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解讀鋰離子電池生產過程中要注意的安全問題

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2022年03月09日  

最早得以應用于心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起植入人體的搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算器,數位相機、手表中。


為了開發出性能更優異的品種,人們對各種材料進行了研究。從而制造出前所未有的產品。比如,鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點。它們的正極活性物質同時也是電解液的溶劑。這種結構只有在非水溶液的電化學體系才會出現。所以,鋰電池的研究,也促進了非水體系電化學理論的發展。除了使用各種非水溶劑外,人們還進行了聚合物薄膜電池的研究。


1992年Sony成功開發鋰離子電池。它的實用化,使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備重量和體積大大減小。使用時間大大延長。由于鋰離子電池中不含有重金屬鎘,與鎳鎘電池相比,大大減少了對環境的污染。


鋰電池生產過程中的安全問題


粘合劑最好采用高粘度粘合劑,并保證粘合劑的充分溶解以及粘合劑的充分干燥、NMP的水含量控制,最好在溶解粘合劑時,能夠加熱,使溶解更充分,增強粘合劑的粘結效果。如果對水體系粘合劑感興趣,可以考慮成都茵地樂(LA132),如果采用水性粘合劑,粘結問題就不存在了,但是真空烘烤的溫度和時間需要適當延長。


保證磷酸鐵鋰材料和導電材料的干燥,最好在100-120度的真空烤箱內烘烤2個小時以上,并降至室溫后,再分次加入PVDF溶液內。


注意配料車間的濕度,由于循環水的原因,濕度比較難以控制,因此建議加料時間盡量控制在較短的時間內,且最好能控制濕度在30%RH以下。


漿料的攪拌力度要大,最好能夠采用高能剪切乳化分散,或者過膠體磨,保證漿料的充分分散及粘度和流動性,漿料的粘度最好調整在5000-6000毫帕.秒,流動性好是漿料能夠粘接好的前提,漿料的流動性受水份的影響很大,如果漿料出現果凍狀(變成凍膠)情況,pvdf的粘接效果下降很厲害,一般很難再做處理,因此強力攪拌過程中的水分控制非常重要。


由于磷酸鐵鋰材料的涂布速度比較慢,漿料在涂布時可能有一些變化,特別是天氣濕度比較大的時候,影響材料的粘接效果,因此,漿料最好在相對比較密閉的容器內為好或者分批轉料。


極片涂布烘干后,最好當天制片,如果需存放一段時間在制片,最好真空烘烤保存。制片完成后,烘烤溫度應該設置在100度左右,真空烘烤10h左右,不能太長,時間太長容易脆片。


卷繞或者疊片時最需要關注的是對粉塵的控制,特別是在電極片粘接效果不理想的時候,需要更多的關注,不然很容易產生低壓問題。卷繞式電池也要注意電池的裝配比,最好控制在91%以下,不然,裝配比太大容易造成電池低壓。


電池烘烤建議在85度烘烤24小時以上,如果采用的單層PE隔膜,可以適當降低溫度,但是時間一定要有保證,并定時換氣。


電池的注液量控制在4g/Ah左右,注液后應擱置7個小時以上,最好能夠高溫(50度左右)擱置老化。


化成時,最好能用0.05c的倍率充電2個小時,0.1c充電5個小時,0.2c恒流恒壓充電4個小時以上,上線電壓在3.8v左右(首次化成電壓可以相對高一點),0.2c放電到2.3v。


分容時,最好采用0.2c充放(為了提高效率也可以采用0.5c或者1c充放),充放電電壓控制在3.8v-2.3v之間。


電池如果出現容量底或者電壓平臺低,可以考慮高溫活化(65°c兩小時以上)后二次化成(小電流0.1c充放),再進行常規的分容。


電池如果出現大量電壓比較低的情況,可以考慮用大電流沖擊電池的方式,進行補救處理,也能會使電池的低壓狀況得到緩解。


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