分享丨几个错过一定后悔的锂电池生产技术问题！

2.内阻高

产生原因：

a. 负极片与极耳虚焊；

b. 正极片与极耳虚焊；

c. 正极耳与盖帽虚焊；

d. 负极耳与壳虚焊；

e. 铆钉与压板接触内阻大；

f. 正极未加导电剂；

g. 电解液没有锂盐；

h. 电池曾经发生短路；

i. 隔膜纸孔隙率小。

3.电压低

产生原因：

a. 副反应（电解液分解；正极有杂质；有水）；

b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；

c. 客户的线路板漏电（指客户加工后送回的电芯）；

d. 客户未按要求点焊（客户加工后的电芯）；

e. 毛刺；

f. 微短路；

g. 负极产生枝晶。

4.超厚

产生超厚的原因有以下几点：

a. 焊缝漏气；

b. 电解液分解；

c. 未烘干水分；

d. 盖帽密封性差；

e. 壳壁太厚；

f. 壳太厚；

g. 卷芯太厚(附料太多；极片未压实；隔膜太厚)。

5.成因有以下几点

a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）；

b. 烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料；

c. 负极比容量低；

d. 正极附料多而负极附料少；

e. 盖帽漏气，焊缝漏气；

f. 电解液分解，电导率降低。

6.爆炸

a. 分容柜有故障（造成过充）；

b. 隔膜闭合效应差;

c. 内部短路

7.短路

a. 料尘；

b. 装壳时装破；

c. 尺刮（小隔膜纸太小或未垫好）；

d. 卷绕不齐；

e. 没包好；

f. 隔膜有洞；

g. 毛刺；

8.断路

a.极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小；

b.连接片断裂（连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下）

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锂离子电池的安全特性

锂离子电池已非常广泛的应用于人们的日常生活中，所以它的安全性能绝对应该是锂离子电池的第一项考核指标。对于锂离子电池安全性能的考核指标，国际上规定了非常严格的标准，一只合格的锂离子电池在安全性能上应该满足一下条件。

1）短路：不起火，不爆炸；

2）过充电：不起火，不爆炸；

3）热箱试验：不起火，不爆炸（150℃恒温10min）

4）针刺：不爆炸（用Φ3mm钉穿透电池）；

5）平板冲击：不起火，不爆炸；（10kg重物自1米高处砸向电池）；

6）焚烧：不爆炸（煤气火焰烧考电池）

为了确保锂离子电池安全可靠的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以达到电池安全考核指标。

1）隔膜135℃自动关断保护：采用国际先进的Celgard2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下，复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。

2）电池盖复合结构：电池盖采用刻痕防爆结构，当电池升温，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。

3）各种环境滥用试验：进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。

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锂离子电池保护线路(PCM)

锂离子电池至少需要三重保护-----过充电保护，过放电保护，短路保护，那么就应而产生了其保护线路，那么这个保护线路针对以上三个保护要求而言：

过充电保护： 过充电保护 IC 的原理为：当外部充电器对锂电池充电时，为防止因温度上升所导致的内压上升，需终止充电状态。此时，保护 IC 需检测电池电压，当到达 4.25V 时（假设电池过充点为 4.25V）即启动过度充电保护，将功率 MOS 由开转为切断，进而截止充电。

过放电保护：过放电保护 IC 原理：为了防止锂电池的过放电，假设锂电池接上负载，当锂电池电压低于其过放电电压检测点（假定为 2.5V）时将启动过放电保护，使功率 MOSFET 由开转变为切断而截止放电，以避免电池过放电现象产生，并将电池保持在低静态电流的待机模式，此时的电流仅 0.1uA。当锂电池接上充电器，且此时锂电池电压高于过度放电电压时，过度放电保护功能方可解除。另外，考虑到脉冲放电的情况，过放电检测电路设有延迟时间。

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锂离子电池低容原因分析

1、压实密度大；

2、极片附粉少；

3、断片；

4、电解液量少；

5、化成不完全；

6、检测容量充放电不完全；

7、潮湿度高（吸水）；

8、电池储存久；

9、材料的比容量低；

10、极片虚焊，极耳虚焊；

11、制成过程中的环境控制如：温度、湿度........

12、完善中.........

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电芯膨胀原因及控制

锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象，经过分析与研究，发现主要有以下两方面原因：

1.锂离子嵌入带来的厚度变化

电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极，引起负极层间距增大，而出现膨胀，一般而言，电芯越厚，其膨胀量越大。

2.工艺控制不力引起的膨胀

在制造过程中，如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影响电芯电芯的膨胀程度。特别是水，因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感，从而发生激烈的化学反应。反应产生的气体造成电芯内压升高，增加了电芯的膨胀行为。所以在生产中，除了应对极板严格除湿外，在注液过程中更应采用除湿设备，保证空气的干燥度为HR2%，**（大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度）小于-40℃。在非常干燥的条件下，并采取真空注液，极大地降低了极板和电解液的吸水机率。

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锂离子电池正、负极活性材内为何要加VGCF碳管?

1、不管正或负极活性材都会有膨胀收缩的问题，一般负极碳材有20％膨胀收缩率，而像LFP正极材料有6％膨胀收收率。当多次充放电中，其正、负活性材颗粒与颗粒之间接触少、间隙加大，甚至有些脱离集电极，导致电子与离子传输路径断续不连续相，成为死的活性材，不再参与电极反应。因此循环使用寿命下降。VGCF碳管有很大的长径比，即使正、负活性材膨胀收缩后，其活性材颗粒间之间隙，可藉由VGCF碳管架桥连接，电子与离子传输不会间断。

2、由于VGCF碳管微结构是中空多管壁，可以让正、负电极吸纳更多的电解液，使得锂离子可以顺利快速嵌入或脱嵌，因此，有利于高倍率充放电。

3. VGCF是高强度纤维状长径比大之材料，可增加电极板的可挠性，正极或负极活性材颗粒间之黏接力或与极板间之黏接力更强，不会因挠曲而龟裂掉粉。

4.VGCF本质是高导电高导热特性，正极活性材其导电性都不好，添加VGCF以提高正极活性材的导电性，也提高正极或负极的导热系数，利于散热。

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解剖电池时遇到些情况,下面罗列出来,不知道各位前辈对这些情况有何见解:

1.明明很容易断的正极片注液以后却变得柔软?

2.正极片出现褶皱现象(内层)?

3.刚拆出来的负极片边缘和内层会是暗紫色，和极片中间部分颜色不一样(中间是金黄色)?

4.为什么每次拆开的负极片头部(第一小片)会有很多白色物质，是不是锂，为什么在那里这么多？

5.为什么短路以后正极片上面有铜，是不是负极的铜被电解过来，而且为什么是在正极头部吸铜最多；

6.负极耳发黑，是不是短路现象(大电流通过的遗迹)或者是负极石墨溶解？

7.观察正极料过量，是不是在负极片上滴水，看是否燃火。

答案搜索：(声明没有标准答案，以现场为主)

第一：极片充放电后已经反弹，肯定变软，通俗点，没那么死了，里面松了；

第二：那个是正常的~前面几圈卷饶时贴近卷针，肯定有折痕...除非你用非常厚的针，呵呵，这个不可能哦

第三：没充电灰色，半充暗紫色，满充金黄，那种情况自己想，提示：浸润程度；

第四：负极片头部(第一小片)会有很多白色物质，其他地方要是没有，就是你设计问题，是析锂；

第五：这个问题不清楚，不知道你那什么情况，是不是反充了，是整体还是部分，也有可能短路；

第六：负极耳发黑，看情况了，一般是短路；

第七：滴水谁给你教的？没听过；正极料过量，负极很明显的，当然你要排除外因。

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补充几点:

1.隔膜局部发黄或有黑点，是否曾经大电流通过，击穿隔膜，短路造成，可能是粉尘，也可能是你隔膜本来有孔，当然也有材料方面的可能；

2.在电池外包装时，点焊铆钉时电流不稳定或电流过大会使外露负极耳旁的隔膜烧坏，但高温胶是否会被烧掉。

这个还没见过，一般点焊是瞬间的，能量大到可以烧化里面的隔膜还真没见过，高温胶只是奈温高点，你要是有个1000度一样完蛋，爆炸的电池你可以看看，高温胶纸也成灰了。