關于鋰聚合物電池基礎知識第1頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池2深圳富力電池有限公司

惠州賽能電池有限公司聯系人陳RQQ:215573722第2頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池3鋰離子電池基礎知識一、鋰離子電池組成二、鋰離子電池材料三、鋰離子電池制造工藝四、鋰離子電池一些基本概念五、鋰離子生產和使用過程常見的一些問題第3頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池4一、鋰離子電池組成

鋰離子主要是由電極（正、負極）、隔膜、電解液、外殼等組成第4頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池5二、鋰離子電池材料1、正極材料；2、負極材料；3、電解液；4、隔膜；5、外殼。第5頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池6正極材料

鈷酸鋰（LiCoO2)性能優勢：具有充放電效率高，熱穩定性好，循環壽命長，自放電低，工作電壓平穩（3.7V)等優點，是目前使用量最大的正極材料，但由于其屬于資源類材料，正面臨著價格不斷上漲的局面，人們正在尋求替代材料。（理論容量273.8mAh/g)第6頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池7其它正極材料

錳酸鋰（ＬiMn2O4)，克比容量低（100mAh/g),熱穩定性差，自放電較大，壓實密度低，使用受到一定的局限磷酸鐵鋰（LiFePO4）放電平臺低（3.2V),壓實密度、克比容量有一定的局限性，但由于安全性能優越，正逐步使用在電動工具、礦燈方面三元材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3）O2:：克比容量同鈷酸鋰相當，但壓實密度低，電芯對水份要求嚴格，正在逐步被使用。第7頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池8負極材料人造石墨：主要是由易石墨化的軟炭材料（石油焦、焦油瀝青、針狀焦等）經過碳化、石墨化、人造整形、造粒等工序制成第8頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池9負極材料人造石墨特點：性能穩定，循環壽命長，是目前使用量最大的負極材料，人造石墨克比容量在300-330mAh/g,理論容量在372mAh/g第9頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池10負極材料

天然石墨：天然石墨有微晶石墨和磷片石墨兩大類，鱗片石墨可用作負極材料，使用前須經過粉碎造粒水洗烘干固相包覆、液相包覆炭化石墨化等一系列過程，包覆的目的是使石墨表層覆蓋一層具有彈性包覆層，防止石墨材料在充放電過程中出現粉化現象，理論容量350-365mAh/g第10頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池11負極材料其他負極材料：合金類（如：硅碳類），目前處于研發階段，未商業化使用第11頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池12電解液優勢電解液必須滿足以下要求：

1、電化學穩定性的電位范圍寬（0-5V);2、電導率高、粘度低；

3、良好的熱穩定性，使用范圍盡可能寬(高沸點、低熔點）；

4、化學性能穩定，與電芯內集流體和活性物質不發生化學反應；

5、安全低毒，無污染；

6、資源豐富，價廉易得。第12頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池13電解液類別：普通電解液、功能電解液功能電解液：減少產氣量電解液、防過充電解液、高溫電解液、低溫電解液等，我公司減少產氣量電解液為普通電解液加1%VC（重量比），目的是更好的生成SEI膜和減少產氣量，其他幾種功能電解液使用量較少。電解液第13頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池14電解液普通電解液：EC:DMC:EMC=1:1:1/1mol/L/LiPF6;EC:DMC:DEC:EMC=2:1:2:1/1mol/L/LiPF6;

等，根據要求不同可選用不同的配比要求，我公司使用的普通電解為EC:DMC:EMC=1:1:1/1mol/L/LiPF6，該電解液特點是：常溫性能好，在-10℃以下和60℃以上電芯性能異常。第14頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池15隔膜隔膜是電池組成材料中一種極為重要的物料，責任重大，它既要保證將正、負兩極完全分開，又要提供鋰離子運行的通道，對其性能要求如下：

1、化學性能穩定，不參與電芯內化學反應和電化學反應；

2、電子的絕緣體，離子運行時阻力小（良好的透氣性、孔隙率高、孔徑大、厚度薄)；第15頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池16隔膜3、有足夠的機械強度（針刺強度大），保證加工性能；4、對電解液吸附能力強；5、具有優良的熱反應能力（PE127℃產生熱閉合，PP137℃產生熱閉合）。我公司使用隔膜是干法生產的三層隔膜PP/PE/PP聚乙烯、聚丙烯第16頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池17外殼外殼：鋼殼、鋁殼、鋁塑復合膜等，我公司主要生產鋁殼電芯第17頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池18三、鋰離子電池制造工藝工藝流程圖：配料涂布制片組裝激光焊注液化成分容入庫包裝出貨第18頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池19正極配料導電劑：正極材料（LiCoO2、ＬiMn2O4、LiFePO4等）屬于半導體，顆粒之間導電能力差，需填充適量的粒徑比較小的導電材料（Suerp-Li、S-O、乙炔黑）以增強電子與粒子之間的導電能力，導電材料必須是性能穩定、粒徑較小、比表面積適當、PH值接近中性、雜質含量低、易于壓實等，導電材料份額根據放電倍率要求不同而加量不同。第19頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池20正極配料粘結劑：正極材料、導電劑等須通過粘結劑黏附在集流體上，粘結劑須分散均勻，份量適當，否則易引起黏附不牢或黏附過牢等現象。第20頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池21負極配料負極配料：情況同正極基本相當。第21頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池22涂布正、負極涂布須保證涂布面密度均勻，烘烤溫度適當，各項參數滿足工藝要求。第22頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池23制片正、負極制片壓實密度至關重要。第23頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池24組裝1、上線前極片必須經過全檢，不良極片必須挑出返修或報廢；2、卷繞時負極必須包住正極；3、注意跟進卷繞短路及拉尾短路情況；第24頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池25注液：環境、注液量、鋁殼外觀要特別關注；

化成：環境、參數設置、鋁殼外觀要特別關注；

分容：參數設置、合格率等；

第25頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池26四、鋰離子電池一些基本概念容量：電池容量指在一定的放電條件下，電池所能放出的容量，單位是mAh或Ah，分理論容量、實際容量和額定容量；理論容量：理論上電池應該放出的電量，是理論值（計算值）；實際容量：在一定放電條件下，電池實際放出的電量，是實際值；額定容量：額定容量又叫標稱容量，是指在設計和制造電池時，規定電池在一定條件下應該放出的最低限度容量；三者之間的關系：理論容量≥實際容量≥額定容量第26頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池27電池電壓電壓：電壓分開路電壓、工作電壓、充電電壓、放電電壓、中值電壓、平臺電壓、上限電壓、下限電壓、電動勢等；開路電壓：在外線電路斷開時，電極兩端之間的電位差；工作電壓：電池在工作時，電池兩極之間的電位差；充電電壓：電池在充電時，電池兩極之間的電位差；第27頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池28電池電壓放電電壓：電池在放電時，電池兩極之間的電位差；中值電壓：電池在放電量中點時的電壓；平臺電壓：部分材料具有典型的放電平臺（鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等）放電平臺的電壓叫平臺電壓，鈷酸鋰平臺電壓3.6V,磷酸鐵鋰3.2V;上線電壓：設定值，規定電池充電的最高電壓；下限電壓：設定值，規定電池放電的最低電壓；電動勢：理論值，正、負極理論電極電位之差。第28頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池29內阻內阻：電流通過電池內部時，遇到的阻力叫內阻，它分為歐姆內阻和極化內阻；歐姆內阻：電極材料、電解液、隔膜電阻及各部件接觸內阻之和，屬物理內阻；極化內阻：包括電化學極化和濃差極化引起的內阻；第29頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池30循環壽命：電池在完成一個充放循環叫一個周期，在一定的放電制度下，電池容量降至規定值之前（循環后容量/循環前容量≥60%）完成循環的次數叫循環壽命；

第30頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池31自放電：在外線電路斷開時，電池出現容量下降、電壓減低的現象叫自放電，鋰離子電池月自放電率規定小于3%；安全性能：鋰離子電池安全性能包括過充、過放、短路、熱沖擊、針刺、跌落、重物沖擊等；第31頁，共34頁，2023年，2月20日，星期六富力電池32五、鋰離子電池在生產和使用過程中常見的一些問題1、制造過程中常見的問題：我公司電池分類中有A品、B品、C品之分，同一型號電池在不同批次生產中結果不同，這就是工序控制能力不一致造成的，常見的問題有容量低、厚度厚、內阻高、低壓多、鼓殼甚至爆炸等，須引起我們足夠的關注，造成電池不良原因主要有以下幾個方面：①配料：配料過程導電劑加量不當，粘結劑加量不當或分散不均勻都會出現低容量、高內阻、循環性能差、內阻、厚度變化大等一系列的問題；第32頁，共34頁，