|
鋰離子電池的基本知識 一般而言,鋰離子電池有三部分構成:
1.鋰離子電芯
2.保護電路(PCM)
3.外殼即膠殼 分類
從鋰離子電池與手機配合情況來看,一般分為外置電池和內置電池,這種叫法很容易理解,外置電池就是直接裝在手上背面,如:MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而內置電池就是裝入手機后,還另有一個外殼把其扣在手機電池內,如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA的大部分機型
1.外置電池
外置電池的封裝形式有超聲波焊接和卡扣兩種:
1.1超聲波焊接
外殼
這種封裝形式的電池外殼均有底面殼之分,材料一般為ABS+PC料,面殼一般噴油處理,代表型號有:MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原裝電池的外殼經噴油處理后長期使用一般不會磨花,而一些品牌電池或水貨電池用上幾天外殼噴油就開始脫落了.其原因為:手機電池的外殼較便宜,而噴油處理的成本一般為外殼的幾倍(好一點的),這樣處理一般有三道工序:噴光油(打底),噴油(形成顏色),再噴亮油(順序應該是這樣的,如果我沒記錯的話),而一些廠商為了降低成本就省去了第一和第三道工序,這樣成本就很低了.
超聲波焊塑機焊接
有了好的超聲波焊塑機不夠的,是否能夠焊接OK,還與外殼的材料和焊塑機參數設置有很大關系,外殼方面主要與生產廠家的水口料摻雜情況有關,而參數設置則需自己摸索,由于涉及到公司一些技術資料,在這里不便多講.
1.2卡扣式
卡扣式電池的原理為底面殼設計時形成卡扣式,其一般為一次性,如果卡好后用戶強行折開的話,就無法復原,不過這對于生產廠家來講不是很大的難度(卡好后再折開),其代表型號有:愛立信788,MOTOROLA V66. 2.內置電池
內置電池的封形式也有兩種,超聲波焊接和包標(使用商標將電池全部包起)
超聲波焊接的電池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等.
包標的電池就很多了,如前兩年很滸的MOTO998 ,8088了.
鋰離子電池原理及工藝流程
一、 原理
1.0 正極構造
LiCoO2(鈷酸鋰)+導電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）正極
2.0 負極構造
石墨+導電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結劑(SBR)+ 集流體（銅箔）負極 電芯的構造
電芯的正極是LiCoO2加導電劑和粘合劑，涂在鋁箔上形成正極板，負極是層狀石墨加導電劑及粘合劑涂在銅箔基帶上，目前比較先進的負極層狀石墨顆粒已采用納米碳。
根據上述的反應機理，正極采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一種層結構很穩定的晶型，但當從LiCoO2拿走XLi后，其結構可能發生變化，但是否發生變化取決于X的大小。通過研究發現當X>0.5時Li1-XCoO2的結構表現為極其不穩定，會發生晶型癱塌，其外部表現為電芯的壓倒終結。所以電芯在使用過程中應通過限制充電電壓來控制Li1-XCoO2中的X值，一般充電電壓不大于4.2V那么X小于0.5 ，這時Li1-XCoO2的晶型仍是穩定的。負極C6其本身有自己的特點，當第一次化成后，正極LiCoO2中的Li被充到負極C6中，當放電時Li回到正極LiCoO2中，但化成之后必須有一部分Li留在負極C6中，心以保證下次充放電Li的正常嵌入，否則電芯的壓倒很短，為了保證有一部分Li留在負極C6中，一般通過限制放電下限電壓來實現。所以鋰電芯的安全充電上限電壓≤4 .2V，放電下限電壓≥2.5V。
3.0工作原理 鋰離子電池內部成螺旋型結構，正極與負極之間由一層具有許多細微小孔的薄膜紙隔開。鋰離子電芯是一種新型的電池能源，它不含金屬鋰，在充放電過程中，只有鋰離子在正負極間往來運動，電極和電解質不參與反應。鋰離子電芯的能量容量密度可以達到300Wh/L，重量容量密度可以達到125Wh/L。鋰離子電芯的反應機理是隨著充放電的進行，鋰離子在正負極之間嵌入脫出，往返穿梭電芯內部而沒有金屬鋰的存在，因此鋰離子電芯更加安全穩定。鋰離子電池的正極采用鈷酸鋰，正極集流體是鋁箔；負極采用碳，負極集流體是銅箔，鋰離子電池的電解液是溶解了LiPF6的有機體。 鋰離子電池的正極材料是氧化鈷鋰，負極是碳。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生茶鞥的鋰離子經過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈現層狀結構，它有很多微孔，到達負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣道理，黨對電池進行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，有運動回到正極。回到正極的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。 鋰離子電池蓋帽上有防爆孔，在內部壓力過大的情況下，防爆孔會自動打開泄壓，以防止出現爆炸的現象。
鋰離子電池的性能 １、高能量密度
與同等容量的ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ電池相比，鋰離子電池的重量輕，其體積比能量是這兩類電池的１.５～２倍。
２、高電壓
鋰離子電池使用高電負性的含元素鋰電極，使其端電壓高達３.７Ｖ，這一電壓是ＮＩ／ＣＤ或ＮＩ／ＭＨ電池電壓的３倍。
３、無污染，環保型
４、循環壽命長
壽命超過５００次
５、高負載能力
鋰離子電池可以大電流連續放電，從而使這種電池可被應用于攝象機、手提電腦等大功率用電器上。
６、優良的安全性
由于使用優良的負極材料，克服了電池充電過程中鋰枝晶的生長問題，使得鋰離子電池的安全性大大提高。同時采用特殊的可恢復配件，保證了電池在使用過程中的安全性。 ※在生產加工中如何保證設計好的C/A比成了生產加工中的關鍵。所以在生產中應就以下幾個方面進行控制：
1.負極材料的處理
1)將大粒徑及超細粉與所要求的粒徑進行徹底分離，避免了局部電化學反應過度激烈而產生負反應的情況，提高了電芯的安全性。
2）提高材料表面孔隙率，這樣可以提高10%以上的容量，同時在C/A比不變的情況下，安全性大大提高。處理的結果使負極材料表面與電解液有了更好的相容性，促進了SEI膜的形成及穩定上。
2.制漿工藝的控制
1)制漿過程采用先進的工藝方法及特殊的化學試劑，使正負極漿料各組之間的表面張力降到了最低。提高了各組之間的相容性，阻止了材料在攪拌過程“團聚”的現象。
2)涂布時基材料與噴頭的間隙應控制在0.2mm以下，這樣涂出的極板表面光滑無顆粒、凹陷、劃痕等缺陷。
3)漿料應儲存6小時以上，漿料粘度保持穩定，漿料內部無自聚成團現象。均勻的漿料保證了正負極在基材上分布的均勻性，從而提高了電芯的一致性、安全性。
3.采用先進的極片制造設備
1)可以保證極片質量的穩定和一致性，大大提高電芯極片均一性，降低了不安全電芯的出現機率。
2)涂布機單片極板上面密度誤差值應小于±2%，極板長度及間隙尺寸誤差應小于2mm。
3)輥壓機的輥軸錐度和徑向跳動應不大于4μm，這樣才能保證極板厚度的一致性。設備應配有完善的吸塵系統，避免因浮塵顆粒而導致的電芯內部微短路，從而保證了電芯的自放電性能。
4)分切機應采用切刀為輥刀型的連續分切設備，這樣切出的極片不存在荷葉邊，毛刺等缺陷。同樣設備應配有完善的吸塵系統，從而保證了電芯的自放電性能。
4.先進的封口技術
目前國內外方形鋰離子電芯的封口均采用激光（LASER）熔接封口技術，它是利用YAG棒（釔鋁石榴石）激光諧振腔中受強光源（一般為氮燈）的激勵下發出一束單一頻率的光（λ=1.06mm）經過諧振折射聚焦成一束，再把聚焦的焦點對準電芯的筒體和蓋板之間，使其熔化后親合為一體，以達到蓋板與筒體的密封熔合的目的。為了達到密封焊，必須掌握以下幾個要素：
1)必須有能量大、頻率高、聚焦性能好、跟蹤精度高的激光焊機。
2)必須有配合精度高的適用于激光焊的電芯外殼及蓋板。
3)必須有高統一純度的氮氣保護，特別是鋁殼電芯要求氮氣純度高，否則鋁殼表面就會產生難以熔化的Al2O3（其熔點為2400℃）。
3.1 充電過程
如上圖一個電源給電池充電,此時正極上的電子e從通過外部電路跑到負極上,正鋰離子Li+從正極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達負極，與早就跑過來的電子結合在一起。
正極上發生的反應為
LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)
負極上發生的反應為
6C+XLi++Xe=====LixC6
3.2 電池放電過程
放電有恒流放電和恒阻放電，恒流放電其實是在外電路加一個可以隨電壓變化而變化的可變電阻，恒阻放電的實質都是在電池正負極加一個電阻讓電子通過。由此可知，只要負極上的電子不能從負極跑到正極，電池就不會放電。電子和Li+都是同時行動的，方向相同但路不同，放電時，電子從負極經過電子導體跑到正極，鋰離子Li+從負極“跳進”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達正極，與早就跑過來的電子結合在一起。
二、 工藝流程 鋰離子電池的工藝技術非常嚴格、復雜，這里只能簡單介紹一下其中的幾個主要工序。1、制漿：用專門的溶劑和粘結劑分別與粉末狀的正負極活性物質混合，經高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負極物質。2涂膜：將制成的漿料均勻地涂覆在金屬箔的表面，烘干，分別制成正負極極片。3、裝配：按正極片—隔膜—負極片—隔膜自上而下的順序放好，經卷繞支持呢個電池極芯，再經注入電解液、封口等工藝過程，即完成電池的裝配過程，制成成品電池。4、化成：用專用的電池充放電設備對成品電池進行充放電測試，對每一只電池都進行檢測，篩選出合格的成品電池，待出廠。
鋰離子電池配料的基本知識 一、電極的組成：
1、 正極組成：
a、 鈷酸鋰：正極活性物質，鋰離子源，為電池提高鋰源。
b、 導電劑：提高正極片的導電性，補償正極活性物質的電子導電性。
提高正極片的電解液的吸液量，增加反應界面，減少極化。
c、 PVDF粘合劑：將鈷酸鋰、導電劑和鋁箔或鋁網粘合在一起。
d、 正極引線：由鋁箔或鋁帶制成。
2、 負極組成：
a、 石墨：負極活性物質，構成負極反應的主要物質；主要分為天然石墨和人造
石墨兩大類。
b、 導電劑：提高負極片的導電性，補償負極活性物質的電子導電性。
提高反應深度及利用率。
防止枝晶的產生。
利用導電材料的吸液能力，提高反應界面，減少極化。
（可根據石墨粒度分布選擇加或不加）。
c、 添加劑：降低不可逆反應，提高粘附力，提高漿料黏度，防止漿料沉淀。
d、 水性粘合劑：將石墨、導電劑、添加劑和銅箔或銅網粘合在一起。
e、 負極引線：由銅箔或鎳帶制成。 二、配料目的：
配料過程實際上是將漿料中的各種組成按標準比例混合在一起，調制成漿料，以利于均勻涂布，保證極片的一致性。配料大致包括五個過程，即：原料的預處理、摻和、浸濕、分散和絮凝。 三、 配料原理：
（一） 、正極配料原理
1、 原料的理化性能。
（1） 鈷酸鋰：非極性物質，不規則形狀，粒徑D50一般為6-8 μm，含水量≤0.2%，通常為堿性，PH值為10-11左右。
錳酸鋰：非極性物質，不規則形狀，粒徑D50一般為5-7 μm，含水量≤0.2%，通常為弱堿性，PH值為8左右。
（2） 導電劑：非極性物質，葡萄鏈狀物，含水量3-6%，吸油值~300，粒徑一般為 2-5 μm；主要有普通碳黑、超導碳黑、石墨乳等，在大批量應用時一般選擇超導碳黑和石墨乳復配；通常為中性。
（3） PVDF粘合劑：非極性物質，鏈狀物，分子量從300，000到3，000，000不等；吸水后分子量下降，粘性變差。
（4） NMP：弱極性液體，用來溶解/溶脹PVDF，同時用來稀釋漿料。 2、 原料的預處理
（1） 鈷酸鋰：脫水。一般用120 oC常壓烘烤2小時左右。
（2） 導電劑：脫水。一般用200 oC常壓烘烤2小時左右。
（3） 粘合劑：脫水。一般用120-140 oC常壓烘烤2小時左右，烘烤溫度視分子量的大小決定。
（4） NMP：脫水。使用干燥分子篩脫水或采用特殊取料設施，直接使用。 3、 原料的摻和：
（1） 粘合劑的溶解（按標準濃度）及熱處理。
（2）鈷酸鋰和導電劑球磨：使粉料初步混合，鈷酸鋰和導電劑粘合在一起，提高團聚作用和的導電性。配成漿料后不會單獨分布于粘合劑中，球磨時間一般為2小時左右；為避免混入雜質，通常使用瑪瑙球作為球磨介子。
4、 干粉的分散、浸濕：
（1）原理：固體粉末放置在空氣中，隨著時間的推移，將會吸附部分空氣在固體的表面上，液體粘合劑加入后，液體與氣體開始爭奪固體表面；如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強，液體不能浸濕固體；如果固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強，液體可以浸濕固體，將氣體擠出。
當潤濕角≤90度，固體浸濕。
當潤濕角＞90度，固體不浸濕。
正極材料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸濕，所以正極粉料分散相對容易。
（2） 分散方法對分散的影響：
A、 靜置法（時間長，效果差，但不損傷材料的原有結構）；
B、 攪拌法；自轉或自轉加公轉（時間短，效果佳，但有可能損傷個別
材料的自身結構）。
1、攪拌槳對分散速度的影響。攪拌槳大致包括蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。一般蛇形、蝶形、槳型攪拌槳用來對付分散難度大的材料或配料的初始階段；球形、齒輪形用于分散難度較低的狀態，效果佳。
2、攪拌速度對分散速度的影響。一般說來攪拌速度越高，分散速度越快，但對材料自身結構和對設備的損傷就越大。
3、濃度對分散速度的影響。通常情況下漿料濃度越小，分散速度越快，但太稀將導致材料的浪費和漿料沉淀的加重。
4、濃度對粘結強度的影響。濃度越大，柔制強度越大，粘接強度
越大；濃度越低，粘接強度越小。
5、真空度對分散速度的影響。高真空度有利于材料縫隙和表面的氣體排出，降低液體吸附難度；材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低。
6、溫度對分散速度的影響。適宜的溫度下，漿料流動性好、易分散。太熱漿料容易結皮，太冷漿料的流動性將大打折扣。
5、 稀釋。將漿料調整為合適的濃度，便于涂布。 （二）、負極配料原理（大致與正極配料原理相同）
1、 原料的理化性能。
（1）石墨：非極性物質，易被非極性物質污染，易在非極性物質中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新團聚。一般粒徑D50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規則，主要有球形、片狀、纖維狀等。
（2） 水性粘合劑（SBR）：小分子線性鏈狀乳液，極易溶于水和極性溶劑。
（3） 防沉淀劑（CMC）：高分子化合物，易溶于水和極性溶劑。
（4）異丙醇：弱極性物質，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易催化粘合劑網狀交鏈，提高粘結強度。
乙醇：弱極性物質，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易催化粘合劑線性交鏈，提高粘結強度（異丙醇和乙醇的作用從本質上講是一樣的，大批量生產時可考慮成本因素然后選擇添加哪種）。 （5）去離子水（或蒸餾水）：稀釋劑，酌量添加，改變漿料的流動性。
2、 原料的預處理：
（1）石墨：A、混合，使原料均勻化，提高一致性。B、300~400℃常壓烘烤，除去表面油性物質，提高與水性粘合劑的相容能力，修圓石墨表面棱角（有些材料為保持表面特性，不允許烘烤，否則效能降低）。
（2） 水性粘合劑：適當稀釋，提高分散能力。
3、 摻和、浸濕和分散：
（1） 石墨與粘合劑溶液極性不同，不易分散。
（2） 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕，再與粘合劑溶液混合。
（3） 應適當降低攪拌濃度，提高分散性。
（4）分散過程為減少極性物與非極性物距離，提高勢能或表面能，所以為吸熱反應，攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應該適當升高攪拌溫度，使吸熱變得容易，同時提高流動性，降低分散難度。
（5） 攪拌過程如加入真空脫氣過程，排除氣體，促進固-液吸附，效果更佳。
（6） 分散原理、分散方法同正極配料中的相關內容，在三、（一）、4中有詳細論述，在此不予詳細解釋。
4、 稀釋。將漿料調整為合適的濃度，便于涂布。 四、 配料注意事項：
1、 防止混入其它雜質；
2、 防止漿料飛濺；
3、 漿料的濃度（固含量）應從高往低逐漸調整，以免增加麻煩；
4、 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底，確保分散均勻；
5、 漿料不宜長時間擱置，以免沉淀或均勻性降低；
6、 需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以加入，以免組分材料性質變化；
7、攪拌時間的長短以設備性能、材料加入量為主；攪拌槳的使用以漿料分散難度進行更換，無法更換的可將轉速由慢到快進行調整，以免損傷設備；
8、 出料前對漿料進行過篩，除去大顆粒以防涂布時造成斷帶；
9、 對配料人員要加強培訓，確保其掌握專業知識，以免釀成大禍；
10、 配料的關鍵在于分散均勻，掌握該中心，其它方式可自行調整。
五、總論：隨著電池制程的日益透明，鋰離子電池生產廠家越來越將配料列為核心機密，因為從材料的挑選、處理到合理搭配包含了太多技術人員的心血，同樣的材料，有的廠家用起來特別順利，有的廠家就麻煩百出；有的廠家用中檔的材料可以做出高端的電池，而有的廠家卻使用最好的材料做成的電池慘不忍睹；本人在此發表配料的基礎知識，旨在讓大家對配料的了解多一些，少走一些彎路；但因本人水平有限，難免有疏漏之處，希望大家多多批評指正。我也期望大家在工作中認真研究，真誠交流，大膽創新，團結起來，共同促進中國鋰離子電池生產水平的提高。
鋰離子電池制片過程掉粉的分析與討論。 極片掉粉目前鈷酸鋰的生產工藝，基本上不會掉粉，掉粉的可能性在生產過程中影響的因素有： 1、配方比例不當，如粘接劑太少，容劑少致使攪拌不均勻。
2、粘接劑烘烤溫度過高，使粘接劑結構受到破壞，。
3、漿料攪拌時間不夠，沒有完全攪拌開，
4、涂布時溫度太低，極片未烘干。
5、涂布量不均勻，厚度差異太大。
6、極片在輥壓前未烘烤，在空氣中大量吸收水份。
7、輥壓時壓力過大，使極粉與集流體剝離。
8、輥壓時極片的放送方式不對，造成極片受力不均。
9、用油性正極，水性負極，不掉粉的？ 三、 電池不良項目及成因：
1.容量低
產生原因：
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. 電解液電導率低；f. 正極與負極配片未配好；
g. 隔膜孔隙率小；h. 膠粘劑老化→附料脫落；i.卷芯超厚（未烘干或電解液未滲透）j. 分容時未充滿電；k. 正負極材料比容量小。
2.內阻高
產生原因：
a. 負極片與極耳虛焊； b. 正極片與極耳虛焊； c. 正極耳與蓋帽虛焊；d. 負極耳與殼虛焊; e. 鉚釘與壓板接觸內阻大； f. 正極未加導電劑；g. 電解液沒有鋰鹽； h. 電池曾經發生短路； i. 隔膜紙孔隙率小。
3.電壓低
產生原因：
a. 副反應（電解液分解；正極有雜質；有水）； b. 未化成好（SEI膜未形成安全）；c. 客戶的線路板漏電（指客戶加工后送回的電芯）；d. 客戶未按要求點焊（客戶加工后的電芯）；
e. 毛刺； f. 微短路； g. 負極產生枝晶。
4.超厚產生超厚的原因有以下幾點:
a. 焊縫漏氣; b. 電解液分解; c. 未烘干水分;d. 蓋帽密封性差; e. 殼壁太厚; f. 殼太厚;g. 卷芯太厚(附料太多；極片未壓實；隔膜太厚)。
5.成因有以下幾點
a. 未化成好（SEI膜不完整、致密）； b. 烘烤溫度過高→粘合劑老化→脫料； c. 負極比容量低；d. 正極附料多而負極附料少； e. 蓋帽漏氣，焊縫漏氣；f. 電解液分解，電導率降低。
6.爆炸
a. 分容柜有故障（造成過充）；b. 隔膜閉合效應差; c. 內部短路
7.短路
a. 料塵； b. 裝殼時裝破； c. 尺刮（小隔膜紙太小或未墊好）;d. 卷繞不齊； e. 沒包好； f. 隔膜有洞; g. 毛刺
8.斷路
a) 極耳與鉚釘未焊好，或者有效焊點面積小；
b) 連接片斷裂（連接片太短或與極片點焊時焊得太靠下） 四 鋰離子電池的安全特性
鋰離子電池已非常廣泛的應用于人們的日常生活中，所以它的安全性能絕對應該是鋰離子電池的第一項考核指標。對于鋰離子電池安全性能的考核指標，國際上規定了非常嚴格的標準，一只合格的鋰離子電池在安全性能上應該滿足一下條件。1）短路：不起火，不爆炸；2）過充電：不起火，不爆炸；3）熱箱試驗：不起火，不爆炸（150℃恒溫10min）
4）針刺：不爆炸（用Φ3mm釘穿透電池）；5）平板沖擊：不起火，不爆炸；（10kg重物自1米高處砸向電池）；6）焚燒：不爆炸（煤氣火焰燒考電池）
為了確保鋰離子電池安全可靠的使用，專家們進行了非常嚴格、周密的電池安全設計，以達到電池安全考核指標。1、隔膜135℃自動關斷保護：采用國際先進的Celgard2300PE-PP-PE三層復合膜。在電池升溫達到120℃的情況下，復合膜兩側的PE膜孔閉合，電池內阻增大，電池內部形成大面積斷路，電池不再升溫。3、電池蓋復合結構：電池蓋采用刻痕防爆結構，當電池升溫，壓力達到一定程度刻痕破裂、放氣。4、各種環境濫用試驗：進行各項濫用試驗，如外部短路、過充、針刺、平板沖擊、焚燒等，考察電池的安全性能。同時對電池進行溫度沖擊試驗和振動、跌落、沖擊等力學性能試驗，考察電池在實際使用環境下的性能情況。 鋰離子電池保護線路(PCM) 鋰離子電池至少需要三重保護-----過充電保護,過放電保護,短路保護,那么就應而產生了其保護線路,那么這個保護線路針對以上三個保護要求而言:
過充電保護: 過充電保護 IC 的原理為：當外部充電器對鋰電池充電時，為防止因溫度上升所導致的內壓上升，需終止充電狀態。此時，保護 IC 需檢測電池電壓，當到達 4.25V 時（假設電池過充點為 4.25V）即啟動過度充電保護，將功率 MOS 由開轉為切斷，進而截止充電。
過放電保護: 過放電保護 IC 原理：為了防止鋰電池的過放電，假設鋰電池接上負載，當鋰電池電壓低于其過放電電壓檢測點（假定為 2.5V）時將啟動過放電保護，使功率 MOSFET 由開轉變為切斷而截止放電，以避免電池過放電現象產生，并將電池保持在低靜態電流的待機模式，此時的電流僅 0.1uA。當鋰電池接上充電器，且此時鋰電池電壓高于過度放電電壓時，過度放電保護功能方可解除。另外，考慮到脈沖放電的情況，過放電檢測電路設有延遲時間以避免產生誤 極片漿料涂布工藝路線的選擇 1.1 涂布方法的選擇
成功解決極片漿料涂布的關鍵之一是選擇合適的涂布方法。大約有20多種涂布方法可以用于將液體料液涂布于支持體上，而每一種技術有許多專門的配置，所以有許多種涂布型式可供選擇。
在研制鋰離子電池實驗室研究階段，有用刮棒、刮刀或擠壓等自制簡單的涂布實驗裝置進行極片涂布試驗，只能涂布出少量樣品供實驗研究，效果并不太理想，并存在各種各樣的問題。
一般選擇涂布方法需要從下面幾個方面考慮，包括：涂布的層數，濕涂層的厚度，涂布液的流變特性，要求的涂布精度，涂布支持體或基材，涂布的速度等。
如何選擇適合極片漿料的涂布方法?除上述因素外，還必須結合極片涂布的具體情況和特點。鋰離子電池極片涂布特點是：①雙面單層涂布；②漿料濕涂層較厚(100～300μm)；③漿料為非牛頓型高粘度流體；④相對于一般涂布產品而言，極片涂布精度要求高，和膠片涂布精度相近；⑤涂布支持體為厚度為10～20μm的鋁箔和銅箔；⑥和膠片涂布速度相比，極片涂布速度不高。
我們首先從涂布層數來考慮選擇涂布的技術路線。極片需要在金屬箔兩面都涂漿料。目前有同時在支持體兩面進行涂布的技術，但如果選用同時雙面涂布方法，就會使涂布后的干燥和極片傳送設備變成極為復雜和難于操作。因此我們的涂布技術路線決定選用單層涂布，另一面在干燥后再進行一次涂布。考慮到極片涂布屬于厚涂層涂布。刮棒、刮刀和氣刀涂布只適用于較薄涂層的涂布，不適用于極片漿料涂布。在余下的幾種涂布方法中，浸涂最為簡單，但其涂布厚度受涂布漿料粘度和涂布速度影響，難于進行高精度涂布。
綜合考慮極片漿料涂布的各項特殊要求，擠壓涂布或輥涂可供選擇。
1.2 條縫擠壓涂布及其涂布窗口
擠壓涂布技術是較為先進的技術，可以用于較高粘度流體涂布，能獲得較高精度的涂層。
采用條縫擠壓涂布，如何獲得均勻的涂層?必須使擠壓嘴的設計及操作參數在一個合適的范圍內，也就是進入在涂布技術中稱為“涂布窗口”的臨界條件范圍內，才能進行正常涂布。
擠壓嘴的設計對涂布精度有極為重要的影響。因此設計時需要有涂布漿料流變特性的詳細數據。而一旦按提供的流變數據設計加工出的擠壓嘴，在涂布漿料流變性質有較大改變時，就有可能影響涂布精度，擠壓涂布設備比較復雜，運行操作需要專門的技術。
1.3 輥涂工藝的涂布窗口
輥涂是比較成熟的涂布工藝，如果有高精度涂布輥和精密軸承，有可能得到均勻度較好的涂層。輥涂可以應用于極片漿料的涂布。
輥涂有多種型式，按輥的轉動方向區分就有順轉輥和逆轉輥涂布兩種。此外還有配置3輥、4輥等多達10多種輥涂型式。
究竟用哪一種輥涂型式比較好呢?這要根據各種漿料的流變性質進行選擇。也就是所設計的輥涂型式，結構尺寸，操作條件，涂液的物理性質等各種條件必須在一個合理的范圍內，也就是操作條件進入涂布窗口，才能涂布出無弊病的涂層。 2 極片涂布中的關鍵技術 在所有涂布產品中膠片所要求的涂布精度是最高的一種，因此膠片涂布中的許多技術是解決極片涂布的基礎。但極片涂布所特有的要求必須有特殊的技術才能解決。
2.1 高粘度極片漿料的涂布
極片漿料粘度極高，超出一般涂布液的粘度，而且所要求的涂量大，用現有常規涂布方法無法進行均勻涂布。我們比較分析了各種涂布方法，依據其流動機理，結合極片漿料的流變特性和涂布要求，設計了各種實驗方案進行驗證，找到了幾種可用于極片漿料的涂布方法，成功地解決了高粘度極片漿料連續穩定、均勻涂布難題。
2.2 極片定長分段和雙面疊合涂布技術
無論是膠片涂布，還是其他涂布產品，絕大多數都是在片幅上進行連續涂布。而鋰離子電池極片是分段涂布，生產不同型號鋰離子電池，所需要的每段極片長度也是不同的。如果采用連續涂布，再進行定長分切生產極片，在組裝電池時需要在每段極片一端刮除漿料涂層，露出金屬箔片。用連續涂布定長分切的工藝路線，效率低，不能滿足最終進行規模生產的需要。因此我們考慮采用定長分段涂布方法，在涂布時按電池規格需要的涂布及空白長度進行分段涂布。采用單純的機械裝置很難實現不同電池規格所需要長度分段涂布。我們在涂布頭的設計中采用計算機技術，將極片涂布頭設計成光、機、電一體化智能化控制的涂布裝置。涂布前將操作參數用鍵盤輸入計算機，在涂布過程中由計算機控制，自動進行定長分段和雙面疊合涂布。因此涂布機可以任意設定涂布和空白長度進行分段涂布，能滿足各種型號鋰離子電池極片涂布的需要。
2.3 極片漿料厚涂層高效干燥技術
極片漿料涂層比較厚，涂布量大，干燥負荷大。采用普通熱風對流干燥法或烘缸熱傳導干燥法等干燥效率低。我們將膠片干燥中的高效干燥技術應用于極片干燥器設計，采用優化設計的熱風沖擊干燥技術，提高了干燥效率，可以進行均勻快速干燥，干燥后的涂層無外干內濕或表面皸裂等弊病。
2.4 極片涂布生產流水線基片(極片)傳輸技術
在極片涂布生產流水線中從放卷到收卷，中間包含有涂布、干燥等許多環節，極片(基片)有多個傳動點拖動。這和膠片涂布干燥生產流水線是相似的。我們成功地將膠片涂布機傳輸技術應用于極片涂布，又針對基片是極薄的鋁箔銅箔，剛性差，易于撕裂和產生折皺等特點，在設計中采取特殊技術裝置，在涂布區使極片保持平展，嚴格控制片路張力梯度，使整個片路張力都處于安全極限內。在涂布流水線的傳動設計中，我們采用了直流電機智能調速控制技術，使涂布點片路速度保持穩定，從而確保了涂布的縱向均勻度。在涂布機傳輸片路設計中，在涂布、收卷等關鍵部位，都設計有自動糾偏裝置，在涂布時使漿料準確地涂布于基片上，兩邊留有均勻的片邊，在極片收卷時能得到邊緣整齊的片卷，為極片生產的下一道工序創造了有利條件。
3 極片涂布工藝流程 極片涂布的一般工藝流程如下： 放卷→接片→拉片→張力控制→自動糾偏→涂布→干燥→自動糾偏→張力控制→自動糾偏→收卷
涂布基片(金屬箔)由放卷裝置放出供入涂布機。基片的首尾在接片臺連接成連續帶后由拉片裝置送入張力調整裝置和自動糾偏裝置，經過調整片路張力和片路位置后進入涂布裝置。極片漿料在涂布裝置按預定涂布量和空白長度分段進行涂布。在雙面涂布時，自動跟蹤正面涂布和空白長度進行涂布。涂布后的濕極片送入干燥道進行干燥，干燥溫度根據涂布速度和涂布厚度設定。干燥后的極片經張力調整和自動糾偏后進行收卷，供下一步工序進行加工。 4 設備安裝調試及涂布情況 研制的設備由機械設備，電氣控制，干燥通風等系統組成，安裝后先后進行了機械試車，機電聯試和聯動試車，均達到設計和使用要求。按鋰離子電池的技術要求和設計技術指標投料涂布。
涂布條件：涂布基片厚度為20μm的鋁箔，涂布基片寬度為350mm，涂布速度5m/min。
在上述條件下用漿料進行單面定長涂布，雙面疊合涂布，同時進行干燥。整條生產線運行平穩，涂布干燥均勻。 5 樣品測試結果 5.1 涂布均勻度
涂布量相對偏差范圍為2.22%～-1.85%，絕對誤差為4.07%。 6 拉漿正負極極片出現麻點顆粒現象,特別表現在負極拉漿,在涂布那刻表現最明顯,到出烤箱后比較難觀察到,但是取了片對輥后就明顯的顆粒.原因: (本現象排除箔材氧化及外觀不良的可能) 1.漿料放置時間過久,一般超出12H以上問題會比較嚴重,請關注是否有此問題,如果有請控制時間 2.漿料粘度過低(放久了粘度也會低),建議控制粘度在2500mpa.s以上 3.漿料存貯溫度過高,我遇到過一次,溫度>35度時就出現麻點.建議控制溫度在25度左右 4.無導電碳的配方很容易出現此問題,暫時無很好的辦法,建議參考以下三條 5.攪拌轉速度過快,可以適當根據你們的工藝降些轉速,只要能攪拌均勻,分散好.涂布時沒有堵網現象就不是問題.中轉暫存罐的轉速也要低些 6.對于已出現麻點的漿料建議處理如下
A.攪拌幾罐粘度高的新鮮漿料混合使用掉
B.在涂第二面時用無塵紙在第二面基材上稍微打些水(此方法很容易造成拖尾/尺寸異常等問題,不好掌握,不太建議使用) 7.正極很少出現類是現象.負極倒是經常有這種現象,顆粒現象.把漿料退回抽真空攪拌后會有改善,如果是正極片出現麻點現象就要考慮烘烤的溫度了,可以降溫減速會有改善 7鋰離子電池低容原因分析 近期在收集關于鋰離子電池低容量的原因，個人收集原因如下，發上來大家看看有什么補充的沒有，希望大家多多指教：
1、壓實密度大，
2、極片附粉少，
3、斷片，
4、電解液量少，
5、化成不完全，
6、檢測容量充放電不完全，
7、潮濕度高（吸水），
8、電池儲存久
9、材料的比容量低 10、極片虛焊,極耳虛焊 11、制成過程中的環境控制如.溫度、濕度、露點........ 12、完善中......... 8.電芯膨脹原因及控制
鋰離子電芯在制造和使用過程中往往會有腫脹現象，經過分析與研究，發現主要有以下兩方面原因：
1鋰離子嵌入帶來的厚度變化
電芯充電時鋰離子從正極脫出嵌入負極，引起負極層間距增大，而出現膨脹，一般而言，電芯越厚，其膨脹量越大。
2． 工藝控制不力引起的膨脹
在制造過程中，如漿料分散、C/A比離散性、溫度控制都會直接影響電芯電芯的膨脹程度。特別是水，因為充電形成的高活性鋰碳化合物對水非常敏感，從而發生激烈的化學反應。反應產生的氣體造成電芯內壓升高，增加了電芯的膨脹行為。所以在生產中，除了應對極板嚴格除濕外，在注液過程中更應采用除濕設備，保證空氣的干燥度為HR2%，露點（大氣中的濕空氣由于溫度下降,使所含的水蒸氣達到飽和狀態而開始凝結時的溫度）小于-40℃。在非常干燥的條件下，并采取真空注液，極大地降低了極板和電解液的吸水機率。 關于電池鼓殼和爆炸的原因分析: 一、鋰離子電池特性
鋰是化學周期表上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所以容量密度高，廣受消費者與工程師歡迎。但是，化學特性太活潑，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣產生激烈的氧化反應而爆炸。為了提升安全性及電壓，科學家們發明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構，形成了奈米等級的細小儲存格子，可用來儲存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細小的儲存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。鋰離子電池的這種原理，使得人們在獲得它高容量密度的同時，也達到安全的目的。
鋰離子電池充電時，正極的鋰原子會喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經由電解液游到負極去，進入負極的儲存格，并獲得一個電子，還原為鋰原子。放電時，整個程序倒過來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池內會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜紙，來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時，自動關閉細孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，防止危險發生。
保護措施
鋰電池芯過充到電壓高于4.2V后，會開始產生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后，正極材料內剩下的鋰原子數量不到一半，此時儲存格常會垮掉，讓電池容量產生永久性的下降。如果繼續充電，由于負極的儲存格已經裝滿了鋰原子，后續的鋰金屬會堆積于負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結晶。這些鋰金屬結晶會穿過隔膜紙，使正負極短路。有時在短路發生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應，進而爆炸。因此，鋰電池充電時，一定要設定電壓上限，才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。
鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2.4V時，部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因此，放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間，所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。
充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集于材料表面。這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產生鋰原子結晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。
因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性，必須對電池爆炸的原因，進行更仔細的分析。 二、電池爆炸原因: 1: 內部極化較大！ 2:極片吸水,與電解液發生反應氣鼓. 3:電解液本身的質量,性能問題. 4:注液時候注液量達不到工藝要求. 5:裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣.測漏氣漏測. 6:粉塵,極片粉塵首先易導致微短路,....具體原因未知 7:正負極片較工藝范圍偏厚,入殼難. 8:注液封口問題,鋼珠密封性能不好導致氣鼓. 9:殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度. 三、爆炸類型分析
電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內部短路、及過充三種。此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組內部絕緣設計不良等所引起的短路。
當電芯外部發生短路，電子組件又未能切斷回路時，電芯內部會產生高熱，造成部分電解液汽化，將電池外殼撐大。當電池內部溫度高到135攝氏度時，質量好的隔膜紙，會將細孔關閉，電化學反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進而避免了爆炸發生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會關閉的隔膜紙，會讓電池溫度繼續升高，更多的電解液汽化，最后將電池外殼撐破，甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。
內部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜，或是鋰原子的樹枝狀結晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬，會造成微短路。由于，針很細有一定的電阻值，因此，電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產過程造成，可觀察到的現象是電池漏電太快，多數可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺細小，有時會被燒斷，使得電池又恢復正常。因此，因毛刺微短路引發爆炸的機率不高。
這樣的說法，可以從各電芯廠內部都常有充電后不久，電壓就偏低的不良電池，但是卻鮮少發生爆炸事件，得到統計上的支持。因此，內部短路引發的爆炸，主要還是因為過充造成的。因為，過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結晶，刺穿點到處都是，到處都在發生微短路。因此，電池溫度會逐漸升高，最后高溫將電解液氣體。這種情形，不論是溫度過高使材料燃燒爆炸，還是外殼先被撐破，使空氣進去與鋰金屬發生激烈氧化，都是爆炸收場。
但是過充引發內部短路造成的這種爆炸，并不一定發生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產生的氣體也未足以撐破電池外殼時，消費者就終止充電，帶手機出門。這時眾多的微短路所產生的熱，慢慢的將電池溫度提高，經過一段時間后，才發生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發現手機很燙，扔掉后就爆炸。
綜合以上爆炸的類型，我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護，與電池系統設計及電池組裝有較大關系。電芯安全性提升之重點為化學與機械防護，與電池芯制造廠有較大關系。 四、設計規范
由于全球手機有數億只，要達到安全，安全防護的失敗率必須低于一億分之一。由于，電路板的故障率一般都遠高于一億分之一。因此，電池系統設計時，必須有兩道以上的安全防線。常見的錯誤設計是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護重任，完全交給電池組上的保護板。雖然保護板的故障率不高，但是，即使故障率低到百萬分之一，機率上全球還是天天都會有爆炸事故發生。
電池系統如能對過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護，每道防護的失敗率如果是萬分之一，兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統方塊圖如下，包含充電器及電池組兩大部分。充電器又包含適配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉為直流電，充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。電池組包含保護板及電池芯兩大部分，以及一個PTC來限定最大電流。
文字方塊: 適配器交流變直流文字方塊: 充電控制器限流限壓文字方塊: 充電器文字方塊: 保護板過充、過放過流等防護文字方塊: 電池組文字方塊: 限流片文字方塊: 電池芯以手機電池系統為例，過充防護系利用充電器輸出電壓設定在4.2V左右，來達到第一層防護，這樣就算電池組上的保護板失效，電池也不會被過充而發生危險。第二道防護是保護板上的過充防護功能，一般設定為4.3V。這樣，保護板平常不必負責切斷充電電流，只有當充電器電壓異常偏高時，才需要動作。過電流防護則是由保護板及限流片來負責，這也是兩道防護，防止過電流及外部短路。由于過放電只會發生在電子產品被使用的過程。因此，一般設計是由該電子產品的線路板來提供第一到防護，電池組上的保護板則提供第二道防護。當電子產品偵測到供電電壓低于3.0V時，應該自動關機。如果該產品設計時未設計這項功能，則保護板會在電壓低到2.4V時，關閉放電回路。
總之，電池系統設計時，必須對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護。其中保護板是第二道防護。把保護板拿掉后充電，如果電池會爆炸就代表設計不良。
上述方法雖然提供了兩道防護，但是由于消費者在充電器壞掉后，常會買非原廠充電器來充電，而充電器業者，基于成本考慮，常將充電控制器拿掉，來降低成本。結果，劣幣驅逐良幣，市面上出現了許多劣質充電器。這使得過充防護失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素，因此，劣質充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。
當然，并非所有的電池系統都采用如上圖的方案。在有些情況下，電池組內也會有充電控制器的設計。例如：許多筆記型計算機的外加電池棒，就有充電控制器。這是因為筆記型計算機一般都將充電控制器做在計算機內，只給消費者一個適配器。因此，筆記型計算機的外加電池組，就必須有一個充電控制器，才能確保外加電池組在使用適配器充電時的安全。另外，使用汽車點煙器充電的產品，有時也會將充電控制器做在電池組內。
最后的防線 如果電子的防護措施都失敗了，最后的一道防線，就要由電芯來提供了。電芯的安全層級，可依據電芯能否通過外部短路和過充來大略區分等級。由于，電池爆炸前，如果內部有鋰原子堆積在材料表面，爆炸威力會更大。而且，過充的防護常因消費者使用劣質充電器而只剩一道防線，因此，電芯抗過充能力比抗外部短路的能力更重要。 9.鋁殼電芯與鋼殼電芯安全性比較鋁殼相對于鋼殼具有很高的安全優勢
鋰離子電池正、負極活性材內為何要加VGCF碳管?
1. 不管正或負極活性材都會有膨脹收縮的問題，一般負極碳材有20％膨脹收縮
率，而像LFP正極材料有6％膨脹收收率。當多次充放電中，其正、負活性材顆粒與顆粒之間接觸少、間隙加大，甚至有些脫離集電極，導致電子與離子傳輸路徑斷續不連續相，成為死的活性材，不再參與電極反應。因此循環使用壽命下降。VGCF碳管有很大的長徑比，即使正、負活性材膨脹收縮后，其活性材顆粒間之間隙，可藉由VGCF碳管架橋連接，電子與離子傳輸不會間斷。
2.
由于VGCF碳管微結構是中空多管壁，可以讓正、負電極吸納更多的電解液，
使得鋰離子可以順利快速嵌入或脫嵌，因此，有利于高倍率充放電。
3. VGCF是高強度纖維狀長徑比大之材料，可增加電極板的可撓性，正極或負極活性材顆粒間之黏接力或與極板間之黏接力更強，不會因撓曲而龜裂掉粉。
4.VGCF本質是高導電高導熱特性，正極活性材其導電性都不好，添加VGCF
以提高正極活性材的導電性，也提高正極或負極的導熱系數，利于散熱。 解剖電池時遇到些情況,下面羅列出來,不知道各位前輩對這些情況有何見解.
1.明明很容易斷的正極片注液以后卻變得柔軟.?
2.正極片出現褶皺現象(內層)?
3.剛拆出來的負極片邊緣和內層會是暗紫色,和極片中間部分顏色不一樣.(中間是金黃色)?
4.為什么每次拆開的負極片頭部(第一小片)會有很多白色物質,是不是鋰,為什么在那里這么多.
5.為什么短路以后正極片上面有銅,是不是負極的銅被電解過來.而且為什么是在正極頭部吸銅最多.
6.負極耳發黑,是不是短路現象.(大電流通過的遺跡)或者是負極石墨溶解?
7.觀察正極料過量,是不是在負極片上滴水,看是否燃火.
答案搜索:(聲明沒有標準答案,以現場為主) 第一:極片充放電后已經反彈,肯定變軟,通俗點,沒那么死了.里面松了;
第二:那個是正常的~前面幾圈卷饒時貼近卷針,肯定有折痕...除非你用非常厚的針,呵呵,這個不可能哦
第三:沒充電灰色,半充暗紫色,滿充金黃,那種情況自己想,提示:浸潤程度;
第四:負極片頭部(第一小片)會有很多白色物質,其他地方要是沒有,就是你設計問題,是析鋰;
第五:這個問題不清楚,不知道你那什么情況,是不是反充了,是整體還是部分,也有可能短路..
第六:負極耳發黑,看情況了，一般是短路,
第七:滴水誰給你教的?沒聽過;正極料過量,負極很明顯的,當然你要排除外因;
補充幾點:
1.隔膜局部發黃或有黑點,是否曾經大電流通過,擊穿隔膜.短路造成,可能是粉塵,也可能是你隔膜本來有孔,當然也有材料方面的可能;
2.在電池外包裝時,點焊鉚釘時電流不穩定或電流過大會使外露負極耳旁的隔膜燒壞,但高溫膠是否會被燒掉.
這個還沒見過,一般點焊是瞬間的,能量大到可以燒化里面的隔膜還真沒見過,高溫膠只是奈溫高點,你要是有個1000度一樣完蛋,爆炸的電池你可以看看,高溫膠紙也成灰咧 關于充電電池 １．認識記憶效應
２．電池需要激活嗎
３．前三次要充１２小時嗎
４．充電電池有最佳狀態嗎
５．真的是充電電流越大，充電越快嗎
６．直充標的輸出電流就等于充電電流嗎
７．循環充放電一次就是少一次壽命嗎
８．電池容量越高越好嗎
９．充飽的電池進行存儲好嗎
１０．座充的綠燈亮了以后在多充一個小時有用嗎
１１．座充充電比直充飽嗎
１．認識記憶效應
電池記憶效應是指電池的可逆失效，即電池失效后可重新回復的性能。記憶效應是指電池長時間經受特定的工作循環后，自動保持這一特定的傾向。這個最早定義在鎳鎘電池，鎳鎘的袋式電池不存在記憶效應，燒結式電池有記憶效應。而現在的鎳金屬氫(俗稱鎳氫)電池不受這個記憶效應定義的約束。
因為現代鎳鎘電池工藝的改進，上述的記憶效應已經大幅度的降低，而另外一種現象替換了這個定義，就是鎳基電池的“晶格化”，通常情況，鎳鎘電池受這兩種效應的綜合影響，而鎳氫電池則只受“晶格化”記憶效應的影響，而且影響較鎳鎘電池的為小。
在實際應用中，消除記憶效應的方法有嚴格的規范和一個操作流程。操作不當會適得其反。
對于鎳鎘電池，正常的維護是定期深放電：平均每使用一個月(或30次循環)進行一次深放電(放電到1.0V/每節，老外稱之為exercise)，平常使用是盡量用光電池或用到關機等手段可以緩解記憶效應的形成，但這個不是exercise，因為儀器(如手機)是不會用到1。0V/每節才關機的，必須要專門的設備或線路來完成這項工作，幸好許多鎳氫電池的充電器都帶有這個功能。
對于長期沒有進行exercise的鎳鎘電池，會因為記憶效應的累計，無法用exercise進行容量回復，這時則需要更深的放電(老外稱recondition)，這是一種用很小的電流長時間對電池放電到0.4V每節的一個過程，需要專業的設備進行。
對于鎳氫電池，exercise進行的頻率大概每三個月一次即可有效的緩解記憶效應。因為鎳氫電池的循環壽命遠遠低于鎳鎘電池，幾乎用不到recondition這個方法。
▲建議1:每次充電以前對電池放電是沒有必要，而且是有害的，因為電池的使用壽命無謂的減短了。
▲建議2:用一個電阻接電池的正負極進行放電是不可取的，電流沒法控制，容易過放到0V，甚至導致串聯電池組的電池極性反轉。 ２．電池需要激活嗎？
回答是電池需要激活，但這不是用戶的要做的事。我參觀過鋰離子電池的生產廠，鋰離子電池在出廠以前要經過如下過程：
鋰離子電池殼灌輸電解液－封口－化成，就是恒壓充電，然后放電，如此進行幾個循環，使電極充分浸潤電解液，充分活化，以容量達到要求為止，這個就是激活過程－－分容，就是測試電池的容量選取不同性能(容量)的電池進行歸類，劃分電池的等級，進行容量匹配等。這樣出來的鋰離子電池到用戶手上已經是激活過的了。我們大家常用的鎳鎘電池和鎳氫電池也是如此化成激活以后才出廠的。其中有些電池的激活過程需要電池處于開口狀態，激活以后再封口，這個工序也只可能有電芯生產廠家來完成了。
這里存在一個問題，就是電池廠出廠的電池到用戶手上，這個時間有時會很長，短則1個月，長則半年，這個時候，因為電池電極材料會鈍化，所以廠家建議初次使用的電池最好進行3~5次完全充放過程，以便消除電極材料的鈍化，達到最大容量。
在2001年頒布的三個關于鎳氫。鎳鎘和鋰離子電池的國標中，其初始容量的檢測均有明確規定，對電池可以進行5次深充深放，當有一次符合規定時，試驗即可停止。這很好的解釋了我說的這個現象。
★那么稱之為“第二次激活”也是可以的，用戶初次使用的“新”電池盡量進行幾次深充放循環。
●然而據我的測試(針對鋰離子電池)，存儲期在1~3個月之內的鋰離子電池，對它進行深充深放的循環處理，其容量提高現象幾乎不存在。（我在專題討論區有關于電池激活的測試報告）
３．前三次要充１２小時嗎？
這個問題是緊扣上面的電池激活問題的，姑且設出廠的電池到用戶手上有電極鈍化現象，為了激活電池進行深充深放電循環3次。其實這個問題轉化為深充是不是就是要充12個小時的問題。那么我的另一片文章《論手機電池的充電時間》已經回答了這個問題。
★★★答案是不需要充１２小時。
早期的手機鎳氫電池因為需要補充和涓流充電過程，要達到最完美的充飽狀態，可能需要5個小時左右，但是也是不需要12個小時的。而鋰離子電池的恒流恒壓充電特性更是決定了它的深充電時間無需12個小時。
對于鋰離子電池有人會問，既然恒壓階段鋰離子電池的電流逐漸減小，是不是當電流小到無窮小的時候才是真正的深充。我曾經畫出恒壓階段電流減小對時間的曲線，對它進行多次曲線擬合，發現這個曲線可以用1/x的函數方式接近與零電流，實際測試時因為鋰離子電池本身存在的自放電現象，這個零電流是永遠不可能到達的。
以600mAh的電池為例，設置截至電流為0.01C(即6mA)，它的1C充電時間不超過150分鐘，那么設置截至電流為0.001C(即0.6mA)，它的充電時間可能為10小時－－這個因為儀器精度的問題，已經無法精確獲得，但是從0.01C到0.001C獲的容量經計算僅為1.7mAh，以多用的7個多小時來換取這僅僅的千分之三不到的容量是沒有任何實際意義的。
何況，還有其它的充電方式，比如脈沖充電方式使鋰離子電池來達到4.2V的限制電壓，它根本沒有截止最小電流判斷階段，一般150分鐘后它就是100%充飽了。許多手機都是用脈沖充電方式的。
有人曾經用手機顯示充飽后，再用座充進行充電來確認手機的充飽程度，這個測試方法欠嚴謹。
首先座充顯示綠燈不是檢測真正充飽與否的一個依據。
★★檢測鋰離子電池充飽與否的唯一最終的方法就是測試在不充電(也不放電)狀態時的鋰離子電池的電壓。
所謂恒壓階段電流減小其真正的目的就是逐漸減小在電池內阻上因充電電流而產生的附加電壓，當電流小到0.01C，比如6mA，這個電流乘與電池內阻(一般在200毫歐之內)僅為1mV，可以認為這時的電壓就是無電流狀態的電池電壓。
其次，手機的基準電壓不一定等于座充的基準電壓，手機認為充飽的電池到了座充上，座充卻不認為已經充飽，卻繼續進行充電。 ４．充電電池有最佳狀態嗎？
有一種說法就是，充電電池使用得當，會在某一段循環范圍出現最佳的狀態，就是容量最大．這個要分情況，密封的鎳氫電池和鎳鎘電池，如果使用得當（比如定期的維護，防止記憶效應的產生和累計），一般會在１００～２００個循環處達到其容量的最大值，比如出廠容量為1000mAh的鎳氫電池用了120次循環后，其容量有可能達到1100mAh。幾乎所有的日本鎳氫電池生產商的技術規格書中描述鎳基電池的循環特性的圖上我都能看到這樣的描述。
★鎳基電池有最佳狀態，一般在100~200循環次數之間達到其最大容量
對于液態鋰離子電池，卻根本不存在這樣一個循環容量的駝峰現象，從鋰離子電池出廠到最終電池報廢為止，其容量的表現就是用一次少一次。我在對鋰離子電池做循環性能的時候也從來沒有看到過有容量回升的跡象。
★鋰離子電池沒有最佳狀態。
值得一提的是，鋰離子電池更容易受環境溫度的變化而表現不同的性能，在25~40度的環境溫度會表現其最好性能，而低溫或高溫狀態，他的性能就大打折扣了。要使你的鋰離子電池充分展現它的容量，一定要細心的注意使用環境，防止高低溫現象，比如手機放在汽車的前臺上，中午的太陽直射很容易就可以使其超過60度，北方的用戶的電池待機時間，同等網絡情況下，就沒有南方的用戶長了。 ５．真的是充電電流越大，充電越快嗎？
《論手機電池的充電時間》一文中已經講了這個問題，對于恒流充電的鎳基電池，可以這么說，而對應鋰離子電池，這個是不完全正確的。
★★對于鋰離子電池的充電，在一定電流范圍內(1.5C~0.5C)，提高恒流恒壓充電方式的恒流電流值，并不能縮短充飽鋰離子電池的時間。 ６．直充標的輸出電流就等于充電電流嗎？
這就要討論手機的充電方式了，對于充電管理在手機里面的，設定同樣一個直充(實際應稱為電源適配器)的輸出如：5.3V 600mA
A. 充電管理是開關方式(高頻脈寬調整PWM方式)，這個充電方式，手機并沒有完全利用直充的輸出能力，直充工作在恒壓段，輸出5.3V，此時真正的充電電流由手機的充電管理進行調整，而且肯定要小于600mA，一般在300~400mA。這個時候，大家看到的直充的輸出電流就不是手機的充電電流。比如Motorola的許多直充其輸出為5.0V 1A，真正對電池充電的也就用到了500mA足矣，因為手機的電池容量也不過580mAh。
★這時直充上標的輸出電流就不等于實際充電電流
B. 充電管理為脈沖方式的，這個充電方式，手機完全利用了直充的限流電流，就是用了600mA在電池上，這個時候，直充的輸出電流就是充電電流了。
當然以上的都是指在鋰離子電池的恒流階段或鎳氫電池的充電而言。 如果手機沒有充電管理，把充電的管理移到了直充上，比如許多的CDMA手機都是如此，這個就沒什么好說的，它的輸出寫的很明白，比如輸出：4.2V 500mA，這個就是鋰離子電池恒流恒壓兩個數據了。 ７．循環充放電一次就是少一次壽命嗎？
循環就是使用，我們是在使用電池，關心的是使用的時間，為了衡量充電電池的到底可以使用多長時間這樣一個性能，就規定了循環次數的定義。實際的用戶使用千變萬化，因為條件不同的試驗是沒有可比性的，要有比較就必須規范循環壽命的定義。
國標如是規定鋰離子電池的循環壽命測試條件及要求：在25度室溫條件下以恒流恒壓方式1C的充電制度充電150分鐘，以恒流1C的放電制度放電到2.75V截止為一次循環。當有一次放電時間小于36分鐘時試驗結束，循環次數必須大于300次。解釋：
A. 這個定義規定了循環壽命的測試是以深充深放方式進行的
B. 規定了循環壽命按照這個模式執行后必須超過300次以后容量仍然有60%以上。 實際上，不同的循環制度得到的循環次數是截然不同的，比如以上其它的條件不變，僅僅把4.2V的恒壓電壓改為4.1V的恒壓電壓對同一個型號的電池進行循環壽命測試，這樣這個電池就已經不是深充方式了，最后測試得到循環壽命次數可以提高近60%。那么如果把截止電壓提高到3.9V進行測試，其循環次數應該可以增加數倍。
這個關于循環一次就少一次壽命的說法已經有許多友人進行了討論，我只是補充說明一下而已，大家在談論循環次數的時候不能忽視循環的條件。
●拋開規則談論循環次數是沒有任何意義的，因為循環次數是檢測電池壽命的手段，而不是目的!
▲誤區:許多人喜歡把手機鋰離子電池用到自動關機再充電。這個完全沒有必要。
實際上，用戶不可能按照國標測試模式對電池進行使用，沒有一個手機會在2.75V才關機，而其放電模式也不是大電流恒流放電，而是GSM的脈沖放電和平時的小電流放電混合的方式。
有另外一種關于循環壽命的衡量方法，就是時間。有專家提出一般民用的鋰離子電池的壽命是2~3年，結合實際的情況，比如以60%的容量為壽命的終止，加上鋰離子電池的時效作用(參考第９點)，用時間來表述循環壽命我認為更為合理。
鉛蓄電池的充電機理就類似與鋰離子電池，是限流限壓方式，使用的方式就是淺充淺放，他的壽命表述就是時間，沒有次數，比如10年。
★★★所以，對于鋰離子電池，沒有必要用到關機再充電，鋰離子電池本來就適合用隨時充電的方式進行使用，這也是他針對鎳氫電池的最大優勢之一，請大家善加利用這個特性。 ８．電池容量越高越好嗎？
不同型號(特別是不同體積)的電池，他的容量越高，提供使用的時間越長。拋開體積和重量的因素，當然容量越高越好。
但是同樣的電池型號，標稱容量(比如600mAh)也相同，實際測的初始容量不同：比如一個為660mAh，另一個是605mAh，那么660mAh的就比605mAh的好嗎？
實際情況可能是容量高的是因為電極材料中多了增加初始容量的東西，而減少了電極穩定用的東西，其結果就是循環使用幾十次以后，容量高的電池迅速容量衰竭，而容量低的電池卻依然堅挺。許多國內的電芯廠家往往以這個方式來獲得高容量的電池。而用戶使用半年以后待機時間卻是差得一塌糊涂。
民用的那些AA鎳氫電池(就是五號電池)，一般是1400mAh，卻也有標超高容量的(1600mAh)，道理也是一樣。
★提高容量的代價就是犧牲循環壽命，廠家不在電池材料的改性上下文章，是不可能真正“提高”電池容量的。 ９．充飽的電池進行存儲好嗎
鋰離子電池有一個特性非常不好，就是鋰離子電池的時效(或稱老化，老外稱為aging)，就是鋰離子電池在存儲一段時間后，即使不進行循環使用，其部分容量也會永久的喪失，這是因為鋰離子電池的正負極材料從一出廠就已經開始了它的衰竭歷程。不同的溫度和電池充飽狀態，其時效后果不同，以下數據摘自參考文獻[1]，以容量的百分比形式列出： 存儲溫度--40%充電狀態-------100%充電狀態
0度-------98%(一年以后)-----94%(一年以后)
25度------96%(一年以后)-----80%(一年以后)
40度------85%(一年以后)-----65%(一年以后) 60度------75%(一年以后)-----60%(3個月以后)
由此可見，存儲溫度越高和電池充的越飽，其容量損失就越厲害。所以不推薦長期的保存鋰離子電池，反之，廠家應該象對待腐爛的食物一樣將其回收。用戶要密切留意電池的生產日期。
★如果用戶手中有閑置的電池，那么專家推薦的存儲條件為充電水平是40%，存儲溫度低于15度或更低。
而鎳氫電池和鎳鎘電池則幾乎不受這個時效作用，長期存儲的鎳基電池在進行幾個深充深放以后就可以恢復其原始容量了。 １０．座充的綠燈亮了以后在多充一個小時有用嗎？
綠燈只是一個指示，真正充飽與否在于座充對電池充電過程的控制和判斷。以4.2V的鋰離子電池為例討論這個問題。
首先是控制，控制對電池的輸出是先恒流，后恒壓(電流逐漸減小)。
然后是判斷，判斷電流小于某個電流值時，顯示綠燈，因為模數轉換的精度和本身的電壓精度是受限制的，座充通常設定這個電流值為50mA，此時顯示綠燈，那么電池確實離它真正的充飽還有10%不到(據我所測，現在的鋰離子電池以50mA截止充電的話，其容量已經可以達到95%，充電接受能力大大提高)。現在的問題是座充接下去在干什么：
A. 如果接下去，座充徹底關斷充電回路，沒有繼續進行恒壓充電，那么在座充上再放置10個小時也是于事無補。許多的座充設計方案就是這樣的，比如TI(德州儀器)的BQ2057系列充電芯片，linear(凌特)的LT1800系列都是如此。
B. 座充繼續進行恒壓充電，并嚴格控制電壓不超出4.2V，無疑再多充一個小時，確實可以增加電池的容量。
C. 座充繼續充電，但是它的電流控制很糟糕，不小心就使電池超出了4.2V，而且繼續往上跑。因為鋰離子電池不能吸收任何過充。持續對電池施加電流，就會造成這個后果，那么過充就發生了。這個當然是設計不好的座充，比如常見的即可充鋰離子電池又可充鎳氫電池的十幾塊錢的“蛋充”。
D. 還有一種充電管理芯片，比如maxim(美信)的1679芯片，與許多手機充電管理相同，它采用脈沖方式充電，它在顯示綠燈的時候，就是鋰離子電池已經100%充飽了，當然再放置一個小時，它也不會過充，顯然又是在做無用功。
用戶實際上不知道綠燈亮了以后座充到底在干什么，A或B或D，都有可能，座充說明書不寫這些東西的。排除不合格的座充，我們其實應該相信合格和原裝的座充，綠燈亮著的話，為什么不取下來用呢？這對用戶實際沒有什么太大的影響，充的不飽又不影響循環壽命(如上第７點所述)，95%的容量也是可以接受的。除非有愛好者能深入分析自己的座充到底是以那種方式的在充電，否則我們不妨－－ ★亮綠燈后就取下來用。 １１．座充充電比直充飽嗎？
看完了前面的話，這個問題就是最好回答的了，問題的實質就是充電方式的區別。
★不存在座充一定比直充充的飽的說法，也不存在直充一定比座充充的飽的說法。重要的是它們的充電方式是不是能最快最大的充飽電池。 結語：鋰離子電池是一種新型綠色環保電池，“愛護環境，保護地球”是我們每一個人義不容辭的責任。作為電池消費者，應該購買、使用新型綠色環保電池；作為電池制造商，應該生產新型綠色環保電池。只有經過大家的共同努力，才能創建、保護我們美麗和諧的自然環境。
| 
QQ好友和群
QQ空間
騰訊微博
騰訊朋友
收藏
淘帖
頂
踩
