电极浆料制备和极片涂布:影响锂离子电池性能的关键工序
2024-08-10 11:12:13发布 浏览71次 信息编号:82102
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电极浆料制备与电极涂覆无疑是电极制造中最基本的内容和最关键的工序,而电极浆料的性能直接影响涂覆的效率和质量。
【文/锂电池】在锂离子电池的生产过程中,电极制造、电芯组装与封装、电池预充与激活是三个主要的工作阶段,也就是锂电池人所说的前工序、中工序、后工序。电极制造是锂电池生产的血肉,电芯组装与封装是锂电池的骨架,锂电池预充与激活则是灵魂。三者作为一个整体紧密依存、不可分割,在锂离子电池的生产过程中都扮演着重要的角色。其中任何一个因素,如原材料、电池设计、制造设备与工艺、环境等,稍有缺陷都可能导致电池产品性能不佳。
在电极制造工艺阶段,又可细分为浆料制备、浆料涂覆、电极轧制、电极分切、电极干燥五个工序。当然,根据制造工艺的不同,各公司厂家都会改变或删除部分工序顺序。电极浆料制备和电极涂覆无疑是电极制造中最基本的内容和最关键的工序,而电极浆料的性能直接影响涂覆的效率和质量。
锂电池浆料分为正极浆料和负极浆料,两种浆料所用到的活性物质、导电剂、粘结剂、溶剂等随电池体系不同而不同。正极浆料和负极浆料的制备包括液体与液体之间、液体与固体物质之间的混合、溶解、分散等一系列工艺过程,在这个过程中有温度、粘度、环境等的变化。不管是采用水体系还是油体系,目前锂电池厂家所采用的搅拌工艺主要分为湿法和干法两种,下面我们来分析一下这两种搅拌工艺:
1.湿法制浆工艺
湿法制浆与干法制浆的区别主要体现在不同阶段浆料的固含量不同。湿法制浆的特点是前期成品浆料的固含量较低,而干法制浆则恰恰相反。湿法制浆的主要过程是先将粘结剂、导电剂等材料混合搅拌,再加入活性物质进行充分搅拌分散,最后加入适量溶剂调节粘度以适合涂敷。粘结剂的状态主要有粉状和凝胶状,有的公司会先将其制成凝胶状,方便粘结剂发挥作用,也有的公司直接使用粉状粘结剂。正负极粘结剂状态的选择也要视情况而定,比如常用的正极粘结剂PVDF,不建议直接使用分子量较大的粉状,而是应先制成凝胶状再配制浆料。 PVDF在常温常压下至少需要2-3小时才能完全溶解,否则浆料的粘度会产生很大的波动,对涂覆时表面密度的变化也会有很大的影响。
湿法制浆工艺是国内锂电池生产厂家普遍采用的工艺,在湿法混合工艺中,一般选用双行星真空搅拌机作为主流的锂电池浆料搅拌设备。湿法制浆工艺的特点是先配制均匀分散的导电胶,再将活性物质与导电胶混合分散。此工艺耗时短,工序相对简单,浆料流动性好,气泡少。搅拌时间短有利于提高生产效率。该工艺适应性强,在活性物质与导电剂质量差异较小的情况下都可以接受,配制出的浆料不会影响现有的涂覆工艺和极片质量。另外后期对浆料进行抽真空所需时间短。但湿法混合工艺的问题是由于导电剂的表面积大,容易吸收溶剂,导致溶剂流动性差,加入活性物质后不易达到均匀分散的状态。在相同固含量条件下,浆料粘度比干法制浆工艺高。
2.干法制浆工艺
干法制浆的工艺流程是先将活性物质、导电剂等粉体材料按一定的速度进行预混合,混合均匀后加入粘结剂,混合搅拌,逐渐加入溶剂进行混合分散,最后加入一定量的溶剂进行稀释调节至包覆所需的黏度。在干法制浆过程中,锂离子电池浆料的混合分散过程可分为宏观混合过程和微观分散过程,这两个过程将始终伴随锂离子电池浆料制备的整个过程。干法制浆的流程可以用下图来形象地表示(图片来自网络):
①干粉混合。在干粉混合阶段,物料颗粒以点、点面、点线形式相互接触,接触形式因物料种类不同而异。此阶段物料内部孔隙率高,粉体表面摩擦力小,因此大多数物料能在短时间内混合接触。
②物料润湿混合阶段。此阶段,干粉均匀混合后,加入粘结剂液体或溶剂,原料湿润、混浊。经过搅拌机的强烈搅拌,物料受到机械力的剪切、摩擦,颗粒间还存在内摩擦,在各种力的作用下,原料颗粒趋于高度分散。此阶段对成品浆料的粒度、粘度有至关重要的影响。
③稀释分散阶段。第二阶段完成后,缓慢加入溶剂调节浆料粘度和固含量,进一步分散。此阶段分散与团聚并存,最终达到稳定,浆料形成稳定的悬浮状态。此阶段物料的分散主要受到机械力、粉体与液体间的摩擦阻力、高速分散剪切力、浆料与容器壁间的撞击相互作用力的影响。
干法制浆工艺与湿法工艺的区别在于,第二阶段物料之间、设备与物料之间的内摩擦力较大,在各种力的作用下,物料能达到很好的分散状态,浆料分散程度高对电极质量有利。在相同固含量下,干法制备的浆料粘度较低,浆料粘度越低,维持稳定的时间越短,且越容易分层,在涂覆过程中浆料极易沉降在角落,造成沉降,涂覆精度波动。其次,干法制浆过程中物料的最佳状态较难控制,随着原料的粒度、pH值、比表面积等因素的变化,最佳状态下的固含量会发生变化,需要重新调整工艺,影响生产效率和不同批次电极之间的一致性。
以上总结了湿法制浆和干法制浆的方法和优缺点。俗话说,凡事都有利弊,两种工艺也各有特点。如果要保证极片质量,浆料不会长期存放,可以采用分散性较好的干法制浆工艺。如果要保证极片质量的一致性,更在意生产效率和成本,可以采用湿法制浆工艺。关键还是要在不断的实践中完善工艺,才能满足并超越锂电池浆料的质量要求。
锂电池安全、测试及解决方案
介绍
能量密度低、循环寿命有限等使用问题常常被人诟病,但与这些问题相比,电池安全性才是人们关注的焦点。
随着手机、数码产品、电动汽车的普及,锂离子电池在人们生活中扮演着越来越重要的角色,其能量密度低、循环寿命有限等使用问题常常被人们诟病,但与这些问题相比,电池安全问题才是人们关注的重点。
近年来,因电池安全问题引发的事故比比皆是,很多问题造成的后果令人震惊。例如震惊业界的波音787“梦想飞机”锂电池起火事件,以及Note 7大规模电池起火爆炸事件,再一次为锂离子电池安全敲响警钟。
锂离子电池的组成及工作原理
锂离子电池主要由正极、负极、电解液、隔膜、外部连接件、封装等部件组成。其中,正极和负极含有活性电极材料、导电剂、粘结剂等,均匀涂覆在铜箔和铝箔集流体上。
锂离子电池正极电位较高,常为嵌锂过渡金属氧化物或多阴离子化合物,如钴酸锂、锰酸锂、三元、磷酸铁锂等;锂离子电池负极材料通常为碳材料,如石墨、非石墨化碳等;锂离子电池电解液主要为非水溶液,由有机混合溶剂与锂盐组成,其中溶剂多为碳酸等有机溶剂,锂盐多为一价多阴离子锂盐,如六氟磷酸锂等;锂离子电池隔膜多为聚乙烯或聚丙烯微孔膜,起隔离正负极材料的作用,防止电子通过而造成短路,同时又允许电解液中的离子通过。
在充电过程中,在电池内部,锂以离子的形式从正极释放出来,由电解液输送通过隔膜,嵌入到负极中;在电池外部,电子从外电路迁移到负极。在放电过程中:在电池内部,锂离子从负极释放出来,穿过隔膜,嵌入到正极中;在电池外部,电子从外电路迁移到正极。随着电池的充放电,电池之间迁移的是“锂离子”而不是单质“锂”,所以这种电池被称为“锂离子电池”。
锂离子电池的安全隐患
一般来说,锂离子电池的安全问题表现为燃烧甚至爆炸。这些问题的根本原因是电池内部的热失控。此外,一些外部因素,如过充、着火、挤压、穿刺、短路等,也会导致安全问题。锂离子电池在充电和放电过程中会产生热量。如果产生的热量超过电池的散热能力,锂离子电池就会过热,电池材料会发生破坏性的副反应,如SEI膜分解、电解液分解、正极分解、负极与电解液反应、负极与胶粘剂反应等。
1、正极材料的安全隐患
锂离子电池使用不当,会导致电池内部温度升高,引起正极中的活性物质分解、电解液氧化。同时,这两个反应会产生大量的热量,导致电池温度进一步升高。不同的脱锂状态对电池的活性物质晶格转变、分解温度和热稳定性的影响有很大不同。
2、负极材料的安全隐患
早期使用的负极材料为金属锂,组装后的电池在经过多次充放电循环后,容易产生锂枝晶,进而刺破隔膜,导致电池短路、漏液,甚至爆炸。嵌锂化合物可以有效避免锂枝晶的产生,大大提高锂离子电池的安全性。随着温度的升高,嵌锂状态的碳负极首先与电解液发生放热反应。在同样的充放电条件下,电解液与嵌锂人造石墨的反应放热速率远大于与嵌锂中间体碳微球、碳纤维、焦炭等的反应放热速率。
3、隔膜与电解液的安全隐患
锂离子电池的电解液为锂盐与有机溶剂的混合溶液,商业化的锂盐为六氟磷酸锂,高温下易热分解并与微量水及有机溶剂发生热化学反应,降低电解液的热稳定性;电解液的有机溶剂为碳酸盐,其沸点和闪点较低,高温下易与锂盐反应释放PF5,且易被氧化。
4.制造过程中的安全隐患
锂离子电池制造过程中,电极制造、电池组装等工序都会对电池的安全性产生影响。例如正负极混料、涂覆、压延、裁切或冲孔、组装、电解液添加量、密封、化成等工序的质量控制都会影响电池的性能和安全性。浆料的均匀性决定了活性物质在电极上分布的均匀性,影响电池的安全性。浆料细度过大,电池充放电过程中负极材料的膨胀和收缩会发生较大变化,容易发生金属锂的析出;浆料细度过小,会导致电池内阻过大。涂覆加热温度过低或干燥时间不足,溶剂残留,粘结剂会部分溶解,造成部分活性物质易剥离;温度过高,粘结剂可能碳化,活性物质脱落,造成电池内部短路。
5、电池使用过程中的安全隐患
锂离子电池应尽量减少过度充电或过度放电,尤其是单节容量较高的电池,因为热扰动可能引发一系列放热副反应,从而导致安全问题。
锂离子电池安全检测指标
锂离子电池生产出来之后,在到达消费者手中之前需要经过一系列的检测,以尽可能保证电池的安全,减少安全隐患。
1、挤压测试:将充满电的电池放置于平整表面,用液压缸施加13±1KN的挤压力,用直径32mm的钢棒挤压电池,挤压力达到最大后停止挤压,电池不会起火、爆炸。
2、冲击试验:电池充满电后,放置在平坦的地面上,在电池中心位置垂直放置一根直径15.8mm的钢柱,将9.1kg的重物从610mm的高度落到电池上方的钢柱上,电池不会起火、爆炸。
3、过充测试:用1C将电池充满电,再以10V电压3C进行过充测试。电池过充时电压上升到一定电压后稳定一段时间,接近一定时间时,电池电压迅速上升,上升到一定限度时,电池盖帽被击穿,电压降至0V。电池不起火、不爆炸。
4、短路测试:电池充满电后,用电阻不大于50mΩ的导线短路电池正负极,测试电池表面温度的变化,电池最高表面温度140℃,打开电池盖时,电池不起火、不爆炸。
5、针刺试验:将充满电的电池放在平坦的表面上,用直径3mm的钢针对电池进行径向刺穿。测试电池是否不起火或爆炸。
6、温度循环试验:锂离子电池的温度循环试验是模拟锂离子电池在运输或储存过程中反复暴露于低温和高温环境时的安全性。试验采用快速、极端的温度变化进行。试验后,样品不应着火、爆炸或泄漏。
锂离子电池安全解决方案
鉴于锂离子电池在材料、制造和使用过程中存在诸多安全隐患,如何对易出现安全问题的部位进行改进是锂离子电池生产厂家需要解决的问题。
1.提高电解液的安全性
电解液与正负极之间存在较高的反应性,尤其是在高温下。为了提高电池的安全性,提高电解液的安全性是比较有效的方法之一。通过添加功能添加剂、使用新型锂盐、使用新型溶剂等可以有效解决电解液的安全隐患。
根据添加剂作用的不同,主要可分为以下几种:安全保护添加剂、成膜添加剂、正极保护添加剂、稳定锂盐添加剂、促进锂析出添加剂、集流体防腐添加剂、润湿性增强添加剂等。
为了提高商用锂盐的性能,研究人员对原子进行取代,得到了很多衍生物。其中,用全氟烷基取代原子得到的化合物具有闪点高、电导率相近、耐水性增强等诸多优点,是一类具有很大应用前景的锂盐化合物。此外,以硼原子为中心原子与氧配体螯合得到的阴离子锂盐具有很高的热稳定性。
在溶剂方面,已有不少研究者提出了一系列新型有机溶剂,如羧酸酯、有机醚等。此外,离子液体也是一类安全性较高的电解质,但与常用的碳酸盐电解质相比,离子液体的黏度要高出几个数量级,电导率和离子自扩散系数较低,因此在投入实用化之前还有大量的工作要做。
2.提高电极材料的安全性
磷酸铁锂和三元复合材料被认为是低成本、“安全”的正极材料,有望在电动汽车行业得到广泛应用。对于正极材料而言,提高其安全性的常用方法是包覆改性,例如在正极材料表面包覆金属氧化物,可以阻止正极材料与电解液的直接接触,抑制正极材料相变,提高其结构稳定性,降低晶格中阳离子的无序性,以减少副反应的产热。
对于负极材料而言,由于其表面往往是锂离子电池中最容易发生热化学分解和放热的部分,因此提高SEI膜的热稳定性是提高负极材料安全性的关键方法。可以通过弱氧化、金属及金属氧化物沉积、聚合物或碳包覆等方法提高负极材料的热稳定性。
3.完善电池安全防护设计
除了提高电池材料的安全性外,商业化锂离子电池采用的诸多安全防护措施,例如设置电池安全阀、热熔断器、串联具有正温度系数的元器件、使用热封隔膜、加载专用保护电路、专用电池管理系统等也都是增强安全性的手段。
锂电池正负极材料的性能由什么决定?
经过近几年的淘汰,目前动力电池市场主流的正极材料只剩下锰酸锂、磷酸铁锂和三元锂,它们各有优缺点,随着市场的发展、技术的进步、新材料的诞生,升级与淘汰还在进行中。
正极材料的安全性、能量密度、功率密度是不同车型选择锂电池类型的基本依据。
1 正极材料的基本要求
能够广泛应用的正极材料必须满足以下要求。
首先,材料本身电位较高,使得其与负极材料之间可以形成较大的电位差,从而实现高能量密度的电芯设计;同时,带电离子的嵌入和脱出对电极电位的影响很小,因此在充放电过程中不会出现过大的电压波动,不会对系统中的其他用电设备产生不利影响。
第二,材料含锂量要高,锂离子的嵌入脱出要可逆,这是高容量的前提。有的正极材料理论容量很高,但第一次嵌入后,一半的锂离子就失去活性,这样的材料无法投入商业化使用。
第三,锂离子扩散系数大,锂离子在材料内部移动速度快,嵌入和脱嵌能力强。这是影响电池单体内阻的因素,也是影响功率特性的因素。
第四,材料比表面积大,锂离子的嵌入位点多。比表面积大意味着锂离子的嵌入通道比较短,锂离子的嵌入和脱出比较容易。而通道浅,就必须有足够的锂嵌入位点。
第五,与电解液的相容性和热稳定性好,出于安全考虑。正极材料不易与电解液发生反应,在较高温度下结构保持稳定,仍然不易与电解液发生反应。这样的材料不会为电芯的额外热量积累提供热量,可以降低电芯进入自热阶段的概率。
第六,材料易得、加工性能好。材料成本低、易加工成电极、电极结构稳定,为该材料的推广应用提供了有利条件。
2 什么决定了正极材料的安全性?
第一,电池单体设计中正极材料的使用量远大于负极材料的容量,会增加热失控的风险。一般来说,正极材料的锂离子含量要大于负极材料的离子容量,以此来提升电池的功率特性与循环性能。然而正极结构中储存的锂离子过多,当外部保护电路失效,电池过充时,很容易引发事故。过充时,负极材料结构中已经充满了锂离子,已经没有空间再容纳更多了。然而正极中多余的锂离子在外加电压的驱动下,还是会向负极聚集,大量的锂离子沉积在负极表面,形成锂晶体,活性锂单质遇到高温就会发生剧烈反应;或者单质质量过大,会刺破隔膜,造成内部短路,给电池带来爆炸的风险。
其次,材料的热稳定温度越高,材料的氧化能力越弱,材料就越安全。如下表所示,从上到下越来越安全。正极材料长期浸泡在电解液中,表面的保护膜不能像负极一样起到很好的保护作用。因此,保证正极材料不与电解液发生反应的因素主要依靠正极材料本身的热稳定性以及与电解液的相容性。
3.正极材料对锂电池性能的影响
电池能量密度
每一种正极材料都有其理论能量密度,选择正极材料就意味着选择电池单元能量密度的上限,而正极材料在加工制造过程中的用量设计、振实密度等也会影响成品电池单元的能量密度。
电池功率密度
不同类型的正极材料决定了电池充放电功率的大致范围。材料的一些细节作为辅助因素也会影响功率特性。例如正极材料的晶体结构稳定性、颗粒大小、掺杂原子、碳包覆工艺、材料制备方法等。以上因素通过影响正极材料容纳锂离子的能力和嵌入和脱嵌通道的通畅程度,最终影响锂电池的功率密度。
电池循环寿命
影响电池循环寿命的因素有很多,与正极材料有关的因素主要包括循环使用过程中正极材料中活性物质的损失,以及充放电过程中材料结构塌陷造成正极容纳锂离子能力的衰减等。正极材料中的杂质,如单质铁、三价铁等,会与电解液发生相互作用,产生不良副反应,或引起内部微短路。
4 三种主流正极材料的重要特性
4.1 锰酸锂
锰酸锂作为使用历史比较悠久的锂电池材料,安全性高,特别是抗过充能力强,是一大突出优点。由于锰酸锂本身结构稳定性好,在设计电芯时,正极材料的用量不需要超过负极太多。这样整个体系中活性锂离子数量较少,负极充满电后,不会有过多的锂离子存留在正极,即使发生过充,也不会有大量锂离子沉积在负极形成结晶。因此锰酸锂是常用材料中抗过充能力最好的。
加之该材料价格低廉,对生产技术要求相对较低,是一种比较早得到广泛应用的正极材料。
但是,这也有明显的缺陷。锰。
由于高温性能,锂氧化物通常在高功率或高温环境中使用,例如,高速乘客汽车和插电式杂种汽车很少使用锰氧化锂作为电力源。
4.2磷酸锂
磷酸锂的优势主要反映在安全性和循环寿命中。
磷酸锂的缺点也很明显,包括低能量密度,一致性差和低温性能。
低能密度是由材料本身的化学性质确定的。
一致性,尤其是批量稳定性,不仅与生产水平有关,而且与其自身的化学特性有关。
磷酸锂电池仍然是我所在国家的电动汽车的主要电力电池类型,尽管它们的能量密度部分影响了它们的使用范围,尤其是国家政策要求使用锂铁磷酸液的公共汽车。
4.3三元锂
锂锂阴极材料结合了三种材料的优势,考虑到材料结构的稳定性,活性和低成本,在同一电池中形成协同作用。
在三个元素中,NI含量越高,电池电池的能量密度越高,同时,电池电池的安全性越低。
三元材料的大多数缺点是在热失控的情况下,其侧面反应的产物包含大量的气体,这大大增加了事故的危险和散布。增加能量密度的方法不适用于它。
市场的份额逐渐扩大,主要的驱动力来自于汽车范围。没有能够从车辆制造商到电池牢房制造商的补贴,必须符合提高产品能量密度的一般趋势,因此三元锂电池的使用越来越多。
锂电池负电极材料,容量,寿命和安全性是受到最大关注的主要性能要求。
锂电池的理论能力密度的上限主要取决于正电极材料的理论能力和负电极材料。
1材料的理论能力
每个材料分子的摩尔可以带来多少活性锂离子,将所有锂离子的库仑电荷除以材料的摩尔质量,以获得单位转换后的库仑电荷值。
以碳材料为例:锂离子以LIC6的形式存在于石墨中。
每摩尔的电子电荷:
(6.02×10^23)*(1.×10^-19c)/3.6
= 9./3.6 = 2.6792*10^4 mah
在:
每摩尔的电子数量为6.02×10^23;
每个电子的电荷为1.×10^-19c;
1mah = 3.6c;
碳原子量12;
石墨负电极每单位质量存储的电量为:2.6792*10^4/(12*6)= 372.1 mAh/g。
通过这种方式,我们了解负电极材料的理论能力如何得出材料的理论限制。
因此,从计算公式来看,电极材料的理论能力的确定因子是:材料的分子质量和与每个分子相对应的活性锂离子的数量。
2研究和应用中的阳极材料
分子结构决定了材料电荷能力的理论极限,而材料的实际物理结构也会影响能力。
目前,负电极材料的类型通常分为碳材料,基于硅的碳材料及其复合材料,氮化物负电极,基于TIN的材料,钛锂,合金材料等。其中,碳材料是主流材料,大多数商业锂电池的生产是碳材料负电极。
2.1碳材料
有多种类型的碳材料,最常见的是天然石墨阳极,人造石墨阳极,中间碳微粒(MCMB),软碳(例如焦炭)阳极,硬碳阳极,碳纳米管,石墨烯,碳纤维等,其中包括自然石墨ando ande anode anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode Anode。
由于许多原因,石墨被广泛用作负电极。
首先,它的电势很低,排放平台在0.01V至0.2V处,使电池轻松获得更高的输出电压,其次,石墨的分层堆叠结构使锂离子可以在较小的障碍物之间自由移动。
最后,元素c在地球上大量存在,很容易直接获得,并且也易于人工处理和制造。
石墨负电极的缺陷也很明显。
石墨阳极
2.1.1天然石墨
天然石墨是一种在自然界中的碳,其基本分层结构适合插入和提取锂离子。
2.1.2人工石墨
当宝石是自然的时候,人们认为它们具有自然石墨的特性,而人工石墨没有选择易于石化的碳材料,并在高温下形成了较大的差异,这使得能够使液化材料具有良好的能力。
2.1.3其他石墨材料
使用具有高碳含量的材料对中间的碳微球,软碳和硬碳进行了处理。
2.1.4新碳材料:碳纳米管和石墨烯
碳纳米管
碳纳米管的直径为纳米和长度的微米,通常是空心管,两端都具有出色的电导率和热导率。
直接使用碳纳米管作为负电极可以帮助锂电池在高速放电方面,但是它们的可逆能力较低,其寿命很短,因此当前的研究方向无法直接使用。
碳纳米管的微观模型
石墨烯
石墨烯被称为新材料国王,其发现者赢得了诺贝尔物理学奖,被描述为一种由单层碳原子组成的二维材料,具有高强度,高电导和导热率。
将电池施加到电池的负电极上可以增加电池的容量和电荷和排放速度,即电池在充电8分钟后持续500公里。
石墨烯
2.2硅阳极材料
硅负材料的理论能力和类似于碳的特性一直是负电极材料研究的重要领域,被认为是替换碳材料的最可能的方向,当时,当锂离子嵌入时,在离子之间的力量和近距离材料之间的材料却大大增加了。 。
目前,硅材料与碳芯的复合材料的形式大多,用硅材料包裹,最大的材料用碳材料层包裹。进入负电极应用。
2.3钛酸锂
锂含量是最安全的材料。
3理想的负面材料是什么样的
讨论良好的负面材料所需的哪种性质。
首先,有一个低排放平台,因此可以有一个带有各种正电极材料的次级电池,以形成高排放电压。
其次,材料具有更多的孔结构,可以同时容纳锂离子。
第三,一方面,稳定性,结构稳定性和化学稳定性会影响电池的寿命,另一方面,它决定了电池的安全性。
最终,材料很容易获得,换句话说,当然,许多新产品最初是昂贵的,但是随着数量的增加,生产成本也在下降。
锂离子电池基础知识训练
国际和国内安全认证机构以及锂离子电池的标准:
GB(国家标准);
UL()美国安全认证机构;
CE(欧盟的缩写)意味着该产品符合一系列欧洲指示,例如安全,卫生,环境保护和消费者保护。
内部认证标准(一旦每个企业的内部标准)表明,他们有能力提供企业并基本上达到供应意图。
UL安全认证测试项目
UL()他们在认证期间需要执行的项目和测试目标值是:
电力包括:
短路测试。
测试过多,没有爆炸。
在没有爆炸的情况下测试测试。
机械性能包括:
挤压测试而没有爆炸而不是火。
重物的影响不会爆炸,也不会发射。
高频振荡不会爆炸,而不是火;
振动测试不会爆炸,而不是射击;
环境适应性能包括:
热冲击测试不会爆炸,也不负担起火。
温度周期。
低压测试。
GB要求安全性绩效测试项目
安全性能测试项目(国家标准标准)中规定
电力包括:
短路测试。
测试过多,没有爆炸。
机械性能包括:
重物的影响不会爆炸,也不允许变形。
没有明显的受伤,泄漏,烟雾或爆炸,电池电压不低于N*3.6V
没有明显的伤害,泄漏,烟雾或爆炸,电池电压不低于N*3.6V
环境适应性能包括:
热冲击测试不会爆炸,也不负担起火。
持续的潮湿和热量。
电池基本知识
1.什么是电池?
电池是一个能量来源,当它连接到电器时,正面电极和负电极之间存在差异。
2.电池和可充电电池有什么区别?
电池内的电化学设计是否可以充电。
另一个明显的区别是,次级电池具有更高的能量和负载能力,但是自我解散率很高。
3.可充电电池如何实现其能量转换?
每个电池都有转化电化学的能力,即将存储的化学能直接转换为电能。
锂离子是一种新型的充电便携式电池。
4.什么是锂离子电池?
锂离子来自锂电池的开发。
锂离子的阳性物质是氧化锂,负电极材料是碳。
5.锂离子电池的工作原理是什么?
锂离子电池基于碳材料,含锂的化合物用作阳性电极。正极的DED或脱水,负电极通过插入或插入表示)。
锂离子电池的能量密度很大,平均输出电压高。
充电是电池重复使用的重要步骤。
锂离子电池电量和放电将对正极和负电极造成永久性损害。
充电电流相当于充电时间的充电电流。
6. HYB Li-ion电池的主要结构是什么?
锂离子电池主要由以下部分组成:
1)钢壳电池:电池的上和下钢盖,钢壳主体,铝铆钉;
铝壳:铝制顶板,铝制壳体,钢铆钉。
2)锂钴酸锂的活性物质和铝基质;
3)划分 - 特殊的复合有机膜;
4)负电极活性物质是碳,铜底物;
5)由一定比例的有机物组成的电解质系统。
7.锂离子电池的优势是什么?
锂离子电池具有以下优势:
1)单电池的工作电压高达3.6V;
2)HYB钢壳电池的实际能量为100-135W.H/kg和280-353W.H/L(在Ni-CD中2次,1.5次到Ni-MH)。
3)长期寿命通常可以超过500次甚至1000次。
4)良好的安全性能,没有危害,没有记忆效果,但在这方面没有这个问题。
5)自我解雇小
在储存1个月后,在室温下充满电的自发射率约为10%,低于Ni-CD的25-30%,占NI和MH的30-35%。
锂离子也有某些缺点,例如::
1)电池的成本很高。
2)由于电势系统,电池内电阻大于其他类型的电池。
3)您需要保护线路控制。
答:过度保护:电池的过度充电将破坏正面结构,并同时影响性能和寿命,电解质分解,内部压力太高,并且泄漏是由于电池的电压而造成的;
B.超过 - 伊利尔的保护:超出输出将导致大量的活性物质能力是不可逆且大衰减的,因此也需要保护线控制。
8.如何实现锂离子的安全特性?
为了确保安全可靠地使用锂离子,进行了非常严格的电池安全设计,以实现电池安全评估指标。
1)各种环境滥用测试
进行各种滥用实验,例如外部短路,超载,针灸,撞击,焚化等,以检查电池的安全性能。
2)在电池温度达到120°C的情况下,在国际PE-PE上采用三层复合膜,PE复合膜的两侧的膜孔已关闭,电池的内部电阻增加,电池的内部温度降低,电池温度下降,PP膜孔不再固定电池,并且弹电孔不再稳定。
3)将添加剂添加到电解质
在电池过量充电并且电池电压高于4.2V的条件下,电解质添加剂和电解质中的其他材料聚集,电池的内部电阻大大增加,电池内部形成电池,电池内电池不再加热。
9.充电限制电压是多少?
a)充电极限电压
根据制造商的规定,在充电恒电压时,电池从恒定电流转移到电压值。
b)标称电压:用于指示电池电压的近似值。
c)终止电压:当终止排放时,指定电池的负载电压,其值为n*2.75V(连接锂离子单体电池电池的系列仅由“ N”表示)。
10.锂离子电池铝壳和钢壳电池有什么区别?
相同类型的铝壳的重量比钢壳较轻。
铝壳电池的容量略高。
因为钢壳和铝壳的内部结构不同,所以壳的正极和负极在钢壳电池的壳上也有差异。
在内部电阻和电压方面,两种类型的电池都没有很大差异。
11.当前通常充电的电池有什么区别?
目前,镍含量,镍金属氢,可充电电池在各种便携式电动设备(例如笔记本电脑,摄像头和手机等)中,每个充电电池都具有其独特的化学物质,这意味着将设备添加两倍。重金属元素。
锂离子也很快成为便携式设备的标准电源。
电池性能期限
1.什么是电池内部电阻?
·它是指电池的电阻以及内部电阻的电阻和电池的两极分化。
2.电池的容量是什么?
·电池容量分为罕见的容量和实际容量。
·电池的额定容量是指在20°C±5°C的环境温度条件下以5小时速率提供电池的功率,并由C5表示。
·电池的实际容量是指电池在特定排放条件下释放的实际功率,该电池的实际功率主要受放电乘数和温度的影响(因此,严格来说,电池容量应指充电和放电条件)。
容量的共同单位是:MAH,AH(1AH =)。
·有两个主要方面影响电池容量:一个是活性物质的重量;另一个是活性物质的利用率。
3.开口电压是什么?
开放电压是指在非工作状态下电路中没有电流流量的电池之间的差异,并且电池正和负电极通常很差,锂离子电池的开放电压约为4.1-4.2V,并且在电池载荷电源状态下,电池的负载电源可以通过电池打开电压来判断。
工作电压也被称为末端电压,这意味着电池在电池中电池的电流和电池的损坏之间的差异,即电池电流在电池中的电流,当电池内的电流流动时,电池的电压始终是较低的。
4.什么是放电平台?
放电平台是指电池电流电压在电流电压下的排放时间,当充电电流小于0.01c时,充电电流已满,然后将其放在10分钟内。
5.什么是内部压力?
·是指电池的内部气压,这是由密封电池在充电过程中产生的气体引起的。
·高功率的连续充电会导致电池温度增加并增加内部压力,这将对电池的性能和外观产生破坏性影响,例如泄漏,滚筒底部。
·锂离子的过度充电将导致电池性能受到严重损坏甚至爆炸。
6.为什么在包装和发货之前将电池存储一段时间?
·电池的存储性能是测量电池全面性能稳定性的重要参数。
7.变成了什么,为什么要变成?
·装配的电池有一定的电流,以便最终刺激电池正和负活性物质
·由于电池只能在将电池供电后用作电源,因此需要将其变成。
8.什么是宽容?
·在制造过程中,由于过程原因,电池的实际容量不能完全一致。
9.锂离子的检查/出院系统是什么?
·各种充电锂离子的仲裁充电系统,检查仲裁充电系统是指在环境温度为20°C±5°C的条件下充电0.2C。当电池端电压达到充电限量电压时,更改充电电流,直到充电电流不小于或等于0.01c,并且最大程度不在充电。
·在环境温度为20°±5℃℃时,仲裁放电电气仲裁排放是指在0.2C处排放,直到电池端电压达到放电限制电压为止。
10.什么是充电效率?
充电效率是指电池将电池消耗到电池中的化学能力程度。
排放效率是指在特定排放条件下的电压末端与电压末端的比率,主要受放电乘积,环境温度和内部电阻的影响。
11.如何计算锂离子电池的排放能力?
在没有具体的情况下,电池排放能力是指在不同温度下在不同温度下在不同温度下排放电池的时间。
锂离子电池的主要制造过程
锂离子电池的技术非常严格且复杂。
1)成分:将其与粉末状的阳性活性物质混合在一起,分别在高速搅拌后将其与浆液般的阳性和负电极物质混合。
2)施加:将纸浆均匀制成的金属箔表面均匀,并干燥以制成正极和负极。
3)安装:将正芯片的顺序 - 隔膜阴性膜 - 从上到下的隔膜,并通过损坏电解溶液,密封等的过程来形成电池芯,也就是说,电池组件的过程已完成,以制造成品电池。
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