锂离子电池制片过程中掉粉的分析与讨论

极片掉粉目前钴酸锂的生产工艺，基本上不会掉粉，掉粉的可能性在生产过程中影响的因素有：

1、配方比例不当，如粘接剂太少，容剂少致使搅拌不均匀。

2、粘接剂烘烤温度过高，使粘接剂结构受到破坏，。

3、浆料搅拌时间不够，没有完全搅拌开，

4、涂布时温度太低，极片未烘干。

5、涂布量不均匀，厚度差异太大。

6、极片在辊压前未烘烤，在空气中大量吸收水份。

7、辊压时压力过大，使极粉与集流体剥离。

8、辊压时极片的放送方式不对，造成极片受力不均。

9、用油性正极，水性负极，不掉粉的？

三、电池不良项目及成因：

1．容量低

产生原因：

a．附料量偏少；b．极片两面附料量相差较大；c．极片断裂；

d．电解液少e．电解液电导率低；f．正极与负极配片未配好；

g．隔膜孔隙率小；h．胶粘剂老化→附料脱落；i．卷芯超厚（未烘干或电解液未渗透）j．分容时未充满电；k．正负极材料比容量小。

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）

四、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。

2、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。

3、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。

4、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。

审核编辑：符乾江