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锂离子电池工艺知识

电池种类划分：

一次电池

小型二次电池：镍镉、镍氢、锂离子

铅酸电池

动力电池

燃料电池

太阳能电池-地面光伏发电

其他新型电池

 

什么叫锂离子电池？

锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。

正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 或LiXMnO2

负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。

电解质为溶解有锂盐LiPF6 、 LiAsF6等有机溶液。

在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。

充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。

放电时则相反。

 

锂离子电池电化学反应机理

正极反应：LiCoO2= Li1-xCoO2 + xLi+ + xe-

负极反应：

C + xLi+ + xe- = CLix

电池总反应：

LiCoO2 + C =Li1-xCoO2 + CLix

放电时发生上述反应的逆反应。

 

锂离子电池特点

{C}l {C}{C}{C}高能量密度

{C}l {C}{C}{C}高工作电压

{C}l {C}{C}{C}长循环寿命

{C}l {C}{C}{C}电化学特性稳定

{C}l {C}{C}{C}荷电保持能力强

{C}l {C}{C}{C}无污染

{C}l {C}{C}{C}无记忆效应

 

锂离子电池结构

正极

    活性物质（LiCoO2\LiMnO2\LiNixCo1-xO2)

    导电剂、溶剂、粘合剂、基体      

负极

    活性物质（石墨、MCMB)

    粘合剂、溶剂、基体      

隔膜（PP+PE）

电解液（LiPF6 + DMC EC EMC)

外壳五金件（铝壳、盖板、极耳、绝缘片）

 

锂离子电池结构——正极

 

 

锂离子电池结构——负极

 

 

锂离子电池工艺过程

正负极配料→正负极搅伴→正负极涂布→正负极连续对辊→正负极连续分条→外观检验→计量分档位→正负极片真空烘烤→全自动卷绕→卷绕检验→套壳→测短路检验→点焊负极底部→放绝缘片→滚槽→超焊或激光焊接正极极耳→测短路外观检验→真空烘烤→注液→称重→封口清洗→表面套膜→高温老化→预充→检测电压→清洗表面→高温老化→第一次分容→第二次分容。

  

 

液态锂离子电池生产所用设备

真空搅拌机

拉浆机（涂布机）

裁切机

辊压机

卷绕机

激光焊机

真空注液机

化成检测柜

 

液态锂离子电池性能

常规性能：

    容量  电压  内阻

可靠性性能：

    循环寿命  放电平台  自放电   贮存性能

    高低温性能

安全性能

过充 短路 针刺 跌落 湿水 低压 振动