控。因此，在鋰電池設(shè)計(jì)時(shí)，負(fù)極極片長(zhǎng)度和寬度要比正極極片多處，多出的尺寸我們叫做“Overhang”。Overhang設(shè)計(jì)應(yīng)該多出多少呢？如果不考慮成本及能量密度問(wèn)題，是不是越多越好呢？我們通過(guò)拆解滿充電池可以看到負(fù)極overhang區(qū)域也會(huì)有嵌鋰，這說(shuō)明在負(fù)極的鋰是會(huì)向邊緣進(jìn)行擴(kuò)散的，那么就會(huì)導(dǎo)致可逆的損失鋰增加，則overhang區(qū)域越大首效會(huì)越低。Overhang設(shè)計(jì)跟工序能力也有一定關(guān)系，考慮到卷繞/疊片的對(duì)齊度，一般overhang給的是4~6mmN/P比（Negative/Positive）是在同一階段內(nèi)，同一條件下，正對(duì)面的負(fù)極容量超正極容量的余量,其實(shí)也有另外一種說(shuō)法叫CB（cellBalance）N/P計(jì)算公式：N/P=負(fù)極活性物質(zhì)克容量×負(fù)極面密度×負(fù)極活性物含量比÷（正極活性物質(zhì)克容量×正極面密度×正極活性物含量比）同一階段：鋰電池充放電有兩個(gè)階段，對(duì)應(yīng)不同的克容量，一個(gè)是首次充電階段，一個(gè)是放電階段，分別對(duì)應(yīng)（首次）充電N/P比和放電N/P比。我們知道鋰電材料存在首效，就是首次（庫(kù)倫）效率，即第一次充放電容量比值。在首充的過(guò)程中，材料表面形成SEI膜，材料的缺陷位置被反應(yīng)掉，材料中的雜質(zhì)也被反應(yīng)掉等等，造成首次充電容量>首次放電容量>老化后放電容量。雖然經(jīng)過(guò)老化以及以后的充放電循環(huán)，放電容量仍有衰減，但是大量反應(yīng)已經(jīng)在前期完成。兩個(gè)階段的克容量存在差異，一個(gè)是首充克容量，一個(gè)是乘以首效后的克容量，混用的話會(huì)造成設(shè)計(jì)的失效。同一條件：同一條件也是與克容量計(jì)算相關(guān)。這個(gè)條件指的是同一測(cè)試條件，如溫度，倍率，電壓范圍等。如果正負(fù)極克容量測(cè)試的條件不同，用到同一個(gè)公式內(nèi)，同樣會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)失效。4正對(duì)面：我們要用面密度計(jì)算，就是正對(duì)的含義。但是如果極片形狀存在彎曲的變形呢？也就是外圈收縮，內(nèi)圈舒展的情況，我們要用曲率去修正面密度的數(shù)值，這也就是為什么圓柱形狀電池在涂布過(guò)程中存在陰陽(yáng)面的情況。.1設(shè)計(jì)因素第一、首效：是要考慮所有存在反應(yīng)的物質(zhì)，包括導(dǎo)電劑，粘接劑，集流體，隔膜，電解液。但是我們?cè)诓牧瞎?yīng)商處得到的克容量數(shù)據(jù)往往只考察活性物質(zhì)的半電克容量，這就是為什么實(shí)際的全電池克容量與設(shè)計(jì)克容量存在差異。第二、裝配工藝：圓柱電池與方形電池N/P比設(shè)計(jì)就存在差異，主要是由正負(fù)極片接觸的松緊程度造成的。我們將粉體與集流體的組合同樣認(rèn)為是裝配，粉體與集流體直接的接觸情況，粉體之間的接觸情況，也是影響克容量，從而影響N/P比的因素之一。第三、化成工藝：化成工藝不同，對(duì)于N/P比同樣存在影響?；晒に囈彩峭ㄟ^(guò)影響首效，進(jìn)而影響克容量發(fā)揮。因此我們?cè)谶M(jìn)行N/P比設(shè)計(jì)的時(shí)候，化成工藝也應(yīng)討論進(jìn)去。具體化成工藝會(huì)有哪些影響，將在后續(xù)的文章中陸續(xù)說(shuō)明。.2性能因素第四、循環(huán)：循環(huán)壽命是衡量電池性能最重要的指標(biāo)之一。如果正極衰減快，那么N/P比設(shè)計(jì)低些，讓正極處于淺充放狀態(tài)，反之如果負(fù)極衰減快，那么N/P比高些，讓負(fù)極處于淺充放狀態(tài)。第五、安全：安全是比循環(huán)更重要的指標(biāo)。不僅僅是對(duì)成品的安全性能存在影響，有些預(yù)充中就存在析鋰發(fā)熱的電芯，我們就要檢討一下是否存在設(shè)計(jì)問(wèn)題。.3N/P值該怎么設(shè)定？通常我們認(rèn)為，N/P比過(guò)大，就是負(fù)極過(guò)量偏大，會(huì)造成負(fù)極的淺充放，正極的深度充放（反之亦然，當(dāng)然這只是一個(gè)非常籠統(tǒng)的說(shuō)法，如圖2所示）。滿電態(tài)負(fù)極不容易析鋰（部分材料，如軟硬碳，LTO材料也不會(huì)析鋰），更加安全，但是正極氧化態(tài)升高反而增加了安全隱患。由于負(fù)極首效不變，需要反應(yīng)掉的部分也就越多，同時(shí)由于動(dòng)力學(xué)的影響，正極克容量發(fā)揮會(huì)偏低，但是當(dāng)N/P不足到一定程度時(shí)，正極不能被完全利用，也會(huì)影響克容量的發(fā)揮。綜上，找到一個(gè)合適的N/P比是非常重要的.石墨負(fù)極類電池N/P要大于1.0，一般1.04~1.20，這主要是出于安全設(shè)計(jì)，主要為了防止負(fù)極析鋰，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮工序能力，如涂布偏差。但是，N/P過(guò)大時(shí)，電池不可逆容量損失，導(dǎo)致電池容量偏低，電池能量密度也會(huì)降低。首次進(jìn)行電池設(shè)計(jì)時(shí)候應(yīng)該怎么定N/P比呢？計(jì)算理論值后進(jìn)行梯度實(shí)驗(yàn)，后續(xù)通過(guò)低溫放電、克容量發(fā)揮、循環(huán)壽命、安全測(cè)試等等進(jìn)行評(píng)估。5鋰離子電池是由正、負(fù)極極片，隔膜，電解液以及殼體極耳等輔助材料組成的。電池極片涂層可看成一種復(fù)合材料，主要由三部分組成：(1)活物質(zhì)顆粒；(2)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑相互混合的組成相；(3)孔隙，需要填滿電解液。隔膜也是多孔結(jié)構(gòu)的，一方面，隔絕電子，另一方面孔隙需要填充電解液允許鋰離子通過(guò)。因此，鋰離子電池的電解液量主要就是需要填充滿極片和隔膜里面的孔隙，孔隙體積就是電解液用量體積，即：電解液體積=正極片孔隙體積+負(fù)極片孔隙體積+隔膜孔隙體積而極片和隔膜的孔隙體積計(jì)算方法為：極片的孔隙體積=（每片極片涂層的長(zhǎng)×寬×厚）×片數(shù)×孔隙率隔膜的孔隙體積=隔膜的面積×厚度×孔隙率考慮到除了電芯之外，殼體內(nèi)部的空間還有沒有被填充的剩余空間（這些空間也可以根據(jù)電池設(shè)計(jì)計(jì)算出來(lái)），這些地方也會(huì)殘存電解液，即：實(shí)際電解液量=所有孔隙體積+殘存電解液體積硬殼電池殘存體積較多，實(shí)際電解液用量比理論值大很多，軟包電池內(nèi)部剩余空間一般，殘存電解液量適量，圓柱電池內(nèi)部空間利用率高，殘存電解液量少。隔膜的厚度和孔隙率材料廠家會(huì)提供，比如厚度25微米，孔隙率49%。根據(jù)電芯設(shè)計(jì)或者直接拆解電池測(cè)量可以隔膜的長(zhǎng)度和寬度，計(jì)算出隔膜面積，這樣隔膜需要的電解液量就可以計(jì)算出來(lái)。而極片的參數(shù)，根據(jù)實(shí)際極片可以測(cè)量長(zhǎng)、寬和涂層的厚度（除箔外）。極片的孔隙率計(jì)算方法為：其中，涂層平均密度和涂層壓實(shí)密度分別為：6而其中：以上為電解液保液量的理論計(jì)算，但實(shí)際上電解液會(huì)在循環(huán)過(guò)程中不斷分解，隨著顆粒的膨脹極片孔隙也會(huì)增大，那么單純考慮極片及隔膜孔隙空間是不夠的，需要額外多注一些電解液。為了簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，一般考慮孔隙體系*1.5~1.8作為電解液設(shè)計(jì)體積，后續(xù)可通過(guò)拆解進(jìn)行評(píng)估。當(dāng)然電解液住的過(guò)多，軟包在二封時(shí)會(huì)抽出電解液，鋁殼也會(huì)照成注液困難，這些都是需要在設(shè)計(jì)時(shí)考慮的。對(duì)于保液量設(shè)計(jì)，總結(jié)如下：1）新體系設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算所有孔隙的體積，找出能夠容量的最多電解液量2）根據(jù)極片及隔膜孔隙計(jì)算出需要的最少保液量，然后*1.5~1.8作為經(jīng)驗(yàn)值，如果該值小于理論最多電解液量，則可作為第一次的設(shè)計(jì)值3）觀察二封抽出電解液量情況，鋁殼觀察真空化成抽出及注液情況，如果抽出過(guò)多，需要考慮減少電解液量，但需要結(jié)合拆解確認(rèn)4）對(duì)新鮮電芯及經(jīng)過(guò)幾百次循環(huán)電芯進(jìn)行拆解確認(rèn)，如果極片表面及隔膜仍有游離電解液，則電解液量可認(rèn)為充足。關(guān)于保液量計(jì)算方法，以下為一個(gè)卷繞軟包電芯實(shí)例，可參考：7用鋁（Al）材料，負(fù)極使用鎳（Ni）材料，負(fù)極也有銅8電池在大倍率放電時(shí)，極耳發(fā)熱嚴(yán)重。當(dāng)極耳溫度上升到60℃時(shí)，對(duì)于鋁）：極耳的尺寸是影響產(chǎn)生熱量的主要因素，通過(guò)計(jì)算可以得到了極耳溫度從9第一步：拿到客戶材料的振實(shí)密度及建議壓實(shí)與電池殼內(nèi)腔的橫截面積之比）。需要考慮陰陽(yáng)極芯厚度要求來(lái)反推，同時(shí)也需要考慮到涂布重2、沖模間隙，沖模的間隙是模芯與模腔的距離，間隙可以R角J代表的電芯的高度方向的R角，J的取值為R1.5N=模芯寬度+0.6-0.8mm（經(jīng)驗(yàn)值）3）保液量不足導(dǎo)致低容：該類情況一般表現(xiàn)類低容可拆解電池，看極片表面及電芯內(nèi)浸潤(rùn)情4）設(shè)計(jì)壓實(shí)密度過(guò)大導(dǎo)致電解液無(wú)法進(jìn)入顆?？紫秲?nèi)：此反應(yīng)加劇，SEI老化速度較快，無(wú)機(jī)鋰容量衰減可以通過(guò)調(diào)整電池充放電制度和改善電池使量恢復(fù)；而不可逆容量衰減是電池內(nèi)部發(fā)生不可逆的第二章電芯設(shè)計(jì)目標(biāo)確認(rèn)能量密度(Energydensity)是HPPC估算第二步：計(jì)算極限放電電流的大小，Ima圖3.1電芯設(shè)計(jì)理念Designfor“X”）；Cell循環(huán)與自放電性能有巨大影響；隔離膜采用PE材料（溫升閉孔）。很大程度上影響電芯的性能。生產(chǎn)過(guò)程中要對(duì)物料3.2容量平衡設(shè)計(jì)（CellBala由于涂布重量一定存在波動(dòng)，且陰/陽(yáng)極活性物質(zhì)的克圖3.2鋰枝晶示意圖選取負(fù)極/正極N/P=0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8進(jìn)行組裝電池，由下圖可見按照0.2C電圖3.30.2C電池容量放電曲線繼續(xù)按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)當(dāng)逐漸提高放電倍率，對(duì)電池進(jìn)圖3.41C電池容量放電曲線圖3.53C電池容量放電曲線圖3.65C電池容量放電曲線圖3.7電池循環(huán)曲線圖3.8EIS圖譜測(cè)試曲線3.3陰陽(yáng)極極片尺寸設(shè)計(jì)（Overh全面且詳盡的了解，從而精心計(jì)算出陰陽(yáng)極極片寬度規(guī)格，并確定卷繞中X-ray檢測(cè)限的規(guī)格。有關(guān)極片寬度與X-ray規(guī)格的邏輯關(guān)系，3.4裸電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（JRStruc圖3.9“U”型結(jié)構(gòu)JR圖3.10“T”型結(jié)構(gòu)JR成品電芯厚度，群裕度要預(yù)留合理buffer，EV群裕度參考上限值95%，供參考；圖3.11有風(fēng)險(xiǎn)的極片入料位圖3.12P4JR組圖3.13P2JR組度提高。Mylar輕柔，可有效降低成品電芯重量；圖3.14支架結(jié)構(gòu)圖3.15Mylar結(jié)構(gòu)3.6機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（MechanicalStructu圖3.17防爆閥制備流程圖閥可以說(shuō)是一種單向閥，由外向內(nèi)所能承受的壓力（~0.2圖3.18Mesh實(shí)物圖3.19Mesh結(jié)構(gòu)圖3.20負(fù)極柱設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)圖3.21正極柱設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)密封釘與化成釘?shù)某叽缧柰ㄟ^(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓罘蛛娦竞穸戎饕Q于電池殼來(lái)料的厚度影響；而“凸圖3.22”凹”與”凸”電芯表觀等高線圖Mylar包裝限位不精確，而導(dǎo)致頂支架與JR之間存在過(guò)mAh/g，三元材料NCM(1/1/1)(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)摩爾質(zhì)量為96.461g/mol，其理碳原子結(jié)合一個(gè)Li。6個(gè)C摩爾質(zhì)量為72.066g/mol，石墨的最大理論容量為：絡(luò)，必須加入具有不同粒徑不同形貌特征的同時(shí)還具有電雙層效應(yīng)。(它在鋰離子電池中的作明)特別是導(dǎo)熱性對(duì)于高功率型材料，當(dāng)它在大倍比例十分必要。VGCF和ECP-600JD4000-5000元人民幣一公斤。因此，在滿足用戶要求的前提下，為了絡(luò)特別是SP-Li和碳納米管、VGCF的順序以及添加專用分散劑等。添加了ECP情況，三是檢驗(yàn)漿料粘度的穩(wěn)定性，分散良好的漿料，<ECP<VGCF<CNT，通常導(dǎo)電能力和PHEV對(duì)于電芯的功率性能要求越來(lái)越高，通常采用碳納米纖維（如CNT）或（如圖4-2b），其缺點(diǎn)是VGCF與CNT使得成本增加，且不易于分散。圖4-1導(dǎo)電劑在活性物質(zhì)間的存在形式池循環(huán)過(guò)程中，由于鋰離子的脫嵌/嵌入，使得極片的是溶于水的，SBR本身是柔性材料，具有較好的粘接性能而電極的放電比容量以及一些電化學(xué)特性不僅與電極與這些添加的用量緊密相關(guān)。鋰離子電池設(shè)計(jì)時(shí)為了定性；(2)具有較高的離子導(dǎo)電性；(3)有用于涂膜，不宜久放，同樣，涂好的極片也不第五章配料涂布設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)正極電極、負(fù)極電極的構(gòu)成，需要與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑以及其它添加劑混合在一起，再加上溶劑制備成漿料，才能涂覆在集流體上制備成電極。但是，在制備正、負(fù)極漿料的過(guò)程中，相信不少的技術(shù)人員遇到過(guò)或大或小的問(wèn)題，例如耗時(shí)太長(zhǎng)、漿料沉降、粘度不穩(wěn)定、漿料顆粒大、氣泡多等等……那么，在解決這些問(wèn)題之前，需要對(duì)各種材料的基本性質(zhì)做一下簡(jiǎn)單的梳理。在了解材料性能的基礎(chǔ)上，才能快、準(zhǔn)、好的解決所遇到的問(wèn)題。正極作用：正極活性物質(zhì)，鋰離子源，為電池提供鋰源。導(dǎo)電劑的種類多種多樣，包括炭黑、CNT、石墨烯等，大多數(shù)是非極性。導(dǎo)電劑的作用是混于石墨材料間，構(gòu)成主要的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，降低鋰電池內(nèi)阻。導(dǎo)電劑的添加量一般較少，可以說(shuō)越少越好，約為2%以下。作為導(dǎo)電劑，一般要有足夠高的比表面積，這樣才能在盡量少的情況下提高電子傳輸速率。但是也會(huì)因此面臨易團(tuán)聚，不易分散的難題。關(guān)于導(dǎo)電劑的分散一直是個(gè)重點(diǎn)，隨著導(dǎo)電劑的種類從單純的炭黑，到CNT漿料，再到炭黑、CNT、石墨烯混合導(dǎo)電漿料，隨著其性狀的不同需要調(diào)整漿料制備的工藝。漿料的制備主要會(huì)經(jīng)過(guò)物料干混、粉料潤(rùn)濕、粒子集群破碎、最后達(dá)到穩(wěn)定等階段，導(dǎo)電劑的分散則需要在粉料潤(rùn)濕和粒子集群破碎的階段完成，否則導(dǎo)電劑會(huì)重新團(tuán)聚，造成導(dǎo)電劑浪費(fèi)。在解決導(dǎo)電劑的分散問(wèn)題時(shí)需要調(diào)整機(jī)械力大小和時(shí)間，以達(dá)到最佳狀態(tài)。.1目前常用導(dǎo)電劑類型如下：目前國(guó)內(nèi)鋰離子電池導(dǎo)電劑還是以常規(guī)導(dǎo)電劑SP為主。炭黑具有更好的離子和電子導(dǎo)電能力,因?yàn)樘亢诰哂懈蟮谋缺砻娣e,所以有利于電解質(zhì)的吸附而提高離子電導(dǎo)率。另外,炭一次顆粒團(tuán)聚形成支鏈結(jié)構(gòu),能夠與活性材料形成鏈?zhǔn)綄?dǎo)電結(jié)構(gòu),有助于提高材料的電子導(dǎo)電率。2）石墨導(dǎo)電劑基本為人造石墨,與負(fù)極材料人造石墨相比,作為導(dǎo)電劑的人造石墨具有更小的顆粒度,有利于極片顆粒的壓實(shí)以及改善離子和電子電導(dǎo)率。3）CNT導(dǎo)電劑在高端數(shù)碼電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例較高達(dá)50%以上，在動(dòng)力電池領(lǐng)域的應(yīng)用比例相對(duì)較低。但近年來(lái)隨著動(dòng)力電池對(duì)能量密度、倍率性能、循環(huán)壽命等性能要求逐漸提高，CNT導(dǎo)電劑在該領(lǐng)域應(yīng)用比例正在逐漸上升。4）科琴黑科琴黑只需要極低的添加量就可以達(dá)到高導(dǎo)電性，所以科琴黑一直是導(dǎo)電炭黑中的極品，長(zhǎng)期以來(lái)在市場(chǎng)中處于領(lǐng)先地位。與其他用于電池的導(dǎo)電炭黑相比較，科琴黑具有獨(dú)特的支鏈狀形態(tài)。這種形態(tài)的優(yōu)點(diǎn)在于，導(dǎo)電體導(dǎo)電接觸點(diǎn)多，支鏈形成較多導(dǎo)電通路，因而只需很少的添加量即可達(dá)到極高的導(dǎo)電率（其他碳黑多為圓球狀或片狀，故需要很高的添加量才能達(dá)到所需的電性）?？魄俸谑悄壳氨容^前沿的超級(jí)導(dǎo)電炭黑，目前鋰電的前10強(qiáng)基本都在用或者試驗(yàn)。其中EC-300J主要用于鎳氫、鎳鎘電池；ECP和ECP-600JD主要用于高倍率大容量和電流密度的鋰電，其中以ECP-600JD變現(xiàn)尤為突出。業(yè)界普遍認(rèn)為：其優(yōu)越的導(dǎo)電性和高純度及獨(dú)特的支鏈結(jié)構(gòu)，在鐵鋰為正極材料的時(shí)代會(huì)嶄露頭角。.1導(dǎo)電劑的選擇如何選用導(dǎo)電劑？這是我們?cè)谶M(jìn)行電池設(shè)計(jì)時(shí)要解決的一個(gè)重要問(wèn)題，但是在解決這個(gè)問(wèn)題之前，我們必須要明確用戶對(duì)電池性能的具體要求，以電動(dòng)汽車對(duì)磷酸鐵鋰電池的性能要求及經(jīng)濟(jì)要求為例，我們必須準(zhǔn)確把握用戶對(duì)產(chǎn)品各個(gè)方面的具體要求，并且用數(shù)據(jù)加以描述。根據(jù)用戶的具體要求，我們才能設(shè)計(jì)出滿足用戶要求的磷酸鐵鋰電池，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，如何選用導(dǎo)電劑來(lái)樣，要有導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)，這些導(dǎo)電節(jié)點(diǎn)由導(dǎo)電石墨來(lái)充當(dāng)，粒徑最好和活性物質(zhì)的粒徑接近。要有導(dǎo)電支點(diǎn)，他們要像八爪魚的觸須一樣和將活性物質(zhì)顆粒吸在一起，因此，它們要有很細(xì)的粒徑，要有鏈狀的形貌，這些支點(diǎn)由SP-Li來(lái)充當(dāng)最合適。要有支點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的連接導(dǎo)線，它們要有良好的導(dǎo)電性，要有線正負(fù)電極中形成有效地導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，必須加入具有不同粒徑不同形貌特征的導(dǎo)電根據(jù)磷酸鐵鋰電池的用途，用戶會(huì)提出不同的倍率要求，比如要求電電導(dǎo)率（這個(gè)數(shù)據(jù)以前大家都不重視，其實(shí)可以用四探針?lè)ㄟM(jìn)行測(cè)量，A123公司在其專利及發(fā)表的論文中首先提到到這一參數(shù)），用戶對(duì)電池的比容量要求來(lái)選擇導(dǎo)電劑。如果正負(fù)極活性物質(zhì)的電導(dǎo)率低，為了實(shí)現(xiàn)高倍率，就必須選擇高導(dǎo)電性的導(dǎo)電劑。在同時(shí)使用幾種導(dǎo)電劑的情況下，就必須提高高導(dǎo)電性在常用的導(dǎo)電劑中，碳納米管不僅具有良好的導(dǎo)電性，還具有良好的導(dǎo)熱性，同時(shí)還具有電雙層效應(yīng)。(它在鋰離子電分詳盡的說(shuō)明)特別是導(dǎo)熱性，對(duì)于高功率型磷酸時(shí)，電池因內(nèi)阻及極化的原因會(huì)放出大量的熱，這些熱量需要及時(shí)散發(fā)，否則會(huì)導(dǎo)致電池的安全事故。因此，對(duì)經(jīng)常處于大倍率工作狀態(tài)和高溫工作狀態(tài)的磷酸鐵鋰電池，提高碳納米管導(dǎo)電劑的比例十分必要。VGCF和ECP-600JD其導(dǎo)熱效果略低于碳納米管，所以在分散碳納米管遇到問(wèn)題時(shí)，可以考慮ECP或者在上述常用的導(dǎo)電劑中，SP最便宜，其次是導(dǎo)電石墨，再其次是超導(dǎo)高達(dá)4000-5000元人民幣一公斤。因此，在滿足用戶要求的前提下，為了盡可為了改善電極的離子傳導(dǎo)能力，電極必須具有良好的吸液能力和合適的孔隙率。這就要求我們選用比表面大，孔隙率高的導(dǎo)電劑。從上述常用導(dǎo)電劑技術(shù)規(guī)格表可知，SP-Li和ECP,ECP600JD、碳納米管均具有這些特征。據(jù)我所知，ECP廠家在產(chǎn)品介紹書上特別注明了其：孔體積?？梢娝麄儗?duì)產(chǎn)品吸液導(dǎo)電劑在改善電池的功率性能方面雖然具有重要作用，但是并非加入越多，電池的倍率性能就越好。瑞士特密高公司曾就導(dǎo)電劑的加入量做過(guò)專門實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)表明：當(dāng)電極中導(dǎo)電劑的加入量達(dá)到8%時(shí)，再加入導(dǎo)電劑，對(duì)電池電網(wǎng)絡(luò)。要使各種導(dǎo)電劑形成有效地導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，必須使導(dǎo)電劑在磷酸鐵鋰電池的材料，在范德華力的作用下，極易團(tuán)聚，很難分散。要使各種導(dǎo)電劑分散良是否會(huì)沉降分層，二是將漿料進(jìn)行電鏡分析，直接觀測(cè)導(dǎo)電劑在漿料中的分散狀況，觀測(cè)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的形成情況，三是檢驗(yàn)漿料粘度的穩(wěn)定性，分散良好的漿作用：PVDF聚偏氟乙烯，在電極中，粘結(jié)劑是用來(lái)將電極活性物質(zhì)粘附在集流體上的高分子化合物。它的主要作用是粘結(jié)和保持活性物質(zhì)，增強(qiáng)電極活性材料與導(dǎo)電劑以及活性材料與集流體之間的電子接觸，更好地穩(wěn)定極片的對(duì)于在充放電過(guò)程中體積會(huì)膨脹／收縮的鋰離子電池正負(fù)極來(lái)說(shuō)，要求粘結(jié)劑對(duì)此能夠起到一定的緩沖作用。選擇一種合適的鋰離子電池粘結(jié)劑，要求粘結(jié)劑的性能，如粘結(jié)力、柔韌性、耐堿性、親水性等，直接影響著電池的性能。加人最佳量的粘結(jié)劑，可以獲得較大的容量、較長(zhǎng)的循環(huán)壽命和較低的內(nèi)阻，這對(duì)提高電池的循環(huán)性能、快速充放能力以及降低電池的內(nèi)壓等具有促進(jìn)作用：導(dǎo)電性好,質(zhì)地比較軟，也相對(duì)常見比較廉4）減小極化，提高倍率性能，消減產(chǎn)熱效應(yīng)，穩(wěn)定電）；NMP溶劑作用：學(xué)名N-甲基吡咯烷酮，廣泛應(yīng)用于聚偏二氟乙烯（PVDF）的溶劑，是在配料階段：作為PVDF溶劑，參與漿料分散，形成介質(zhì)均勻，在一定粘度范石墨石墨包括天然石墨、人造石墨，顆粒形狀種類多樣且不規(guī)則，主要有球形、片狀等。石墨屬于非極性物質(zhì)，容易被非極性物質(zhì)污染，易在非極性物質(zhì)中分散。其不易吸水，也不易在水溶液中分散，被污染的石墨在水中即使分散后也會(huì)重新發(fā)生團(tuán)聚。導(dǎo)電劑參見3.1.2導(dǎo)電劑CMC作用：羧甲基纖維素鈉，降低不可逆反應(yīng)，提高粘附力，提高漿料黏度，防CMC（羥甲基纖維素鈉）是一種重要的纖維素醚，是天然纖維經(jīng)過(guò)化學(xué)改性后所獲得的一種水溶性好的聚陰離子纖維素化合物，易溶于冷熱水，屬于中性物質(zhì)。CMC具有增稠、分散、懸浮、粘合、成膜、保護(hù)膠體和保護(hù)水分等優(yōu)良性能，所以被選擇為石墨負(fù)極的分散劑和增稠劑。CMC具有分散性和粘結(jié)性，但是在工業(yè)應(yīng)用上并不能單獨(dú)作為負(fù)極的粘結(jié)劑使用。在鋰電池的生產(chǎn)過(guò)程中，必須要兼顧鋰電池能量密度、電池內(nèi)阻等性質(zhì)，這就要求負(fù)極極片具有一定的體積密度（1.6g/cc左右），在這樣的情況下需要對(duì)涂布后的極片進(jìn)行輥壓壓實(shí)處理，而CMC具有較大的脆性，在經(jīng)過(guò)輥壓之后必然會(huì)導(dǎo)致極片結(jié)構(gòu)坍塌，出現(xiàn)掉粉、漏箔等現(xiàn)象。所以，CMC可以單獨(dú)使用的條件是：極片厚度較薄，不進(jìn)行滾壓工藝或者對(duì)極片的壓實(shí)密度不高的情況下。另外在負(fù)極漿料制備過(guò)程中，需要注意的是攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)CMC的影響。CMC溶液具有假塑性，其粘度隨著溫度升高而降低，具有可逆性。在攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速太快的情況下，CMC粘度會(huì)降低，從而影響到石墨負(fù)極的懸浮。.SBR粘結(jié)劑作用：丁苯橡膠乳液，將石墨、導(dǎo)電劑、添加劑和銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。SBR是一種小分子線性鏈狀乳液，膠乳粒子單元是一種核殼結(jié)構(gòu)，殼內(nèi)是共聚物分子鏈的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，外殼是親水性的極性基團(tuán)和表面活性劑。SBR是一種是一個(gè)親水性和親油性共存的物質(zhì)。水性基團(tuán)與箔材表面基團(tuán)結(jié)合形成粘結(jié)力，有利于分散性和漿料穩(wěn)定性，油性鏈段與負(fù)極石墨相結(jié)合形成粘結(jié)力，從而達(dá)到粘結(jié)的效果。但是，SBR也不能單獨(dú)用于石墨負(fù)極漿料中，這是因?yàn)镾BR沒有分散的功能，同時(shí)太多的SBR也會(huì)使得極片在電解液中溶脹。在鋰電池工業(yè)生產(chǎn)中，常常將CMC和SBR同時(shí)使用，兩者的結(jié)合使用就可以解決漿料粘度不穩(wěn)定、極片溶脹、脆性大等問(wèn)題。商業(yè)化石墨材料屬于非極性物質(zhì)，不易親水，很難在水系中分散。CMC的一個(gè)作用就是作為分散劑，分散石墨和導(dǎo)電添加劑。另外，CMC遇水后會(huì)形成凝膠，使得漿料變稠（增稠劑），提高水系負(fù)極漿料的懸浮穩(wěn)定性。在漿料涂布時(shí)，因?yàn)镃MC凝膠結(jié)構(gòu)的存在，既能保持水分也能穩(wěn)定漿料，在一定時(shí)間內(nèi)能夠保持漿料的均勻性，符合大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要?？紤]到CMC的弊端，引入易溶于水的柔性分子SBR乳液，使?jié){料具有較好的粘結(jié)性，同時(shí)提高極片韌性，這樣極片在高壓實(shí)的情況下，極片也不會(huì)掉粉，輥壓后的極片粘接強(qiáng)度也高。在CMC和SBR共同使用的情況下，需要注意的一點(diǎn)是SBR乳液的加入時(shí)機(jī)。因?yàn)镾BR在長(zhǎng)時(shí)間的高剪切力下，極易發(fā)生破乳現(xiàn)象，降低極片的粘結(jié)去離子水作用：去離子水是弱極性分子，是負(fù)極漿料的溶劑。去離子水與溶劑相關(guān)的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)是固含量，在漿料制備過(guò)程中，固含量的大小關(guān)系著物料的分散和穩(wěn)定。銅箔銅箔在鋰電池內(nèi)即充當(dāng)負(fù)極材料的載體，又作為負(fù)極電子收集與傳輸體。所Li難與Cu在低電位下形成嵌鋰合金，但是若銅表面大量氧化，在稍高電位下Li鋰離子電池電極漿料是流體的一種，通常流體可以分為牛頓流體和非牛頓流體。其中，非牛頓流體又可分為脹塑性流體、依時(shí)性非牛頓流體、假塑性流體和賓漢塑性流體等幾種。牛頓流體是指在受力后極易變形，且切應(yīng)力與變形速率成正比的低粘性流體。任一點(diǎn)上的剪應(yīng)力都同剪切變形速率呈線性函數(shù)關(guān)系的流體。自然界中許多流體是牛頓流體。水、酒精等大多數(shù)純液體、輕質(zhì)油、低分子化合物溶液以及低速流動(dòng)的氣體等均為牛頓流體。非牛頓流體，是指不滿足牛頓黏性實(shí)驗(yàn)定律的流體，即其剪應(yīng)力與剪切應(yīng)變率之間不是線性關(guān)系的流體。非牛頓流體廣泛存在于生活、生產(chǎn)和大自然之中。高分子聚合物的濃溶液和懸浮液等一般為非牛頓流體。絕大多數(shù)生物流體都屬于現(xiàn)在所定義的非牛頓流體。人身上血液、淋巴液、囊液等多種體液，以及像細(xì)胞質(zhì)那樣的“半流體”都屬于非牛頓流體。電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成，又是固-液相混合分散，形成的漿料屬于非牛頓流體。鋰電池漿料又可分為正極漿料和負(fù)極漿料兩種，由于漿料體系（油性、水性）不同，其性質(zhì)必千差萬(wàn)別。但是，判斷漿料的性質(zhì)無(wú)非以下幾個(gè)參數(shù)：1）漿料的粘度粘度是流體粘滯性的一種量度，是流體流動(dòng)力對(duì)其內(nèi)部摩擦現(xiàn)象的一種表示。液體在流動(dòng)時(shí)，在其分子間產(chǎn)生內(nèi)摩擦的性質(zhì)，稱為液體的黏性，粘性的大小用黏度表示，是用來(lái)表征液體性質(zhì)相關(guān)的阻力因子。粘度又分為動(dòng)力黏度和條件粘度。粘度的定義為一對(duì)平行板，面積為A，相距dr，板間充以某液體。今對(duì)上板施加一推力F，使其產(chǎn)生一速度變化du。由于液體的粘性將此力層層傳遞，各層液體也相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，形成一速度梯度du/dr，稱剪切速率，以r′表示。F/A稱為剪切應(yīng)力，以τ表示。剪切速率與剪切應(yīng)力間具有如下關(guān)系：(F/A)=η(du/dr)牛頓流體符合牛頓公式，粘度只與溫度有關(guān)，與切變速率無(wú)關(guān)，τ與D為正比關(guān)系。非牛頓流體不符合牛頓公式τ/D=f(D)，以ηa表示一定(τ/D)下的粘度，稱表觀粘度。非牛頓液體的粘度除了與溫度有關(guān)外，還與剪切速率、時(shí)間有關(guān)，并有剪切變稀或剪切變稠的變化。2）漿料性質(zhì)漿料是一種非牛頓流體，是固液混合流體，為了滿足后續(xù)涂布工藝的要求，漿料需要具有以下三個(gè)特性：①好的流動(dòng)性。流動(dòng)性可以通過(guò)攪動(dòng)漿料，讓其自然流下，觀察其連續(xù)性。連續(xù)性好，不斷斷續(xù)續(xù)則說(shuō)明流動(dòng)性好。流動(dòng)性與漿料的固含量和粘度有關(guān)，②流平性。漿料的流平性影響的是涂布的平整度和均勻度。③流變性。流變性是指漿料在流動(dòng)中的形變特征，其性質(zhì)好壞影響著極片質(zhì)量的優(yōu)劣。3）漿料分散基礎(chǔ)鋰離子電池的電極制造，正極漿料由粘合劑、導(dǎo)電劑、正極材料等組成；負(fù)極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負(fù)極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過(guò)程，而且在這個(gè)過(guò)程中都伴隨著溫度、粘度、環(huán)境等變化。鋰離子電池漿料的混合分散過(guò)程可以分為宏觀混合過(guò)程和微觀分散過(guò)程，這兩個(gè)過(guò)程始終都會(huì)伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個(gè)過(guò)程。漿料的制備一般會(huì)經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)階段：①干粉混合。顆粒之間以點(diǎn)點(diǎn)、點(diǎn)面、點(diǎn)線形式接觸，②半干泥狀捏合階段。此階段在干粉混合均勻之后，加入粘結(jié)劑液體或溶劑，原材料被潤(rùn)濕、呈泥狀。經(jīng)過(guò)攪拌機(jī)的強(qiáng)力攪拌，物料受到機(jī)械力的剪切和摩擦，同時(shí)顆粒之間也會(huì)有內(nèi)摩擦，在各個(gè)作用力下，原料顆粒之間趨于高度分散。此階段對(duì)于成品漿料的粒度和粘度有至關(guān)重要的影響。③稀釋分散階段。捏合完成之后，緩慢加入溶劑調(diào)節(jié)漿料粘度和固含量。此階段分散與團(tuán)聚共存，并最后達(dá)到穩(wěn)定。在這個(gè)階段物料的分散主要受機(jī)械力、粉液間摩擦阻力、高速分散剪切力、漿料與容器壁撞擊相互作用力的影響。合漿后的漿料需要具有較好的穩(wěn)定性，這是電池生產(chǎn)過(guò)程中保證電池一致性的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著合漿結(jié)束，攪拌停止，漿料會(huì)出現(xiàn)沉降、絮凝聚并等現(xiàn)象，產(chǎn)生大顆粒，這會(huì)對(duì)后續(xù)的涂布等工序造成較大的影響。表征漿料穩(wěn)定性的主要參數(shù)有流動(dòng)性、粘度、固含量、密度等。1）漿料的粘度電極漿料需要具有穩(wěn)定且恰當(dāng)?shù)恼扯?，其?duì)極片涂布工序具有至關(guān)重要的影響。粘度過(guò)高或過(guò)低都是不利于極片涂布的，粘度高的漿料不容易沉淀且分散性會(huì)好一點(diǎn)，但是過(guò)高的粘度不利于流平效果，不利于涂布；粘度過(guò)低也是不好的，粘度低時(shí)雖然漿料流動(dòng)性好，但干燥困難，降低了涂布的干燥效率，還會(huì)發(fā)生涂層龜裂、漿料顆粒團(tuán)聚、面密度一致性不好等問(wèn)題。在我們生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題是粘度出現(xiàn)變化，而這里的“變化”又可分為：瞬時(shí)變化和靜止變化。瞬時(shí)變化是指在粘度測(cè)試過(guò)程中間就出現(xiàn)了劇烈的變化，靜止變化是指漿料靜止放置一段時(shí)間后粘度出現(xiàn)變化。粘度的變化或高或低，或時(shí)高時(shí)低。通常來(lái)說(shuō)，影響漿料粘度的因素主要有攪拌漿料的轉(zhuǎn)速、時(shí)間控制、配料順序、環(huán)境溫濕度等。因素很多，當(dāng)我們遇見粘度變化時(shí)應(yīng)該怎樣分析解決呢？漿料的粘度本質(zhì)上，是由粘結(jié)劑決定性影響的。假想，沒有粘結(jié)劑PVDF/CMC/SBR（如圖2、3），或者粘結(jié)劑沒有很好的將活物質(zhì)組合起來(lái)，固體活物質(zhì)會(huì)與導(dǎo)電劑構(gòu)成具有均勻涂覆的非牛頓流體嗎？不會(huì)！所以，分析解決漿料粘度變化的原因，要從粘結(jié)劑的本質(zhì)及漿料分散程度上著手。在正極漿料制備過(guò)程中有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)漿料變成“左邊第一種分散情況(erosion)發(fā)生在較弱機(jī)械力發(fā)生流動(dòng)，形成大小不一的顆粒團(tuán)聚體。在團(tuán)聚物上剝離下來(lái)，形成了二次顆粒。當(dāng)外在機(jī)械力超過(guò)的破碎（rupture）就會(huì)突然發(fā)生，如上圖中間所示。如度，和時(shí)間的延長(zhǎng)，顆粒間會(huì)發(fā)生繼續(xù)破碎，不過(guò)這圖6.材料間接觸的三種狀態(tài)在鋰電池漿料制備過(guò)程中，材料間的接觸形式可能有上圖中所示三種狀態(tài)。首先炭黑的結(jié)構(gòu)不容易被改變，且其分布比較均勻，以structure1存在。隨著機(jī)械攪拌的進(jìn)行，導(dǎo)電劑的解聚和分散會(huì)同時(shí)發(fā)生，最后導(dǎo)電劑完全包覆在活物質(zhì)表面。從原材料顆粒間單獨(dú)存在到變成混合均勻的物質(zhì)是一個(gè)很重要的過(guò)程。整個(gè)過(guò)程可以分為固體粉末態(tài)（I）、混合潤(rùn)濕態(tài)（II）以及最后形成的懸浮態(tài)(III)。其過(guò)程控制如下圖所示。圖7.材料顆?；旌线^(guò)程控制示意圖在此過(guò)程中每一階段的特征、優(yōu)勢(shì)及劣勢(shì)如下表所示：干混階段，設(shè)備的輸入能量大小、機(jī)械力大小以對(duì)液體的飽和程度以及粘附和應(yīng)力狀態(tài)。在此過(guò)程中，不同時(shí)改變著混合料的混合狀態(tài)。當(dāng)凝膠點(diǎn)或完力量輸入同時(shí)顆粒間的相互作用力也降低了，的固含量。在稀釋懸浮液階段，涉及到了漿料件下，攪拌機(jī)對(duì)顆粒施加的剪切力促使物料勻程度，尤其是對(duì)于炭黑導(dǎo)電劑來(lái)說(shuō)，變化池容量、電流密度均勻很大影響，故了解漿料制備過(guò)程漿料制備是鋰電池生產(chǎn)的第一道工藝，混料工藝在鋰離子電池的整個(gè)生產(chǎn)工藝中對(duì)產(chǎn)品的品質(zhì)影響度大于30%，是整個(gè)生產(chǎn)工藝中最重要的環(huán)節(jié)?？墒牵烤乖撊绾卧u(píng)價(jià)漿料的好壞呢？就評(píng)估漿料品質(zhì)的檢測(cè)項(xiàng)目，簡(jiǎn)單介紹如下。量中的占比，其中所指固體也包括溶解在溶溶劑，再稱量質(zhì)量w，則固含量N=w/W（如漿料涂評(píng)價(jià)投料稱量精度；從攪拌鍋內(nèi)不同位置取樣測(cè)量固含量可密度是指某一特定壓力和溫度下單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量，電池漿料的密度在很大程度上取決于所用活物質(zhì)的密度，并與添加劑和溶劑的密度，以及配方中各組分的體積濃度有關(guān)，一般可以采用比重杯測(cè)量。粘度是流體內(nèi)部阻礙其流動(dòng)的程度大小，其定義公式為：粘度=剪切應(yīng)力/剪切速率。而剪切應(yīng)力τ是流體在剪切流動(dòng)中單位面積切線上受到的力，如圖所示，其定義式為：其中，F(xiàn)為剪切力，A為剪切力作用面積。圖10.流體剪切應(yīng)力示意圖圖11.流體層間速度分布）；鋰離子電池漿料是由電活性物質(zhì)，導(dǎo)電劑等固體顆粒分散在粘結(jié)劑溶液形成的，涂布時(shí)活物質(zhì)和導(dǎo)電劑及其他固態(tài)成分應(yīng)該以微小的顆粒均勻分散在溶劑中，在形成的涂膜中不能有顆粒狀物體顯現(xiàn)出來(lái)。工業(yè)中常用細(xì)度這一指標(biāo)來(lái)檢測(cè)漿料中顆粒材料的分散程度。細(xì)度是電池漿料的重要性能指標(biāo)，它對(duì)形成的涂膜表面質(zhì)量、均勻性及漿料的儲(chǔ)存穩(wěn)定性都有很大影響。顆粒細(xì)，分散程度好的漿料，其固體顆粒能很好地被潤(rùn)濕，所制備涂層均勻、表面平整、不會(huì)出現(xiàn)豎直劃痕，而且在儲(chǔ)存過(guò)程中顆粒不易發(fā)生沉淀、結(jié)塊等現(xiàn)象，儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。而如果漿料中存在大團(tuán)聚體顆粒，一方面表明導(dǎo)電劑等添加物分布不均勻，所制備的涂層均勻性不好，必然電池一致性差。另外，在涂布過(guò)程中，大顆粒聚集在涂布刀輥狹縫或者擠壓涂布模頭出料狹縫，所制備涂層會(huì)出現(xiàn)豎條道缺陷。目前基本都采用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)細(xì)度。刮板細(xì)度計(jì)是一塊帶有從零到若干微米深的楔形溝槽的磨光平板，槽邊有刻度線標(biāo)明該處槽溝的深度。測(cè)量時(shí)將試樣滴人溝槽的最深部位,然后用一個(gè)兩刃均磨光的刮刀垂直接觸平板,以適宜的速度把漆拉過(guò)槽的整個(gè)長(zhǎng)度,然后沿入射光30°角的方向觀察溝槽中顆粒均勻顯露的深度,以此厚度表示試樣的細(xì)度。（更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)閱讀鋰電漿料細(xì)度測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)）根據(jù)四探針膜阻抗測(cè)試原理，在鋰離子電池領(lǐng)域，常常采用此方法測(cè)試漿料膜阻抗，通過(guò)電阻率定量分析漿料中導(dǎo)電劑的分布狀態(tài)，從而判斷漿料分散效果的好壞。其測(cè)試過(guò)程為：用涂膜器將漿料均勻涂覆在絕緣膜上，然后將其加熱干燥，干燥之后測(cè)量涂層的厚度，裁切樣品，尺寸滿足無(wú)窮大要求（大于四倍探針間距），最后采用四探針測(cè)量電極膜阻抗，根據(jù)厚度計(jì)算電阻率。四探針膜阻測(cè)試方法避免了探針與樣品的接觸電阻，而且測(cè)試電流方向平行與涂層也避免了基底分流。因此，該方法能夠準(zhǔn)確測(cè)量電池極片涂層的絕對(duì)電阻值。但是該方法只能表征涂層表面薄層的電阻，對(duì)于較厚且存在成分梯度的電池涂層無(wú)法全面表征極片電阻值，另外，它也不能測(cè)試真實(shí)極片中涂層與基材之間的接觸電阻。（更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)閱讀鋰電池極片電導(dǎo)率測(cè)試方法及其影響因素）圖14.膜阻抗測(cè)試儀5.6.6形貌和分布狀態(tài)：SEM/EDS/冷凍電鏡掃描電鏡可以直接觀察漿料形貌，配合能譜分析各組分的分散程度，但是樣品制備過(guò)程中，漿料干燥時(shí)可能本身會(huì)發(fā)生成分再分布，而冷凍電鏡能夠保持漿料原始的分布狀態(tài)，近來(lái)也開始應(yīng)用于漿料性質(zhì)分析。如SanghyukLim等人采用冷凍電鏡法研究了粘結(jié)劑對(duì)鋰離子電池負(fù)極漿料流變特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響。圖15.冷凍電鏡研究鋰離子電池負(fù)極漿料的微觀結(jié)構(gòu)涂布時(shí)產(chǎn)生的各種異常缺陷描的同時(shí)引入其對(duì)圖16.“凝膠”缺陷極片圖凝膠主要在膠水制備過(guò)程中形成，一些聚合物顆粒沒有溶解在溶劑中，而只是溶脹并且最終形成柔軟的凝膠顆粒。這些顆粒收縮性強(qiáng)很容易壓縮，所以也就很難通過(guò)過(guò)濾器過(guò)濾，在過(guò)濾系統(tǒng)存在一定壓力的情況下，凝膠顆粒會(huì)變形最終穿過(guò)過(guò)濾器的濾網(wǎng)。一個(gè)15微米的凝膠顆?？梢员粔嚎s后通過(guò)5微米的過(guò)濾器。圖17.“凝膠”顆粒過(guò)篩示意圖最好的解決凝膠的方法當(dāng)然是盡可能的在制備膠水階段讓聚合物完全溶解在溶劑中。聚合物的充分溶解通常需要特殊的處理方式。如有些情況下需要對(duì)溶劑與聚合物預(yù)混，雙組分溶劑有時(shí)候?qū)酆衔锏娜芙庖灿袔椭?，另外必須?yán)格遵守在制備膠水階段各成分的添加順序，優(yōu)化反應(yīng)的溫度曲線也是控制凝膠的關(guān)鍵。最后在涂布的過(guò)程中，泵膠系統(tǒng)盡量保持較低的壓力，可以讓過(guò)濾器有效地過(guò)濾掉盡可能多的凝膠。凝膠的影響：凝膠仍是以膠狀的形態(tài)最終處于電極中，其對(duì)正、負(fù)極極片的影響分別有:正極、負(fù)極膜片的影響：1）膜片良品率：凝膠顆粒極易造成涂布機(jī)涂唇堵塞，膜區(qū)劃痕、露箔、亮點(diǎn)等極片外觀不良；2）膜片電阻增加：凝膠區(qū)減弱了膜片導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，阻礙了離子間正常傳輸路徑；3）材料克容量發(fā)揮：高膜片電阻導(dǎo)致離子傳輸能力下降，影響材料對(duì)離子的實(shí)際輸出與接收。負(fù)極膜片的影響：極片析鋰：凝膠處于負(fù)極膜片時(shí)，膜片區(qū)石墨物質(zhì)不足，無(wú)法接納正極脫嵌的鋰離子，鋰離子沉積于膜片表面，形成析鋰，長(zhǎng)期累積可導(dǎo)致鋰枝晶的形成。在設(shè)計(jì)上，此類不良由于為CB值偏離了設(shè)計(jì)值，即CB值偏小。其種表/界面的性質(zhì)。今天就簡(jiǎn)要介紹一些與表面張力相關(guān)的一些涂布缺陷或者說(shuō)現(xiàn)壓實(shí)密度大于正常膜區(qū)，產(chǎn)生過(guò)壓實(shí)現(xiàn)象，過(guò)壓實(shí)缺陷影響：氣孔及火山口缺陷在正、負(fù)極片均可能產(chǎn)生）；團(tuán)聚體顆粒凸起如果漿料攪拌不均勻，導(dǎo)電劑沒有分散開，形成團(tuán)聚體時(shí)就會(huì)產(chǎn)生此類缺陷，如圖20所示，極片表面出現(xiàn)大面積的凸起，放大這些地方觀察，發(fā)現(xiàn)這是導(dǎo)電劑的團(tuán)聚體。這種缺陷主要還是改善漿料攪拌工藝來(lái)消除。團(tuán)聚體顆粒的影響：亮點(diǎn)：顆粒凸起區(qū)經(jīng)輥壓后因壓實(shí)密度與周邊區(qū)域不一致，存在色差，類似麻點(diǎn)狀表現(xiàn)外觀異常；膜片電阻增加：漿料分散不均，活性物料與導(dǎo)電顆粒無(wú)法組成有效導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，阻值增加；首次效率降低：因?qū)щ娋W(wǎng)絡(luò)的異常缺陷，導(dǎo)致離子傳輸能不減弱，此類極片易導(dǎo)致電池首次放電效率降低，倍率性能下降等性能異常。有規(guī)律豎條紋缺陷通常我們所說(shuō)的”規(guī)律豎條紋“(Ribbing)缺陷指的或者鋤地的耙子沿機(jī)器方向抓，人為地抓出了從流體動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)講，涂布液體在不同位置受力不穩(wěn)定造成了此缺陷。該不穩(wěn)定在涂布基材上就會(huì)呈現(xiàn)橫向方向的正弦波形分布的涂布厚度不均。流體的受力差異造成了涂布厚度的不均勻分布，該受力差異是涂布液體本身粘彈力，慣性力，表面張力等各力在不同方向的疊加產(chǎn)生的。一般情況下，該條紋在烘干的過(guò)程中也很難通過(guò)流平消除。雖然這種涂布厚度的差異可能比較小，但是很多情況下或者說(shuō)在一定角度肉眼還是可以很容易觀察到這種缺陷。當(dāng)然如果你理解他的產(chǎn)生機(jī)理，通過(guò)工藝調(diào)整還是可以避免這種缺陷的產(chǎn)生（多見于轉(zhuǎn)移涂布）。條紋影響：極片析鋰：此類缺陷無(wú)論在正極還是在負(fù)極膜片產(chǎn)生，均可能導(dǎo)致相向極性膜片間CB值異常，最終導(dǎo)致析鋰。橫條紋缺陷通常我們常見的橫條紋是規(guī)律出現(xiàn)的，或者說(shuō)有頻率地出現(xiàn),并且橫向貫穿整個(gè)膜面。第一種可能性就是泵。如果泵本身有脈沖，打出來(lái)的溶液流量就不是穩(wěn)定和持續(xù)的，那從涂布頭出來(lái)的溶液也不會(huì)穩(wěn)定。第二種可能性是涂布設(shè)備的干擾造成了這個(gè)缺陷。最簡(jiǎn)單的驗(yàn)證方法是，把橫條紋出現(xiàn)的頻率和設(shè)備震動(dòng)頻率比較一下，看看是否一致。如果正好一致，那在可能的情況下，停掉該設(shè)備看這缺陷是否消失，如果是，那想辦法把設(shè)備移位或者更換。條紋影響：極片析鋰：此類缺陷無(wú)論在正極還是在負(fù)極膜片產(chǎn)生，均可能導(dǎo)致相向極性膜片間CB值異常，最終導(dǎo)致析鋰。軟包正極極片長(zhǎng)度=電池總體長(zhǎng)度-極耳高度-頂封鋁殼極片寬度度=電池總體高度-頂蓋厚度-頂支架高度壓實(shí)，不但替身不了電池的比容量，還會(huì)嚴(yán)重降影響正極極片壓實(shí)密度的主要因素主要有以下四點(diǎn)：1.對(duì)容易。若出現(xiàn)掉粉狀況，需要從模切分條設(shè)備和漿料活性物質(zhì)配比，則極片涂覆面積=容量/面密度/活性物質(zhì)克容量/活涂覆面密度，來(lái)達(dá)到增加活性物質(zhì)含量，降低電在鋰離子電池設(shè)計(jì)過(guò)程中，壓實(shí)密度=面密度/(極片壓實(shí)密度（Cathodedensity鋰離子動(dòng)力電池在制作過(guò)程中，壓實(shí)密度對(duì)電池性能），造成電池整體厚度超過(guò)電池的設(shè)計(jì)值，出現(xiàn)毛刺、膜片掉粉，以致影響電芯的K值甚至安全氣泡：氣泡直徑>2mm判定不合格；氣泡直徑≤2mm，單面氣泡個(gè)數(shù)>3個(gè)判定第八章卷繞及疊片設(shè)計(jì)基礎(chǔ)本文分別就現(xiàn)有的方型鋁殼電芯設(shè)計(jì)及疊片軟包電芯設(shè)①鋁殼高度：顧客要求高度，一般為電池型號(hào)給定，根②鋁殼寬度：顧客要求寬度，一般為電池型號(hào)給定寬度值③鋁殼厚度：顧客要求厚度，一般為電池型號(hào)給定厚度值短邊=長(zhǎng)邊+（0.1~0.15mm）。公⑤內(nèi)坑尺寸：高*寬*厚=（鋁殼高度-度部壁厚）*（鋁殼寬度①頂蓋片長(zhǎng)度：鋁殼寬度-短邊壁厚*2-（0~0.1mm)②頂蓋片寬度：鋁殼厚度-長(zhǎng)邊壁厚*2。⑤防爆閥開啟壓力：0.6±0.2Mpa，以防此結(jié)構(gòu)裝配工序相對(duì)簡(jiǎn)單，單側(cè)完成超聲波）；）；尺寸②卷芯寬度+（-1~-2)mm（注：對(duì)于設(shè)計(jì)中涉及的機(jī)理部分可參見教材《電芯設(shè)計(jì)通群裕度=卷芯厚度/殼體內(nèi)腔厚度，鋁殼電芯群裕度取值②（單芯）內(nèi)坑厚度殼體厚度-殼體長(zhǎng)邊壁厚*2-Mylar厚度*2）/卷芯數(shù)）；）；③負(fù)極片厚度：涂布面密度/壓實(shí)密度/100*⑤單層極片層度：正極片厚度+負(fù)極片厚度⑥層數(shù)單芯）內(nèi)坑厚度/（正極片冷壓反彈厚度+負(fù)極片冷壓反彈厚⑦極耳數(shù)：負(fù)極片極耳數(shù)：層數(shù)/2，正極片極耳反彈數(shù)據(jù)，如輥壓反彈、化成預(yù)充反彈、分容滿可增加設(shè)計(jì)精度，如：卷繞時(shí)卷芯極耳對(duì)齊度厚度等。不同的材料其設(shè)計(jì)參數(shù)存在差異，需工輸入，再行判斷設(shè)計(jì)容量及群裕度是否滿厚度空間計(jì)算出近似層數(shù)，根據(jù)計(jì)算值再手2）隔離膜長(zhǎng)度：隔離膜長(zhǎng)度與極片長(zhǎng)度推導(dǎo)）：①正極膜片：極片寬*極片長(zhǎng)*（涂布面密度②鋁箔重量極片寬*極片長(zhǎng)+極耳面積*層數(shù)）*箔材面密度*卷芯數(shù)）；20~膠35~區(qū)區(qū)35~區(qū)區(qū)注：上述鋁殼電芯計(jì)算式中，是以設(shè)計(jì)表中參數(shù)A—長(zhǎng)度參數(shù)，取值由電芯極耳焊接方式和極耳寬度決定，當(dāng)），注：在實(shí)際使用中鋁塑膜會(huì)沖單坑或雙坑。當(dāng)沖單Wp=膜腔寬度－D<80×80<15<15正正（9）負(fù)負(fù)（11）正—正極活性物質(zhì)的百分含量，高倍率電池負(fù)—負(fù)極極片的雙面面密度（g/m2T=T箔材+ρ雙面/ρ壓實(shí)/1000）；）；雙面—極片涂布的雙面面密度（g/m2Lt=Lp+Ψ（14）注（15）保（16）注—注液系數(shù)；?！Ｒ合禂?shù)。<80<1500015000~異目上阻度形率高較簡(jiǎn)單。卷繞鋁殼結(jié)構(gòu)主要有頂蓋、支架、殼表層是否呈均勻乳白色，要求Al層與內(nèi)表層不分層。軟包裝材料的熱封工藝參數(shù)主要有熱封時(shí)間、熱封壓力和熱封溫度，一般情況下，需要重優(yōu)化調(diào)整這3個(gè)參鋁塑膜沖坑設(shè)計(jì)需要考慮到?jīng)_坑長(zhǎng)、沖坑寬nnnnn極耳尺寸設(shè)計(jì)主要考慮極耳的寬度、厚度、極耳底部高度、極耳膠肩寬1）將極耳視作輸出導(dǎo)線，依據(jù)電力工程上導(dǎo)線載流量計(jì)算。根據(jù)電力工程手冊(cè)資料中電線電纜的橫截面積與載流量的關(guān)系，得到銅和鋁導(dǎo)體截面與載流量關(guān)系見表1。表1銅和鋁金屬導(dǎo)體截面與載流量關(guān)系根據(jù)表1所示，假定用于EV汽車的10Ah電池需要滿足3C（30A）放電條件，需要使用橫截面積4mm2的鋁極耳和2.5mm2的鍍鎳銅極耳。假定用于HEV的5Ah電池需要滿足30C（150A）放電條件，需要使用橫截面積34mm2的鋁極耳和25mm2的銅極耳。（2）根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生的熱量計(jì)算極耳尺寸規(guī)格。電池在大倍率放電時(shí)，極耳發(fā)熱嚴(yán)重。當(dāng)極耳溫度上升到60℃時(shí)，對(duì)于鋁塑膜封裝的軟包裝電池，可能造成密封不良。鋁的電阻率為2.65×10^－8電流通過(guò)正、負(fù)極極耳產(chǎn)生熱量，隨著熱量的累積，極耳溫度逐漸上升。根據(jù)焦耳定律，公示（1）：Q=I2Rt=mCΔT,R=ρL/S，m=ω*LS（1）計(jì)算極耳橫截面積S為公式（2）：S2=I2ρt/(C*ω*ΔT)（2）Q為時(shí)間t內(nèi)極耳產(chǎn)生的熱量；R為極耳電阻；ΔT為極耳溫度；I為通過(guò)極耳的電流；ρ為極耳電阻率；L為極耳的長(zhǎng)度；S為極耳的橫截面積；ω為極耳密度。極耳的尺寸是影響產(chǎn)生熱量的主要因素，通過(guò)計(jì)算可以得到了極耳溫度或120s）。一般受到鋁塑膜封裝密封性要求，極耳厚度不能太厚，一般為0.1-0.2mm，為了滿足電流要求，不同規(guī)格的鍍鎳銅負(fù)極極耳允許通過(guò)的電流表2不同規(guī)格的極耳允許通過(guò)的電流依據(jù)電池使用要求，根據(jù)需求的電流大小，選擇合適的極耳。影響到封裝效果。極耳膠結(jié)構(gòu)：極耳膠一般由三層材料熱壓在一起而構(gòu)成,除凸版及昭和制造單層改性PP構(gòu)成及騰森制造五層極耳膠以外。一般極耳膠由中間骨架層及兩表面改性PP層構(gòu)成,兩表面的改性PP材質(zhì)相的粘合層與金屬帶的粘合強(qiáng)度，兩個(gè)表面的改性PP材質(zhì)不同，一面是親金屬性改性PP，另一個(gè)表面是親塑性改性PP。這種極耳膠，制作極耳時(shí)一旦極耳膠表面用其中高端電芯客戶大多采用單層凸版80μm和50μm白膠。一般中低端客戶采用改變其自身的金相組織的一種同種金屬或者異種金屬表面頂蓋蓋板設(shè)計(jì)需要考慮鋁殼殼體的配合，一般頂蓋極柱主要有三部分組成：上面的極柱塊、2）設(shè)計(jì)的tab槽寬不合理，封頭邊緣①SEI膜的形成消耗部分Li+，造成不可逆烷基碳酸鋰還可以與電解液中的痕量水發(fā)生反應(yīng)，2ROCO2Li+H2O→L②SEI膜形成以后，在仍然有水存在的條件下，水和鋰得鋰離子在電池中發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)，容③和水反應(yīng)減少了鋰離子濃度，降低鋰離子的兩種能夠可逆進(jìn)行嵌入/脫嵌鋰離子的材料。在充電的過(guò)程中，Li+中脫出并嵌入負(fù)極，正極處于高電位貧鋰態(tài)；放電時(shí)，Li+離子圖10.1鋰離子電池工作原理圖圖10.2鋰鹽的溶劑化過(guò)程作用也使溶液中的物質(zhì)進(jìn)行了傳輸，因此，電遷移是僅僅是距離的函數(shù)，在擴(kuò)散的這個(gè)階段，雖然電極反應(yīng)和擴(kuò)散在穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散傳質(zhì)的過(guò)程中，擴(kuò)散電流密度可由菲克(Fici擴(kuò)散系數(shù)，單位為cm2/S,▽Ci在電池中，主要考慮由電遷移和擴(kuò)散遷移產(chǎn)生的電流好理解，后者我們將在SEI膜和CEI膜的形成和作用部分詳細(xì)介紹。(下面統(tǒng)稱電解液)和固體電解質(zhì)，后者又可細(xì)分為有體電解質(zhì)(晶態(tài)、玻璃陶瓷以及玻璃態(tài)材料)和凝膠(1)具有足夠高的離子電導(dǎo)率和鋰離子遷移數(shù)，電導(dǎo)率一般應(yīng)達(dá)到10-3~10-2Scm-1，鋰離子遷移數(shù)盡可能高，以降低鋰離子電池在充放電過(guò)程中的濃差極化(5)低毒，對(duì)環(huán)境友好，在限定的使用范圍內(nèi)和液體電解質(zhì)復(fù)合而成的凝膠電解質(zhì)，具體圖10.3鋰離子電池電解質(zhì)的分類有機(jī)液體電解質(zhì)是把鋰鹽溶解于極性非質(zhì)子有機(jī)機(jī)溶劑介電常數(shù)小、粘度大，溶解無(wú)機(jī)鹽電解質(zhì)的能力差中的極化電阻。對(duì)于鋰離子電池而言，它應(yīng)包括電極/電進(jìn)行的，反應(yīng)進(jìn)行的速度和液態(tài)傳質(zhì)的速度不一致，從而導(dǎo)致從這個(gè)意義上講，電解質(zhì)體系的性質(zhì)在一定程度上也影響鋰離子電池長(zhǎng)期存儲(chǔ)過(guò)程中發(fā)生不可逆的容量衰減是鋰離子電池電解液來(lái)源主要有以下幾個(gè)方面1）電解質(zhì)鋰鹽六氟磷酸鋰的脫除較為困難2）有機(jī)溶劑多由醇類物質(zhì)制備而成，難免含有微量的含有活潑氫原子的水、有機(jī)酸、醇、醛、胺和酰胺等物質(zhì)，以及一些金屬離子雜質(zhì)3）制不理想或操作不當(dāng)均有可能引入這些雜質(zhì)4）電解質(zhì)鋰鹽分解產(chǎn)生的路易斯圖10.4PF5與有機(jī)溶劑反應(yīng)歷程圖的充放電、循環(huán)效率等性能明顯下降，當(dāng)其液穩(wěn)定性的影響主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面1）它會(huì)對(duì)LiPF6的催化作用，從而加速有機(jī)電解液的變質(zhì)2）它會(huì)催化有機(jī)溶劑的聚合，從而導(dǎo)含量增多，會(huì)導(dǎo)致電極/有機(jī)電解液界面阻抗的增大包含電解液成份、酸度HF、水分、色度、表10.1電解液的檢測(cè)指標(biāo)例如，為獲得更好的低溫性能，可選擇含有線性或環(huán)酯)，輔助使用其它類型的溶劑，例如醚類(包括環(huán)狀表10.2Structuresandparametersofthecommonorganicsolvents主數(shù)，化學(xué)與電化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。鏈狀碳酸酯類，如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)，具有較小的粘度和介電常數(shù)、較低的沸點(diǎn)和閃點(diǎn)。鏈狀碳酸酯在石墨類電極或鋰電極表面一般不能形成有效的作為共溶劑組分使用。PC分子在石墨類碳材料表面會(huì)發(fā)生共嵌的行為，所以碳基液組分，其對(duì)陽(yáng)離子具有較強(qiáng)的螯合能力，例如LiPF6能與適量的DME組分可有效提高電導(dǎo)率。但是DME體例如在PC基電解液中添加適量的ES或PS可以圖10.5羧酸酯溶劑和粘度的關(guān)系在保證具有較高電導(dǎo)率的同時(shí)，還要調(diào)整線狀酯的比但壽命變差，反之，則DCR增大，壽命變好。DCR和life之間的平衡往往是根據(jù)子鋰鹽Li2SO4和Li3PO4等由于正、負(fù)離子之間存在強(qiáng)烈的靜電作用力，較大的六氟磷酸鋰(LiPF6)及相關(guān)衍生物使用，而不能實(shí)際上產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。LiClO4LicIO4+ne+2nLi——Lizo+LicIO3,LicIO2+Licl中，LiAsF6取代LiClO4時(shí)表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能，圖10.6LiAsF6和醚類溶劑反應(yīng)的反應(yīng)毒性低于LiAsF6而安全性比LiClO4好。但是由與Li+離子存在強(qiáng)烈的締合作用，導(dǎo)致電解液的離及相應(yīng)的改性產(chǎn)物可以有效克服LiBF4的相關(guān)缺表10.3硼的螯合物鋰鹽結(jié)構(gòu)與性質(zhì)在石墨負(fù)極表面還原分解。參與形成的SEI膜可以有效抑制圖10.7LiBOB分解機(jī)理降低電解液的粘度；與石墨電極具有良好的相容性，LiPF6在碳酸酯電解液中表現(xiàn)出如下的規(guī)律：(1)電LiAsF6>LiPF6>LiClO4LiClO4>LiPF6>LiAsF6>Li圖10.8PF5催化碳酸酯分解括Li[(C2F5)3PF3]和Li[(C3F7)進(jìn)行了系統(tǒng)的性質(zhì)表征和性能評(píng)價(jià)。其中Li[(C2 率相接近，例如在25℃時(shí)，0.8MLi[(C2F5)3PF3]-和PF 極材料相容性較好，同等測(cè)試條件下循環(huán)性能優(yōu)勝于LiPF6的相互作用，導(dǎo)致LiCnF2n+1SO3具有較小的解離化電位隨氟碳鏈的增長(zhǎng)有所提高：LiC3F3SO3<LiC4F9SO3<Li氟烷(氧)基磺酰亞胺鋰的結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)i[N(Rf1SO2)(Rf2SO2)]在電解液體系中氟烷(氧)基磺酰亞胺鋰具有較高的解離度。在常見的氟烷氧基磺酰亞胺鋰中，電導(dǎo)率順序?yàn)椋篖i[N((CF3)2CHOSO2)2]>氧化電位順序?yàn)椋篖i[N((CF3)2CHOSO2)2]>Li[N(CF3CF2CH2Li[N(HCF2CF2CH2OSO2)2]>Li[N(CF3CH2OSO2)2]。由于這些陰離在負(fù)極表面的鈍化薄層，稱之為固態(tài)電解質(zhì)相界膜（solidelectrolyteinterface）或圖10.9電解液在負(fù)極上形成SEI膜SEI膜的機(jī)制可簡(jiǎn)單的歸納為：1）在界面的鋰離子和電解液中的容積分子、鋰鹽、EC+2e十2LitxLi(CH2CH2OCO2)Li?烷氧基碳酸鋰還可以與電解液中痕量水繼續(xù)單電子還原過(guò)程中生成的烷氧基碳酸鋰也可以co:+cozt+CH;CHOHCHeoH圖10.10EC在石墨表面的還原成膜機(jī)制VC是常用的負(fù)極成膜添加劑，因其結(jié)構(gòu)中含有雙鍵和環(huán)狀圖10.11VC在負(fù)極還原成膜機(jī)制亞硫酸酯（DMS）、二乙基亞硫酸酯（DE圖10.12含硫添加劑結(jié)構(gòu)圖10.13LiBOB在負(fù)極還原機(jī)制有機(jī)硅添加劑如三（三甲基硅烷）亞磷酸酯（TMS在石墨表面的化學(xué)/電化學(xué)行為，證明了TMSP添加劑可以在石墨表面形成有效的），范圍。TMSP添加劑用于Li/石墨電池提高圖10.14TMSP在負(fù)極還原機(jī)制就會(huì)發(fā)生電化學(xué)分解反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣體，使得電池內(nèi)定存在，但是當(dāng)電池電壓超過(guò)充電截至電壓時(shí)，氧化還原電生氧化反應(yīng)，氧化產(chǎn)物[O]擴(kuò)散到負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，這樣氧），（LG），聯(lián)吡啶（SANYO），聯(lián)苯碳酸酯（SANYO和Ube）。解釋放出含磷自由基[P]，生成的自由基會(huì)與電解液分解的言，溶劑的沸點(diǎn)和含氫量決定了電解液的易燃程度。因此，阻燃一定量的有機(jī)溶劑所需要的最少用量，因阻燃劑和被阻燃物質(zhì)性質(zhì)的不同而不同。子的導(dǎo)電性。這類物質(zhì)主要是一些富電子基團(tuán)鍵合缺電子2）把握溶劑各自的特點(diǎn)和相互關(guān)系，兼顧電導(dǎo)率和粘度以及4）了解鋰鹽的特點(diǎn)，對(duì)濃度、溫度等因素的影響2）根據(jù)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索歷史數(shù)據(jù)，對(duì)開發(fā)方4）根據(jù)溶劑的開發(fā)原則，兼顧電池的特點(diǎn)，確定溶劑體系，多輪）； 表10.4常用溶劑參數(shù)表超過(guò)一定濃度時(shí)，電解液粘度升高，電導(dǎo)率反圖10.15電解液在不同溫度下的電導(dǎo)率隨鋰鹽濃度變化文中介紹電解液的注液量可以通過(guò)下式進(jìn)行計(jì)算，其中vf為體積比系數(shù)圖10.16不同電解液體積比的電池可逆容量與能量密度變化圖10.17不同注液量電池不同倍率下的容量衰減圖解鋰損失和電解液不足的影響，在循環(huán)第一周時(shí)，我們能夠看到此Li損失，因此電