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@锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解( 六 )


湿混采用 。行星式拌粉机, 其叶片分别装在2-3个轴上, 混合效果更好 。湿混中溶剂数量要恰当, 形成合适的流变态, 以获得平滑的涂层 。滚涂电极膏体要保证一定的粘度, 膏体涂于铝箔或铜箔的两面, 而涂层的厚度取决于电池的型号 。然后再相继通过3个加热区进行干燥, NMP（或水）从涂层中随热空气或干燥氮气流动而挥发, 溶剂可以回收再利用 。辊压是为了提高涂层的密度, 并使电极厚度能符合电池装配的尺寸, 辊压阶段的压力要适中, 以免卷绕时粉料散落 。
2、电池的组装
圆柱电池的装配工艺流程：绝缘底圈入筒→卷绕电芯入筒→插入芯轴→焊负极集流片于钢筒→插入绝缘圈→钢筒滚线→真空干燥→注液→组合帽（PTC元件等）焊到正极引极上→封口→X射线检查→编号→化成→循环→陈化 。
方形电池装配工艺流程：绝缘底入钢盒→片状组合电芯入筒→负极集流片焊于钢盒→上密封垫圈→正极集流片焊于杆引极→组合盖（PTC元件等）焊到旋引极上→组合盖定位→激光焊接→真空干燥→注液→密封→X射线检查→编号→化成→循环→陈化 。
装配工艺说明：以圆柱形电池为例（方形电池基本过程相同） 。卷绕芯入筒以前, 将铝条（0.08—0.15㎜厚、3㎜宽）和镍条（0.04—0.10㎜厚, 3㎜宽）分别用超声波焊接在正、负极导电基体的指定处作为集流引极 。
电池隔膜一般采用PE/PP2层或PP/PE/PP 3层组成, 隔膜都是经过120℃热处理过的, 以增加其阻止性和提高其安全性 。
正极、隔膜、负极3者叠合后卷绕入筒, 由于采用涂膏电极, 故必须让膏体材料与基体结合得好, 以形成高密度电极, 特别要防止掉粉, 以免其穿透隔膜而引起电池内部短路 。
在卷绕电芯插入钢筒以前, 放一个绝缘底入钢筒底部是为了防止电池内部短路这对于一般电池都是相同的 。
电解质一般采用LiPF6和非水有机溶剂, 在真空注液以前,电池要真空干燥24/h, 以除去电池组分中的水分和潮气, 以免LiPF6与水反应形成HF而缩短寿命 。
电池密封采用涂密封胶、插入垫圈、卷边加断面收缩过程,基本原理与碱性可充电池相同 。封口以后, 电池要用异丙醇和水的混合液除去油污物和溅出的电解液, 然后再干燥 。使用一种气味传感器或“ 嗅探器”元件检查电池漏液情况 。
整个电池装配完成以后, 电池要用X射线鉴定电池内部结构是否正常, 对于电芯不正、钢壳裂缝、焊点情况、有无短路等进行检查, 排除有上述缺陷的电池, 确保电池质量 。
最后一道工序是化成, 电池第1次充电, 阳极上形成保护膜, 称为固体电解质中间相层(SEI), 它能防止阳极与电解质反应, 并是电池安全操作、高容量、长寿命的关键要素 。电池经过几次充放电循环以后陈化2—3周, 剔去微短路电池, 再进行容量分选包装后即成为商品了 。
五、电池的性能
1、电性能：
（1） 额定容量：0.5C放电 ， 单体电池放电时间不低于2h ， 电池组放电时间不低于108min（95%）；
（2）1C放电容量：1C放电 ， 单体电池放电时间不低于57min（95%） ， 电池组放电时间不低于54min（90%）；
（3）低温放电容量：-20℃下0.5C放电 ， 单体或电池组放电时间均不低于72min（60%）；
（4）高温放电容量：55℃下0.5C放电 ， 单体电池放电时间不低于104min（95%） ， 电池组放电时间不低于108min（90%）；
（5） 荷电保持及恢复能力：满电常温下搁置28天 ， 荷电保持放电时间不低于96min（80%） ， 荷电恢复放电时间不低于108min（90%）；
（6）储存性能：进行贮存试验的单体电池或电池组应选自生产日期不足3个月的 ， 贮存前充50％～60％的容量 ， 在环境温度40℃±5℃ ， 相对湿度45％～75％的环境贮存90天 。贮存期满后取出电池组 ， 用0.2C充满电搁置1h后 ， 以0.5C恒流放电至终止电压,上述试验可重复测试3次 ， 放电时间不低于72min（60%）；
（7）循环寿命：电池或电池组采用0.2C充电 ， 0.5C放电做循环 ， 当连续两次放电容量低于72min（60%）时停止测试 ， 单体电池循环寿命不低于600次 ， 电池组循环寿命不低于500次；


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