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    解读锂离子电池生产过程中要注意的安全问题

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    • 最早得以应用于心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓。使得起植入人体的搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数位相机、手表中。

      为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如,锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以,锂电池的研究,也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外,人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。

      1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的行动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉,与镍镉电池相比,大大减少了对环境的污染。

      锂电池生产过程中的安全问题

      粘合剂最好采用高粘度粘合剂,并保证粘合剂的充分溶解以及粘合剂的充分干燥、NMP的水含量控制,最好在溶解粘合剂时,能够加热,使溶解更充分,增强粘合剂的粘结效果。如果对水体系粘合剂感兴趣,可以考虑成都茵地乐(LA132),如果采用水性粘合剂,粘结问题就不存在了,但是真空烘烤的温度和时间需要适当延长。

      保证磷酸铁锂材料和导电材料的干燥,最好在100-120度的真空烤箱内烘烤2个小时以上,并降至室温后,再分次加入PVDF溶液内。

      注意配料车间的湿度,由于循环水的原因,湿度比较难以控制,因此建议加料时间尽量控制在较短的时间内,且最好能控制湿度在30%RH以下。

      浆料的搅拌力度要大,最好能够采用高能剪切乳化分散,或者过胶体磨,保证浆料的充分分散及粘度和流动性,浆料的粘度最好调整在5000-6000毫帕.秒,流动性好是浆料能够粘接好的前提,浆料的流动性受水份的影响很大,如果浆料出现果冻状(变成冻胶)情况,pvdf的粘接效果下降很厉害,一般很难再做处理,因此强力搅拌过程中的水分控制非常重要。

      由于磷酸铁锂材料的涂布速度比较慢,浆料在涂布时可能有一些变化,特别是天气湿度比较大的时候,影响材料的粘接效果,因此,浆料最好在相对比较密闭的容器内为好或者分批转料。

      极片涂布烘干后,最好当天制片,如果需存放一段时间在制片,最好真空烘烤保存。制片完成后,烘烤温度应该设置在100度左右,真空烘烤10h左右,不能太长,时间太长容易脆片。

      卷绕或者叠片时最需要关注的是对粉尘的控制,特别是在电极片粘接效果不理想的时候,需要更多的关注,不然很容易产生低压问题。卷绕式电池也要注意电池的装配比,最好控制在91%以下,不然,装配比太大容易造成电池低压。

      电池烘烤建议在85度烘烤24小时以上,如果采用的单层PE隔膜,可以适当降低温度,但是时间一定要有保证,并定时换气。

      电池的注液量控制在4g/Ah左右,注液后应搁置7个小时以上,最好能够高温(50度左右)搁置老化。

      化成时,最好能用0.05c的倍率充电2个小时,0.1c充电5个小时,0.2c恒流恒压充电4个小时以上,上线电压在3.8v左右(首次化成电压可以相对高一点),0.2c放电到2.3v。

      分容时,最好采用0.2c充放(为了提高效率也可以采用0.5c或者1c充放),充放电电压控制在3.8v-2.3v之间。

      电池如果出现容量底或者电压平台低,可以考虑高温活化(65°c两小时以上)后二次化成(小电流0.1c充放),再进行常规的分容。

      电池如果出现大量电压比较低的情况,可以考虑用大电流冲击电池的方式,进行补救处理,也能会使电池的低压状况得到缓解。

      解读锂离子电池生产过程中要注意的安全问题

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