【正文】 emperature, 轈% N o m i n al C a p aci t y( R u n a w ay)S h u t d o w n高溫時(shí)內(nèi)阻增大 電流減小，溫度降低 電池基礎(chǔ)知識 電芯設(shè)計(jì)上的過充電保護(hù) anode/cathode anode/cathode overcharge Pressure driven disk Cell contact ? Pressure buildup triggers CID. ? Gas generating additives often used. Li2CO3 CO2 Electrode tab 電池基礎(chǔ)知識 如何提高鋰離子電芯安全性 ? 原料評估 ? 微分熱量測定 (DSC) 和熱量重量分析 (TGA) ? 電芯等級分析 ? 熱失控點(diǎn)的測定 ? 電池非正常使用情況模擬 ? 參考 IEC, UL， JIS等標(biāo)準(zhǔn) ? Electrical, mechanical, thermal 等的濫用情況 電池基礎(chǔ)知識 材料熱量測定 50 100 150 200 250 300 350 400 Heat=827J/g Temp. (176。 electrolyte reduced products Deposition onset ~ 4 to 5 V per cell 不可逆的 ! NiCd, NiMH H20 H2 + O2 Cell Voltage limited to ?? V 可逆的 ! 電池基礎(chǔ)知識 Liplating Issue of Liion Battery 液態(tài)鋰離子電池 (鋰枝晶 析出 ) (可能會引起內(nèi)部短路 ) 聚合物電池 (界面較平 ) 電池基礎(chǔ)知識 鋰枝晶的圖片 Liplating 電池基礎(chǔ)知識 鋰離子電池的過充 （ Motorola） 02468 5 0 0 50 1 0 0 1 5 0 2 0 0Cell Voltage% N o m i n a l C h a r geI IV II III ? Region I: overdischarge Benign failure ? Region II: normal operation ? Region III: cell degradation Li plating begins Electrolyte deposition Excessive delithiation of cathode ? Region IV: risk of thermal runaway Complete delithiation of cathode Impedance/voltage/heating increases 電池基礎(chǔ)知識 電芯設(shè)計(jì)上的過充電保護(hù) ? 電芯參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)： ? 電極涂料上各參數(shù)的 ? 電芯尺寸 ? 各種材料比例 ? 2。 電芯里的熱量因?yàn)? 各種原因集結(jié) 產(chǎn)生了更多的熱量 加快 /激活 了更多的反應(yīng) 壓力和溫度急速上升 Thermal Runaway “ Shutdown” ?Benign failure 電池基礎(chǔ)知識 電池過熱產(chǎn)生的原因 ?正常工作時(shí) ? 大電流和（或）差的散熱條件 ? 在離子電導(dǎo)率的使用上冒最小的風(fēng)險(xiǎn)， ? 提升容量時(shí)，活性物質(zhì)活性過大（所以提升容量時(shí)，需要小心驗(yàn)證） ?非正常使用時(shí) ? 放在高溫條件下 ? 外部短路時(shí) ? 內(nèi)部短路 ?電芯生產(chǎn)工藝缺陷 ?外部原因使之內(nèi)部短路 (擠壓 , 針刺等 ) ?過充電 電池基礎(chǔ)知識 液態(tài)鋰離子電池的安全問題 — 產(chǎn)生原因 ? 市場上需要越來越高的能量密度 更危險(xiǎn)的活性更高的材料被采用 (更多的能量儲存在里面 ) 更薄的隔膜被 采用 (30 16um)(發(fā)生內(nèi)部短路的可能性增大 ) ? 可燃性很強(qiáng)的有機(jī)電解液被采用 更容易起火 更容易漏液 (會腐蝕電池板，使保護(hù)板失去保護(hù)作用 ) ? 電極和電解液間的距離較大且不夠均勻 容易生成鋰枝晶，刺穿薄膜，構(gòu)成內(nèi)部短路。發(fā)生爆炸。 電池基礎(chǔ)知識 電池安全 電池為什么會爆炸？ ? 通常認(rèn)為爆炸是由于反應(yīng)發(fā)生的熱使電池溫度升高，而溫度升高又促使電池反應(yīng)加速，溫度超過某些點(diǎn)時(shí)，溶劑易揮發(fā)，副反應(yīng)增多。 ? UL標(biāo)準(zhǔn)為 UL1642 ? 鋰電池國家標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)為 GB/T182872022 ? 另外電池常用標(biāo)準(zhǔn)也有日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JIS C 關(guān)于電池的標(biāo)準(zhǔn) 及 SANYO PANASONIC公司制定的關(guān)于電池企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。 ? ，是否明顯標(biāo)識； ? ； ? ，噴碼方向和位置是否正確； ? ； ? ，防止失準(zhǔn)儀器在線上使用（針對所有工位）。 電池基礎(chǔ)知識 (九 )檢測 ? 、化成參數(shù)的設(shè)置； ? ； ? ； ? ； ? ； ? ； ? ； ? 、鋁殼柜的區(qū)分； ? ? ； ? ； ? ，是否有銹蝕； ? ，該點(diǎn)電壓電流曲線的情況匯的； ? 、老化和封口區(qū)的環(huán)境溫濕度。 ?注意先下拉先生產(chǎn)。 電池基礎(chǔ)知識 (六 )卷繞 ? 、隔膜紙、卷尺的規(guī)格、鋼（鋁）殼的卷繞注意事項(xiàng)； ? ； ? （鋼、鋁殼）；鋁殼正極的牢固性、負(fù)極的外觀； ? ； ? 、壓合蓋帽（鋁殼）注意雜物外露和鋁殼外觀的維護(hù)； ? ：偏移度。 c) 極片的強(qiáng)度檢驗(yàn)； 電池基礎(chǔ)知識 （四）制片后段： ? 、鎳帶的長度、寬度、厚度的確認(rèn)； ? 、鎳帶的點(diǎn)焊牢固性； ? ； ? 。 ? ： a) 稱量有無錯(cuò)分； b) 外觀檢驗(yàn)：尺寸超差（極片尺寸、刮后效果尺寸、掉料、折痕、破損、浮料、未刮凈等） ? :a) 烤箱溫度、時(shí)間的設(shè)置； b) 放 N抽真空的時(shí)間性效果（目測儀表）及時(shí)間間隔。 b) 外觀 :有無劃線、斷帶、結(jié)料（滾輪或極片背面）是否積料過厚，是否有未干透或烤焦，有無露銅或異物顆粒； ? ：規(guī)格確認(rèn)有無毛刺，外觀檢驗(yàn)。 ? （標(biāo)準(zhǔn)值、上、下限值）的計(jì)算： a) 單面敷料量（以接近此標(biāo)準(zhǔn)的極片厚度確定單面厚度）； b) 雙面敷料量（以最接近此標(biāo)準(zhǔn)的極片厚度確定雙面的極片厚度。 b) 集流體標(biāo)準(zhǔn) (實(shí)際 )重量的確認(rèn) 。 f) 測試、檢驗(yàn)：對漿料、混料進(jìn)行以下測試：固含量、粘度、混料細(xì)度、振實(shí)密度、漿料密度。 d) 活性物質(zhì)與溶液的混合攪拌：攪拌方式、攪拌時(shí)間和頻率。 d) 負(fù)極 :SBR+CMC溶液 ,攪拌時(shí)間和頻率。 ? d. 卷繞不齊； ? e. 沒包好； ? f. 隔膜有洞 。 電池基礎(chǔ)知識 爆炸成因 ? a. 過充； ? b. 隔膜閉合效應(yīng)差 。 ? g. 卷芯太厚 (附料太多；極片未壓實(shí)；隔膜太厚 )。 ? e. 殼壁太厚 。 ? c. 未烘干水分 。 電池基礎(chǔ)知識 產(chǎn)生超厚的原因 ? a. 焊縫漏氣 。 ? e. 鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大； ? f. 正極未加導(dǎo)電劑； ? g. 電解液沒有鋰鹽； ? h. 電池曾經(jīng)發(fā)生短路； ? i. 隔膜紙孔隙率小。 電池基礎(chǔ)知識 波導(dǎo)研究院 電芯不良項(xiàng)目及成因 電池基礎(chǔ)知識 ? a. 附料量偏少； ? b. 極片兩面附料量相差較大； ? c. 極片斷裂； ? d. 電解液少； ? e. 電解液電導(dǎo)率低； ? f. 正極與負(fù)極配片未配好； ? g. 隔膜孔隙率??； ? h. 膠粘劑老化 → 附料脫落； ? （未烘干或電解液未滲透） ? j. 分容時(shí)未充滿電； ? k. 正負(fù)極材料比容量小。 電池基礎(chǔ)知識 循環(huán)性能： ? 鋰離子電池的循環(huán)特性較好，一般 500次循環(huán)以后還可以保持 80%左右的容量。 ? 特別注意一點(diǎn)：鋰聚合物電池，在低溫時(shí)，聚合物電池中存在非導(dǎo)電的晶體相，而聚合物的導(dǎo)電特性直接依賴于載流子的數(shù)目和載流子的運(yùn)動。 型號表示： 方形鋰離子電池的型號一般用六位數(shù)表示，前兩位表示電池厚度，中間二位數(shù)表示寬度，最后兩位表示長度，例如 383450型，表示厚度為 ,寬度為 34mm,長度為 50mm 電池基礎(chǔ)知識 充電方式： ? 先恒流充電至 ， 后恒壓充電（日本的充電模式中是恒壓充電 ，國標(biāo) GB/T 18287是充電電流 ） 電池基礎(chǔ)知識 倍率放電性能： ? 因?yàn)殇囯x子電池用的是有機(jī)溶劑電解液，電導(dǎo)率一般只有鉛酸或堿性電池電解液的幾百分之一。 額定容量 （ GB/T18287—2022規(guī)定）： 電池在環(huán)境溫度為 20+/5度條件下，以 5h率放電至終止電壓時(shí)所應(yīng)提供的電量，用 C5表示。可根據(jù)化學(xué)電源不同系列的要求而選取。這樣，電池內(nèi)阻就相應(yīng)減小，電池在大電流放電時(shí)的能量損耗減??； 3） 應(yīng)是電子的良好絕