1、1主講：主講： xx電話：1234567892v電池的定義v電池分類v鋰離子電池之電化學反應機理v鋰離子電池之應用領域v鋰離子電池之結構v液態鋰離子電池之工藝流程v液態鋰離子電池之生產設備v鋰離子電池之性能指標v手機鋰離子電池的使用3v什么叫電池？v電池是一種能夠將化學能轉化為電能的一種裝置。41.按工作性質分2.按電解液分3. 按電池所用正、負極材料劃分4.按用途分5.其它分類（使用領域、性能）51.按工作性質分v一次電池（原電池）v二次電池（可充電池）62.按電解液分v堿性電池（鋅錳電池、鎘鎳電池，鎳氫電池等）v酸性電池（鋅錳電池、鉛酸電池）v有機電解液電池（鋰離子電池）73. 按電池所用

2、正、負極材料劃分 v鋅系：鋅錳電池、鋅銀電池等v鎳系：鎘鎳電池、氫鎳電池、鎳鋅電池等v鋰系：鋰錳、鋰鐵、鋰鎳鈷錳電池等v其它體系 84. 按電池用途分v數碼電池：手機、電腦、MP3、MP4等v動力電池：汽車動力、自行車動力等v儀器儀表電池：萬用表、電子稱等v儲能電池：蓄電池（備用電源）9v鋰離子電池是指Li+ 嵌入化合物為正、負極的二次電池。v正極采用鋰化合物鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰（三元材料，一種由鎳、鈷、錳結合一起的層狀結構材料）、磷酸鐵鋰或錳酸鋰v負極采用鋰-碳層間化合物LiXC6。v電解質為溶解有鋰鹽LiPF6 等有機溶液。v在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為

3、“搖椅電池”。 充電時，Li+從正極脫嵌，經過電解質嵌入負極，負極處于富鋰狀態。 放電時則相反。10電池總反應：LiCoO2 + C = Li1-xCoO2 + CLix 放電時發生上述反應的逆反應。11v高能量密度v高工作電壓 v長循環壽命v電化學特性穩定v荷電保持能力強v無污染v無記憶效應12Li-ion Battery13v標準系列產品應用范圍標準系列產品應用范圍: 移動電話、手持電腦、筆記移動電話、手持電腦、筆記本電腦、本電腦、PDA個人數字助理、個人數字助理、v 數碼產品、藍牙耳機、數碼產品、藍牙耳機、 UPS、MP345、移動、移動DVD、GPS等。等。14產品系列應用范圍產品系列

4、應用范圍v高倍率系列產品應用范圍高倍率系列產品應用范圍: 用于航模、電動車、遙控玩用于航模、電動車、遙控玩具、電動工具等。具、電動工具等。v高容量系列產品應用范圍高容量系列產品應用范圍: 太陽能儲電池、移動備用電源太陽能儲電池、移動備用電源等。等。v異型系列高倍率產品應用范圍異型系列高倍率產品應用范圍: 電子煙及客戶個性設計需求電子煙及客戶個性設計需求等。等。15v正極 活性物質（LiCoO2LiMnO2LiNixCo1-xO2、 LiFePO4) 導電劑、溶劑、粘合劑、基體 v負極 活性物質（石墨、MCMB) 粘合劑、溶劑、基體 v隔膜（PP+PE）v電解液（LiPF6 + DMC EC E

5、MC)v外殼五金件（鋁塑膜、極耳）161718密封圈限流開關隔膜絕緣墊限流開關隔膜密封圈限流開關隔膜密封圈限流開關隔膜1920正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正極物質：鈷酸鋰+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）21負極基體：銅箔（約0.009mm厚)負極物質：石墨+CMC+SBR負極集流體：鎳帶（約0.1mm厚）22l材質：單層PE（聚乙烯）或者 三層復合PP（聚丙烯） +PE+PPl厚度：單層一般為0.0160.020mm 三層一般為0.0200.025mm23v性質： 無色透明液體，具有較強吸濕性。v應用： 主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環境下使用操作（如環

6、境水分小于20ppm的手套箱內）。v規格： 溶劑組成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比） LiPF6濃度 1mol/lv質量指標： 密度（25）g/cm3 1.230.03 水分（卡爾費休法） 20ppm 游離酸（以HF計） 50ppm 電導率（25） 10.40.5 mscm24配料裝配注液成型涂布烘烤化成卷芯烘烤制片分容檢測包裝入庫25正極片負極片裝配正極012 鈷酸鋰烘烤013 導電極烘烤014 PVDF烘烤015 正極配料016 正極過濾017 正極涂布018 正極對輥020 正極分切小片021 正極分檔019 正極分切大片022 正極耳裁剪023 正極極耳超焊024 正極

7、耳貼高溫膠紙025 正極片全檢 011 負極片全檢010 負極耳貼高溫膠紙009 負極超焊008 負極耳裁剪005 負極分切大片007 負極片分檔004 負極對輥013 負極涂布002 負極過濾001 負極配料負極006 負極分切小片260 4 7 注 液 后 靜 置0 5 1 熱 冷 壓 整 形0 4 8 預 充0 5 0 預 充 后 全 檢 電 壓0 4 9 預 充 后 靜 置0 5 2 二 封 抽 氣0 5 3 二 封 邊 補 封0 5 4 測 正 極 與 鋁 塑 膜 間 電 壓0 2 8 沖 殼0 2 7 裁 鋁 塑 膜0 2 9 去 邊注 液0 4 2 裝 盒 . 開 口0 4 0

8、測 短 路0 3 9 貼 P E 保 護 膜0 4 1 全 檢 外 觀0 4 3 電 芯 烘 烤0 4 5 注 液 后 抽 真 空0 4 4 注 液0 4 6 抽 真 空 封 口包 裝0 3 2 卷 繞檢 測裝 配0 3 8 頂 . 側 封0 3 7 入 模0 3 0 裁 隔 膜 紙0 3 5 熱 壓 芯0 3 3 卷 繞 后 全 檢0 3 1 發 料0 6 5 全 檢 外 觀0 6 4 全 檢 尺 寸0 6 7 裝 吸 塑 盒 . 裝 箱 . 打 包0 5 5 自 動 切 折 燙 / 手 動 切 折 燙0 6 2 全 檢 電 壓 . 內 阻0 6 0 高 溫 老 化 后 測 電 壓0 6 1

9、 分 容0 6 3 撕 P E 保 護 膜0 5 9 高 溫 老 化0 5 6 熱 冷 壓 整 形0 3 6 壓 芯 后 測 短 路0 6 8 入 庫0 5 7 貼 雙 面 膠 折 正 極 耳0 5 8 貼 不 干 膠0 6 6 噴 碼0 3 4 電 芯 吸 塵0 2 6 正 負 極 片 烘 烤注液0 4 7 注 液 后 靜 置0 5 1 熱 冷 壓 整 形0 4 8 預 充0 5 0 預 充 后 全 檢 電 壓0 4 9 預 充 后 靜 置0 5 2 二 封 抽 氣0 5 3 二 封 邊 補 封0 5 4 測 正 極 與 鋁 塑 膜 間 電 壓0 2 8 沖 殼0 2 7 裁 鋁 塑 膜0

10、2 9 去 邊注 液0 4 2 裝 盒 . 開 口0 4 0 測 短 路0 3 9 貼 P E 保 護 膜0 4 1 全 檢 外 觀0 4 3 電 芯 烘 烤0 4 5 注 液 后 抽 真 空0 4 4 注 液0 4 6 抽 真 空 封 口包 裝0 3 2 卷 繞檢 測裝 配0 3 8 頂 . 側 封0 3 7 入 模0 3 0 裁 隔 膜 紙0 3 5 熱 壓 芯0 3 3 卷 繞 后 全 檢0 3 1 發 料0 6 5 全 檢 外 觀0 6 4 全 檢 尺 寸0 6 7 裝 吸 塑 盒 . 裝 箱 . 打 包0 5 5 自 動 切 折 燙 / 手 動 切 折 燙0 6 2 全 檢 電 壓

11、. 內 阻0 6 0 高 溫 老 化 后 測 電 壓0 6 1 分 容0 6 3 撕 P E 保 護 膜0 5 9 高 溫 老 化0 5 6 熱 冷 壓 整 形0 3 6 壓 芯 后 測 短 路0 6 8 入 庫0 5 7 貼 雙 面 膠 折 正 極 耳0 5 8 貼 不 干 膠0 6 6 噴 碼0 3 4 電 芯 吸 塵0 2 6 正 負 極 片 烘 烤注液27v混料的目的混料的目的v是為了讓活性物質分散是為了讓活性物質分散v均勻均勻，v便于涂布時上料的恒定。便于涂布時上料的恒定。配料控制要點：配方，料重，攪拌時間攪拌速度，真空度，28涂布控制要點：溫度，速度，面密度,間隙尺寸,雙面對齊度，

12、膜片表觀，膠輥鋼輥料斗涂布刀箔材搬運時必須小心輕放，否則會造成以下不良情況：CoatingCoating目的目的: : 將糊狀漿料涂制成薄膜將糊狀漿料涂制成薄膜. .2930控制點控制點1.1.膜片一至性膜片一至性: : 重量重量, , 厚度厚度2.2.膜片的機械強度膜片的機械強度3.3.膜片的干燥度膜片的干燥度31SpacerKnifeRubberMetal rollSpacerMetal roll1st:2nd:3st:控制重點：1、毛刺（檢極片兩邊毛刺，1、用手感觸，2、目測。）2、寬度尺寸。3、邊緣脫粉。4、極片折皺3233v輥壓控制重點：v極片厚度，極片的柔軟性、v放片的前后一致性v

13、嚴禁極片疊壓34v保證焊接的強度v極耳在焊接時注意極耳是否平整，裁切處有無毛刺，有無卷邊或折皺。v保證焊接好極耳與極片頭部一邊平行v注意極耳膠內側與極片寬邊邊緣的距離潛在隱患：虛焊電池斷路或內阻偏大極耳膠距偏短，封焊時無外露膠，易短路，或極耳膠嵌入電芯，劃破隔膜紙，引起短路；偏長，封頭會壓在鋁帶上，易漏氣。35v極片在制造過程中會因各種原因產生掉粉或毛刺現象，所以要通極片在制造過程中會因各種原因產生掉粉或毛刺現象，所以要通過刷粉工序，清除極片上的余粉與刷平毛刺：過刷粉工序，清除極片上的余粉與刷平毛刺：v刷粉控制點：刷粉控制點： 1、保證極片上無殘留粉塵顆粒與毛刺、保證極片上無殘留粉塵顆粒與毛刺

14、 2、保證整張極片表面都有刷到、保證整張極片表面都有刷到 3、刷片時注意兩手平行拿極片，嚴禁使極片打折或碰撞。、刷片時注意兩手平行拿極片，嚴禁使極片打折或碰撞。36 把平面鋁膜拉伸成合乎電池 尺寸的凹槽 拉裂，導致漏液鼓脹；褶皺，封焊后易造成漏氣鼓脹；有凹凸點，引起外觀不良或刺破其他電池；有雜物，使電池發生其他化學反應，引起電池鼓脹或其他不良。沖殼沖殼潛在問題潛在問題監控項目：包裝膜鋁層厚度包裝膜邊寬、槽深和總長37v控制重點：控制重點：v正負對位，也就是說負極要在隔膜中間，正負對位，也就是說負極要在隔膜中間，正極要在負極中間。正極要在負極中間。v一般隔膜比負極片寬一般隔膜比負極片寬2-3mm

15、,2-3mm,負極片比正極負極片比正極片寬片寬1-2mm1-2mm（如下圖）（如下圖）v卷繞時注意不能松緊不一致，嚴禁極片與卷繞時注意不能松緊不一致，嚴禁極片與隔膜打皺；隔膜打皺；v極片對位要準確，負極一定要蓋住正極。極片對位要準確，負極一定要蓋住正極。v極片要放到位，嚴禁卷芯螺旋形，嚴禁極極片要放到位，嚴禁卷芯螺旋形，嚴禁極耳錯位或放不到位耳錯位或放不到位380.5-1mm卷針（彈性鋼0.7-1.0mm)隔離膜正極片負極片隔膜負極正極39404142注意不能讓短路卷芯下轉。43工序要點平壓時，查看極片狀態正極片因為面密度不穩定或者厚度不穩定，平壓會斷片，入殼不可入反。4445除去電芯中的水分

16、溫度失控溫度偏高會損壞電池，溫度過低會影響水分的去除，導致電池容量低、內阻不穩定、循環差及尺寸異常等問題。抽真空時不達標真空度不夠會影響電芯中水分的去除電芯烘烤電芯烘烤潛在問題潛在問題46環境控制：環境控制：濕度：要求電液在濕度：要求電液在2%2%以下濕度中方可使用，否則不允許生產。以下濕度中方可使用，否則不允許生產。溫度：盡量控制在溫度：盡量控制在2525左右，否則電液會揮發。注液環境溫度左右，否則電液會揮發。注液環境溫度 越低越好，因為低溫下電液不會結晶，一、不會揮發越低越好，因為低溫下電液不會結晶，一、不會揮發 二、電池表面電液不會干，所以就不會腐蝕電池外殼。二、電池表面電液不會干，所以

17、就不會腐蝕電池外殼。在鋰離子電池的電解液注液過程中，為何必須要在干燥房中進行？在鋰離子電池的電解液注液過程中，為何必須要在干燥房中進行？A A 防止溶劑揮發防止溶劑揮發 B B 防止鋰鹽分解防止鋰鹽分解C C 防止正極氧化防止正極氧化 D D 防止負極氧化防止負極氧化47注：1)指進行完第2組試驗的電池 2)指進行完第5組試驗的電池。化成時控制重點： 正負極性（鋁殼柜上負下正,軟包左正右負）電流:一定要小電流化成時一般充入70%-85%時間：時間與電流成正比時間越長充入的電量也就越多，所以在化成時一定要控制電流與時間（如自動柜可以自動完成但須人工設置）電壓：電壓在下柜時必須達到3.88V以上，

18、否則不允許封口。48檢測設備檢測設備全程監視器49監控項目：真空度封裝溫度、封裝效果50混料:讓活性物分散均勻涂布:Coating目的目的: 將糊狀漿料涂將糊狀漿料涂制成薄膜制成薄膜.控制點膜片一至性: 重量, 厚度膜片的機械強度膜片的干燥度51v制片：濕度控制，壓片厚度，烘烤，毛刺，粉塵v卷繞：負極大過正極，整齊度v封裝：密封性v注液: 濕度，注液量v化成：電流，時間，環境濕度5253v常規性能： 容量 電壓 內阻v可靠性性能： 循環壽命 放電平臺 自放電 貯存性能 高低溫性能v安全性能 過充 短路 針刺 跌落 濕水 過放 振動54v電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號C

19、表示。v常用的單位為安培小時，簡稱安時（Ah）或毫安時（mAh）。55v電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實際容量。v理論容量是把活性物質的質量按法拉第定律計算而得的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質量電池所能給出的理論電量，單位為Ah/kg（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。v實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為 Ah，其值小于理論容量。v額定容量也叫保證容量，是按國家或有關部門頒布的標準，保證電池在一定的放電條件下應該放出的最低限度的容量。56v 開路電壓 電池在開路狀態下的電壓稱為開路電壓。電

20、池的開路電壓等于電池正極的還原電極電勢與負極電極電勢之差。v 工作電壓 工作電壓指電池接通負載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。 電池在接通負載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。57v電流通過電池內部時受到阻力，使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內阻。v電池的內阻不是常數，在放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。v電池內阻包括歐姆內阻和極化內阻，極化內阻又包括電化學極化與濃差極化。內阻的存在，使電池放電時的端電壓低于電池電動勢和開路電壓，充電時端電壓高于電動勢和開路電壓。v歐姆電阻

21、遵守歐姆定律；極化電阻隨電流密度增加而增大，但不是線性關系，常隨電流密度的對數增大而線性增大。 58v電池在完全充電后完全放電，循環進行，直到容量衰減為初始容量的80%，此時循環次數即為該電池之循環壽命v循環壽命與電池充放電條件有關v鋰離子電池室溫下1C充放電循環壽命可達300-500次（行業標準），最高可達2000次以上。59v時間平臺v電壓平臺v容量平臺60時間平臺v1.標稱平臺：根據客戶要求或國家（國外、國際）、行業標準要求，電池在1C倍率下的最低放電時間。表達方式為分鐘。（標準、要求）v2.實際平臺：在1C倍率下，3.6V的放電時間與截止3V時的放電時間的比值。表達方式為百分比。（測試

22、）v3.使用平臺：在1C倍率下，以60min為標準放電平臺，實際放至3.6V的時間與60分鐘的比值。表達方式為百分比。 （出貨）61v電壓平臺：按表達方式分。v1.電壓值：包括中值電壓和平臺電壓，表達方式為電壓值，如3.73V。（材料評估）v 中值電壓：放電至3V的時間中點對應的電壓值。（材料測試、性能評估）v 平臺電壓：電池電壓平穩下降的電壓段的中點。（材料評估）v2.電壓范圍：電池電壓平穩下降的范圍。其表達方式為范圍值，如3.633.85V。（材料性能評估）62v容量平臺v1.標稱平臺。根據國家（國外、國際）、行業標準要求，放電至3.6V的最小要求容量。v2.實際平臺。實際放電至3.6V的容量。v3.百分比平臺。包括測試平臺和出貨平臺。v測試平臺：電池放電至3.6V的容量與放電至3.0V的容量比。v出貨平臺。電池放電至3.6V的容量與標稱容量的比值。63162min101min64v電池完全充電后，放置一個月。然后用1C放電至3.0V，其容量記