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December 27

电池芯的组成机密问答

1、 一次电池和充电电池有什么区别?
电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构可知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。
理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一放电,它内结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应有尽有选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池,这种电池也可称为一次电池或蓄电池。
2、 一次电池和二次电池还有其他的区别吗?
另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小。
3、 可充电便携式电池的优缺点是什么?
充电电池寿命较长,可循环1000次以上,虽然价格比干电池贵,但如果经常使用的话,是比较划算的。充电电池的容量比同规格的碱锰电池或锌碳电池低,比如,他们放电较快。
另一缺点是由于他们 几近恒定的放电电压,很难预测放电何时结束。当放电结束时,电池电压会突然降低。假如在照相机上使用,突然电池放完了电,就不得不终止。
但另一方面可充电电池能提供的容量比太部分一次电池高。
但Li-ion电池却可被广泛地用照相器材中,因为它容量高,能量密度大,以及随放电深度的增加而逐渐降低的放电电压。
4、 充电电池是怎样实现它的能量转换?
每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电子(也叫蓄电池)而言(另一术语也称可充电使携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上,而我司产品li-ion可重复充放电1000次以上。Li-ion是一种新型的可充电便携式电池。它的额定电压为3.6V,它的放电电压会随放电的深度逐渐衰退,不象其他充电电池一样,在放电未,电压突然降低。
5、 什么是Li-ion电池?
Li-ion是锂电池发展而来。所以在介绍Li-ion之前,先介绍锂电池。举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。锂电池的正极材料是锂金属,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出, 又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。Li-ion就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。所以Li-ion又叫摇椅式电池。
6、Li-ion电池有哪几部分组成?
(1)电池上下盖 (2)正极——活性物质为氧化锂钴 (3)隔膜——一种特殊的复合膜
(4)负极——活性物质为碳 (5)有机电解液 (6)电池壳(分为钢壳和铝壳两种)
7、Li-ion电池有哪些优点?哪些缺点?
Li-ion具有以下优点:
1) 单体电池的工作电压高达3.6-3.8V:
2) 比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH),未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L
3) 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力.
4) 安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。
5) 自放电小
室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。Li-ion也存在着一定的缺点,如:
1) 电池成本较高。主要表现在LiCoO2的价格高(Co的资源较小),电解质体系提纯困难。
2) 不能大电流放电。由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大。故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在0.5C以下,只适合于中小电流的电器使用。
3) 需要保护线路控制。
A、 过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电;
B、 过放保护:过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制。
8、什么是锂离子制造过程?
1) 配料
用专门的溶液和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
2) 涂漠
将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
3) 装配
按正极片——隔膜——负极片——隔膜自上而下的 顺序放好,经卷绕制成电池极芯,在经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池装配过程。制成成品电池。
4) 化成
用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测。筛选出合格的成品电池,待出厂。
9、锂离子安全特性是如何实现的?
为了确保Li-ion安全可靠的使用,专家们进行了非常严格、周密的电池安全性能设计,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Celgars2300PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120℃的情况下,PE复合膜两侧的膜孔闭合,电池内阻增大,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。
2) 向电解液中加入添加剂
在电池过充,电池电压高于4.2V的条件下,电解液添加剂与电解液中其他物质聚合,电池内阻大幅度增加,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球结构,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
4) 各种环境滥用测试
进行各项滥用实验,如外部短路、过充、针刺、冲击、焚烧等,考察电池安全性能。同时对电池进行温度冲击实验和振动、跌落、冲击等力学性能实验,考察电池在实际使用环境焉的性能情况。
9、什么充电限制电压?额定容量?额定电压?终止电压?
A、充电限制电压
按生产厂家规定,电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。
B、 额定容量
生产厂家标明的电池容量,指电池在环境温度为20℃±5℃条件下,以5h率放电至终止电压时所应提供的电量,用C5表示,单位为Ah(安培小时)或mAh(毫安小时)。
C、 标称电压
用以表示电池电压的近似值。
D、 终止电压
规定放电终止时电池的负载电压,其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。
10、为什么恒压充电电流为逐渐减少?
因为恒流过程终止时,电池内部的电化学极化然保持再整个恒流中相同的水平,恒压过程,再恒定电
场作用下,内部Li+的浓差极化在逐渐消除,离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少。
11、什么是电池的容量?
电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下,应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流(1C)恒压(4.2V)控制的充电条件下充电3h,电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量,主要受放电倍率和温度的影响(故严格来讲,电池容量应指明充放电条件)。容量常见单位有:mAh、Ah=1000mAh)。
12、什么是电池内阻?
是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大,会导致电池放电工作电压降低,放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注:一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量,而不能用万用表欧姆档测量。
13、什么是开路电压?
是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时,电池正负极之间的电势差。一般情况下,Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右,放电后开压为3.0V左右,通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。
14、什么是工作电压?
又称端电压,是指电池在工作状态下即电路中有电流过时电池正负极之间电势差。在电池放电工作状态下,当电流流过电池内部时,不需克服电池的内阻所造成阻力,故工作电压总是低于开路电池,充电时则与之相反。Li-ion的放电工作电压在3.6V左右。
15、什么是放电平台?
放电平台是恒压充到电压为4.2V并且电电流小于0.01C时停充电,然后搁置10分钟,在任何们率的放电电流下下放电至3.6V时的放电时间。是衡量电池好坏的重要标准。
16、什么是(充放电)倍率?时率?
是指电池在规定的时间内放出其额定容量时所需要的电流值,它在数据值上等于电池额定容量的倍数,通常以字母C表示。如电池的标称额定容量为600mAh为1C(1倍率),300mAh则为0.5C,6A(600mAh)为10C.以此类推.
时率又称小时率,时指电池以一定的电流放完其额定容量所需要的小时数.如电池的额定容量为600mAh,以600mAh的电流放完其额定容量需1小时,故称600mAh的电流为1小时率,以此类推.
17、什么是自放电率?
又称荷电保持能力,是指电池在开路状态下,电池所储存的电量在一定条件下的保持能力。主要受电池制造工艺、材料、储存条件等因素影响。是衡量电池性能的重要参数。
注:电池100%充电开路搁置后,一定程度的自放电正常现象。在GB标准规定LI-ion后在20±2℃条件下开条件下开路搁置28天。可允许电池有容量损失。
18、什么是内压?
指电池的内部气压,是密封电池在充放电过程中产生的气体所致,主要受电池材料、制造工艺、电池结构等因素影响。其产生原因主要是由于电池内部水分及有机溶液分解产生的气体于电池内聚集所致。
高倍率的连续过充,会导致电池温度升高、内压增大,严重时对电池的性能及外观产生破坏性影响,如漏液、鼓底,电池内阻增大,放电时间及循环寿命变短等。
Li-ion任何形式的过以都会导致电池性能受到严重破坏,甚至爆炸。帮Li-ion在充电过程中需采用恒流恒压充电方式,避免对电池产生过充。
19、为什么电池要储存一段时间后才能包装出货?
电池的储存性能是衡量电池综合性能稳定程度的一个重要参数。电池经过一定时间储存后,允许电池的容量及内阻有一定程度的变化。经过了一段时间的储存,可以让内部各成分的电化学性能稳定下来,可以了解该电池的自放电性能的大小,以便保证电池的品质。
20、为什么要化成?
电池制造后,通过一定的充放电方式将其内部正负极物质激活,改善电池的充放电性能及自放电、储存等综合性能的过程称为化成,电池粉有经过化成后才能体现真实性能。
21.什么是分容?
电池在制造过程中,因工艺原因使得电池的实际容量不可能完全一致,通过一定的充放电制度检测,并将电池按容量分类的过程称为分容。
22.什么是压降?
电池按定性充电至80%以上,测量其电池空载电压。5W/2W电池 作为负载连接电池正负极端开关作为电池的断路,通路的装置进行串联。打开开关后5秒电压下降不大于0。4V,为合格主要为测试电池负载性能。
23.什么是静态电阻?
即放电时电池内阻
24.什么是动态电阻?
即充电时电池内阻。
25.什么是电池的负载能力?
当电池的正负极两端连接在用电器上时,带动用电器工作时的输出功率,即为电池的负载能力。
26,什么是充电效率?什么是放电效率?
充电效率是指电池在充电过程中所消耗的电能转化成电池所能储蓄顾的化学能程度的量度。主要受电池工艺,配方及电池的工作环境温度影响,一般环境温度越高,则充电效率要低。
放电效率是指在一定的放电条件下放电至终点电压所放出的实际电量与额定容量之比,主要受放电倍率,环境温度,内阻等到因素影响,一般情况下,放电倍率越高,则放电效率越低。温度越低,放电效率越低。
27.目前常见的各种可充电电池之间有什么区别?
目前镍镉,镍氢,锂离子充电电池大量应用于各种便携式用电设备(如笔记本电脑,摄像机和移动电话等到)中,每种充电电池都具自已独特的化学性质。镍镉和镍氢电池之间主要差别在于:镍氢电池能量密度比较高。与相同型号电池对比,镍氢电池容量是镍镉电池的二倍。这意味着在不为用电设备增加额外重量时,使用镍氢电池能大大地延长设备工作时间。镍氢电池另一优点是;A大大减少了处镉电池中存在的:“记忆效应”问题,从而使得镍氢电池可更方便地使用。镍氢电池比镍镉电池更环保,因为它内部没有有毒重金属元素。
Li-ion也已经快速成为便携设备的标准电源,Li-ion能提供和镍氢电池一样的能量,但在重量方面则可减少大约35%,这对于旬摄像机和笔记本电脑之类的用电设备来说是至关重要的。Li-ion完全没有“记忆效应”和不含有毒物质的优点也是使它成为标准电源的重要因素。
32、Ni、Cd、NiMH、Li-ion各技术参数比较。
电池类型 项目 镍镉充电电池 镍氢充电电池 锂离子充电电池
1.2 1.2 1.2 3.6
重量比能量 50 65 105-140
体积比能量 150 200 300
充放电寿命 500 500 1000
自放电率(%) 25-30 30-35 6-9
有无记忆效应 有 无 无
有无污染 有 无 无
注:充电速率均为1C
33、目前在使用和研究的“绿色电池”有哪些?
新型绿色环保电池是指近年来已经投入使用或正在研制开发的一类高性能、无污染的电池。目前已经大量使用的锂离子蓄电池、金属氢化物镍蓄电池和正在推广使用的无汞碱性锌锰电池以及正在研制开发的锂或锂离子塑料蓄电池、燃烧电池、电化学储能超级电容器都属于新型绿色环保电池的范畴。此外,目前已经广泛应用的利用太阳能进行光电转换的太阳电池。
34、什么电池将会主宰电池市场?
随着照相机,移动和无绳电话,笔记本电脑,带图像,声音的多媒体设备在家用电器中占据越来越重要的位置,与一次电池相比较,二次电池即可充电式电池也大量的应用到这些领域中。而二次充电电池将向体积小,重量轻,容量,智能化的方向发展。

35、什么是锂离子蓄电池?
是指以锂离子为反应活性物质的可充式电池,当电池放电到终止电压后能够再充电,以恢复到放电前的状态。
36、锂离子蓄电池的工作原理?
放电时,锂与碳的相嵌化合物中的锂,从负极溶解形成锂离子到电解液中,穿过电解液并在正极晶体中嵌入形成嵌入化合物.充电时,在正极嵌入的锂离子重新回到电解液中,然后在负极上与碳形成嵌入化合物,周而复始.
37、锂离子蓄电池与镍/镉、镍/氢、铅酸蓄电池相比有哪些优点?
比能量高,自放电率低,高低温性能好和充放电寿命长。
38、何为电池的平均电压?
电池放电时,从开始到放电终止时的电压平均值。
39、何为电池的能量密度?
指电池的单位体积所含的电能。
40、何为电池的容量?
指电池内的活性物质参加电化学反应所能放出的电能称为电池的容量。
41、何为电池的设计容量?
根据电池内所含活性物质的量,从电化学理论计算电池的容量称为设计容量。
42、何为电池额定容量?
指电池经设计后,经电池制程过程的影响,电池所能达到容量称为额定容量。
43、锂离子蓄电池的工作温度范围?
充电 -10—45℃ 放电 -30—55℃
44、何为电池的倍率放电?
指放电时,放电电流(A)与额定容量(A•h)的倍率关系表示。
45、何为电池的小时率放电?
按一定输出电流放完额定容量所需的小时数数,称为放电时率。
46、锂离子蓄电池由那些原材料组成?
正极活性物质,负极活性物质,集流片,隔膜,电解液,外壳等材料组成。
47、锂离子蓄电池型号与电池的那些特征有关?
电池的外形长、宽、高及电池的容量。
48、影响锂离子电池循环性能的两个最重要的因素是什么?
活性物质的性质和杂质的种类、含量。
49、如何在生产过程中控制电池内部的水份?
1、 作好防潮、防湿处理。
2、 缩短操作时间,减少极片在空气中暴露时间。
3、 合理正确地进行烘烤作业。
4、 尽量在干燥环境下进行作业。
50、锂离子蓄电池的活性正极材料是什么?
锂盐;如钴酸锂,锰酸锂,镍酸锂等。
51、锂离子蓄电池的活性负极材料是什么?
石墨粉
52、电极材料为何要加入导电剂?
在电池工作时,电池的活性物质无论充放电都不会溶解在电解液中,为加强活性物质与网栅、集流片的接解导电性,而加放导电剂。
53、锂离子蓄电池的电解液的组成是什么?
常用的为六氟磷酸锂,四氟磷酸锂(LiPF6、LiClO4)等。
54、配料的目的是什么?
使活性物质分散均匀,便于拉浆均匀,上浆量恒定。
55、请简述配料的工艺流程。
56、正、负极片拉浆的三个基本参数。
拉浆温度、速度、敷料量。
57、如何控制极片的敷料量?
根据正负极浆料的固含量、比重调节拉浆机机头刀具间隙,控制拉浆的厚度,以达到控制。
58、如何头判定拉浆过程中极片的质量好坏。
极片表面平整、光滑、敷料均匀、附着力好、干燥,不脱料、不掉料、缺料、无积尘、无划痕、无 气泡的极片为好的极片,有缺陷的为不好的极片。
59、正、负极片裁片的主要的设备。
铡纸刀、剪板机。
60、正、负极片的主要注意事项。
1、 检查刀口有无毛刺、不平,作业时注意用刀的安全。
2、 正负极裁片用刀不可混用。
3、 在裁片过程中随时检查极片的质量,将不合格的分档分开,不可混淆放置。
4、 裁完的片经检查后极时转入以后的工序作业中。
61、正、负极正烘烤的目的是什么?
除去极片内的水份和有机溶剂。
62、正、负极片压片的目的?
使活性物质与网栅及集流片接触紧密,减小电子的移动距离,降低极片的厚度,增加装填量,提高电池体积的利用率。从而提高电池的容量。
63、压片厚度对电池性能有什么影响?
压片厚度太厚时,容易使电池内活性物质量减少,单位体积的活性物质量的减少和极化电位的增大,从而造成电池的容量降低。
压片厚度太薄时,容易造成电池内的活性物质量增加,极片表面有效面积减小,从而造成活性材料的浪费和大电流的困难。
64、极片称重的目的是什么?
准确了解和掌握极片的敷料量。
65、配片的目的是什么?
使正负极片上的活性物质的量比例保持一致性。
66、为什么要进行刷片操作?
清除极片上的积尘,积料,毛刺等。
67、正极片采用什么极耳?
采用铝带极耳。
68、负极片采用什么极耳?
采用镍带极耳。
69、焊接极耳的设备?
正极用超声波焊机,负极用点焊机。
70、卷绕车间的湿度对电池质量有什么影响?
卷绕房内的湿度大时,极片吸水量大,增加了极片的水份含量,在电池中产生气体量增加,使电池的内压增加,危害电池的安全性能。水份的增加多消耗电池中的活物质,使电池容量下降。湿度小反之。
71、卷绕车间中空调机和除湿系统的作用?
保持室内的温度恒度,减小室内的湿度,以提高电池的性能。
72、卷绕车间是否可用水擦地板?
不可以
73、卷绕电池芯的主要注意事项?
1、 极片与隔膜纸铺平对齐。用手按住极片与隔膜纸时,用力大小适中均匀。电池芯卷绕松紧适当。
2、 注意极片上有无划痕、掉料、缺料、气孔、起泡等不良及隔膜纸有无不良,如有作废品处理。
3、 卷绕时注意手脚的谐调性,不被卷针划伤手。
73、电池芯贴胶纸的目的和位置?
电池芯贴纸的位置在电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触电池造成短路。侧面贴纸使电芯卷绕成型后不变形。底部贴胶纸防止电芯内的正极片底部与电池外壳接触造成电池短路。
74、将极耳焊接到盖板上采用那些设备?
超声波、对焊机。
75、电池芯电阻要求?
大于20MΩ
76、电池芯的电阻达不到要求怎么办?
返修
77、为何极耳也要贴胶纸?
增加牢固性和防止极耳接触产生短路。
78、电池盖板在使用前需要做那些检验?
外形尺寸、形状、厚度、绝缘怀、密封性、耐腐蚀性、材持等项目的检验。
79、电池盖板所能承受的最大压力是多少?
0.4Mpa
80、如何防止电池漏液?
防止电池漏液应做好以下几方面的工作:
1、 焊接电池外壳与盖帽时,应焊接牢固、密封,焊接无漏焊、虚焊,焊缝无裂缝、裂口等不良。
2、 钢珠封口时,钢珠大小适当,钢珠材质与盖帽材质相同。焊接无裂口、裂缝并且焊接牢固。
3、 盖帽的正极柳接紧密,无间隙,并且绝缘密封垫弹性适当,耐腐蚀,不易老化。
81、如何在现有条件下防止未封口电池在车间吸水?
1、 作业电池应少量多次。缩短电池在空气中暴露时间。
2、 作业完毕的电池及时转送到下一工序。尽量缩短电池在制程中的停滞时间。
82、干燥房的湿度要求?
相对湿度在6%以下。
83、干燥房的湿度对电池的性能有什么影响?
湿度增加使电池芯的吸水量增大,使电池的容量下降,内压增加。
84、如何尽量防止湿气进入干燥房?
少进少出,少开门,干燥房的门不能同时打开。
85、你认为干燥房可以用水擦地板吗?
不可以。
86、电池在注液前需要做那些处理?
涂胶和真空烘烤处理。
87、电池在注液前为何要进行真空烘烤?
尽量除去电芯内的所含的水份和溶剂。
88、电池在注液前为何要称重?
以便准确计算注液量多少。
89、电池注液方法?
用手动注液机或自动注液机进行注液操作。
90、如何检验电池是否注满电解液?
用真空抽吸测试,在注液口上用真空吸时,有电解液被抽上表示已满,没有表示没满。
91、电解液中的LiOF6的作用?
导电的电解质。
92、电解液中的LiPF6的浓度?
1mol/L
93、电解液中溶剂的作用?
溶解电解质,使电解质离子化。
94、电解液的电导率范围?
   8×10-3Ω-1
95、电导率对电池工作电流的影响?
电导率影响倍率放电率,和电池的内阻,和电池的电压。
96、电池的内阻受那些因素影响?
电解液的电导率,电池的外壳材料性能,极片的导电率及极耳材料的截面积。电池焊接的质量。
97、电池的容量受那些因素影响?
正负极材料的特征的性能及材料的种类、型号和活性物质的量。
正负极活性物质的正确比例。
电解液的浓度和种类。
生产制程过程。
98、你认为如何在电池生过程中控制电池内的水份?
在生产制程中严格控制环境的湿度以及加强电芯的烘烤控制电池的水份。
99、电池在带电时可否用表测量电阻?
可以
100、化成机在化成大容量电池时应该注意什么问题?
注意电池的总功率是否超过化成机的功率。
December 17

咱兄弟掏心窝子的话

诸位兄弟姐妹:
咱当电池工程师也是五六年了,不算有出息,可是当俺环顾四周,也没有看见几个比俺有出息的!回顾工程师生涯,感慨万千,在这里,我愿意讲几句掏心窝子的话,也算给咱们兄弟姐妹们提个醒,希望你们今后能比俺强!
  [1]好好规划自己的路,不要跟着感觉走!一定要根据个人的理想,决策安排。绝大部分人并不指望成为什么院士或教授,而是希望活得滋润一些,爽一些。那么,就需要慎重安排自己的轨迹。从哪个行业入手,然后逐渐对该行业深入了解,切记不要频繁跳槽,特别是不要为了一点点工资而转移阵地;从长远看,这点钱根本不算什么,当你对一个行业有那么几年的体会,你就放心吧,以后钱根本不是问题。频繁地挪窝绝对不是上策,最后你对哪个行业都没有摸透,永远是新手!
      [2]可以做技术,切不可沉湎于技术。千万不可一门心思钻研技术!要不断给给自己施加压力,如果你的心思全部放在这上面,那么注定你将成为孔乙己一类的人物!凡事适可而止,因为技术只不过是你今后前途的支柱之一,而且还不是最大的支柱,除非你只愿意到老还是个工程师!
  [3]不要去做技术高手,只去做综合素质高手!在企业里混,我们时常瞧不起某人,说他“狗屁不懂,凭啥拿那么多钱,凭啥升官!”这是最普遍的最典型的工程师的迂腐之言。小日本很牛吗?人家能赶上必然有他的本事,而且是你没有的本事。你想想,老板搞经营那么多年,难道见识不如你这个新兵蛋子?!人家或许善于管理,善于领会老板意图,善于部门协调等等。因此务必培养自己多方面的能力,包括管理方面,亲和力,察言观色能力,攻关能力,形象等等。只有成为综合素质的高手,才能前途无量,否则只能躲在角落看示波器!技术以外的技能才是更重要的本事!!从古到今,美国日本,一律如此!
  [4]多交社会三教九流的朋友!不要只和工程师交往,认为那样有共同语言,其实更重要的是和其他类人物交往,如果你希望有朝一日当老板或高层管理,那么你整日面对的就是这些人。了解他们的经历,思维习惯,爱好,学习他们处理问题的模式,了解社会各个角落的现象和问题,这是以后发展的巨大的本钱,没有这些以后就会笨手笨脚,跌跌撞撞,遇到重重困难,交不少学费,成功的概率大大降低!
  [5]知识涉猎不一定专,但一定要广!多看看其他方面的书,金融,财会,进出口,税务,法律等等,为以后做一些积累,以后的用处会更大!会少交许多学费!!
  [6]抓住时机向技术管理或市场销售方面的转变!要想有前途就不能一直搞开发,适当时候要转变为管理或销售,前途会更大,以前搞技术也没有白搞,以后还用得着。搞管理可以培养自己的领导能力,搞销售可以培养自己的市场概念和思维,同时为自己以后发展积累庞大的人脉!应该说这才是前途的真正支柱!!!
  [7]逐渐克服自己的心里弱点和性格缺陷!多疑,敏感,天真(贬义,并不可爱),犹豫不决,胆怯,多虑,脸皮太薄,心不够黑,教条式思维。。。这些工程师普遍存在的性格弱点必须改变!很难吗?只在床上想当然不可能,去帮朋友守一个月地摊,包准有效果,去实践,而不要只想!不克服这些缺点,一切不可能,甚至连项目经理都当不好--尽管你可能技术不错!
  [8]工作的同时要为以后做准备!建立自己的工作环境!及早为自己配置一个工作环境,装备实验线,原子吸收光谱,电池实验、检测设备等,在不违反纪律的情况下业余可以接点零活,一方面接触市场,培养市场感觉,同时也积累资金,更重要的是准备自己的产品,咱搞技术的没有钱,只有技术,技术的代表不是学历和证书,而是产品,拿出象样的产品,就可技术转让或与人合作搞企业!先把东西准备好,等待机会,否则,有了机会也抓不住!
  [9]要学会善于推销自己!不仅要能干,还要能说,能写,善于利用一切机会推销自己,树立自己的品牌形象,很必要!要创造条件让别人了解自己,不然老板怎么知道你能干?外面的投资人怎么相信你?提早把自己推销出去,机会自然会来找你!搞个个人主页是个好注意!!特别是培养自己在行业的名气,有了名气,高薪机会自不在话下,更重要的是有合作的机会...
  [10]该出手时便出手!永远不可能有100%把握!!!条件差不多就要大胆去干,去闯出自己的事业,不要犹豫,不要彷徨,干了不一定成功,但至少为下一次冲击积累了经验,不干永远没出息,而且要干成必然要经历失败。不经历风雨,怎么见彩虹,没有人能随随便便成功!

Li-ion 配 料 基 础 知 识

一、 电极的组成:
1、 正极组成:
a、 钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。
b、 导电剂:提高正极片的导电性,补偿正极活性物质的电子导电性。
提高正极片的电解液的吸液量,增加反应界面,减少极化。
c、 PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。
d、 正极引线:由铝箔或铝带制成。
2、 负极组成:
a、 石墨:负极活性物质,构成负极反应的主要物质;主要分为天然石墨和人造
石墨两大类。
b、 导电剂:提高负极片的导电性,补偿负极活性物质的电子导电性。
提高反应深度及利用率。
防止枝晶的产生。
利用导电材料的吸液能力,提高反应界面,减少极化。
(可根据石墨粒度分布选择加或不加)。
c、 添加剂:降低不可逆反应,提高粘附力,提高浆料黏度,防止浆料沉淀。
d、 水性粘合剂:将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。
e、 负极引线:由铜箔或镍带制成。
二、 配料目的:
配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保证极片的一致性。配料大致包括五个过程,即:原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。
三、 配料原理:
(一) 、正极配料原理
1、 原料的理化性能。
(1) 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。
锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。
(2) 导电剂:非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中性。
(3) PVDF粘合剂:非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。
(4) NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。
2、 原料的预处理
(1) 钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。
(2) 导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。
(3) 粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。
(4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。
3、 原料的掺和:
(1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。
(2) 钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。
4、 干粉的分散、浸湿:
(1) 原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。
当润湿角≤90度,固体浸湿。
当润湿角>90度,固体不浸湿。
正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。
(2) 分散方法对分散的影响:
A、 静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构);
B、 搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别
材料的自身结构)。
1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。
2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。
3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。
4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度
越大;浓度越低,粘接强度越小。
5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。
6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。
5、 稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
(二)、负极配料原理(大致与正极配料原理相同)
1、 原料的理化性能。
(1) 石墨:非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。一般粒径D50为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。
(2) 水性粘合剂(SBR):小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。
(3) 防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。
(4) 异丙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,提高粘结强度。
乙醇:弱极性物质,加入后可减小粘合剂溶液的极性,提高石墨和粘合剂溶液的相容性;具有强烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,提高粘结强度(异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的,大批量生产时可考虑成本因素然后选择添加哪种)。
(5)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动性。
2、 原料的预处理:
(1) 石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。B、300~400℃常压烘烤,除去表面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。
(2) 水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。
3、 掺和、浸湿和分散:
(1) 石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。
(2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。
(3) 应适当降低搅拌浓度,提高分散性。
(4) 分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动性,降低分散难度。
(5) 搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。
(6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容,在三、(一)、4中有详细论述,在此不予详细解释。
4、 稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
四、 配料注意事项:
1、 防止混入其它杂质;
2、 防止浆料飞溅;
3、 浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;
4、 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;
5、 浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;
6、 需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化;
7、 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;
8、 出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;
9、 对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;
10、 配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。
五、 总论:随着电池制程的日益透明,锂离子电池生产厂家越来越将配料列为核心机密,因为从材料的挑选、处理到合理搭配包含了太多技术人员的心血,同样的材料,有的厂家用起来特别顺利,有的厂家就麻烦百出;有的厂家用中档的材料可以做出高端的电池,而有的厂家却使用最好的材料做成的电池惨不忍睹;本人在此发表配料的基础知识,旨在让大家对配料的了解多一些,少走一些弯路;但因本人水平有限,难免有疏漏之处,希望大家多多批评指正。我也期望大家在工作中认真研究,真诚交流,大胆创新,团结起来,共同促进中国锂离子电池生产水平的提高。
June 30

锂离子电池安全特性如何设计的

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。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,电池内部升温减缓,电池升温达到135℃时,PP膜孔闭合,电池内部断路,电池不再升温,确保电池安全可靠。

(2)向电液中加入添加剂

在电池过充,电池电压高于4.2v的条件下,电液添加剂与电液中其他物质聚合,电池内阻大副增加,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,电池升温时,电池内部活化过程中所产生的部分气体膨胀,电池内压加大,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。

锂离子电池的工作原理

大家都已知道,锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。

    锂离子电池的工作原理就是指其充放电原理。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。

    同样道理,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回到正极。回到正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。

    不难看出,在锂离子电池的充放电过程中,锂离子处于从正极 → 负极 → 正极的运动状态。如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象优秀的运动健将,在摇椅的两端来回奔跑。所以,专家们又给了锂离子电池一个可爱的名字摇椅式电池。

市场上手机电池有哪几种?有何特点?

移动电话常用的电池有:镍镉电池、镍金属氢电池和锂离子电池。

镍镉电池 

镍镉电池是第一代手机电池,由两个极板组成,一个是用镍做的,另一个是镉做的,这两种金属在电池中发生可逆反应,因此电池可以重新充电。但是它容量较低,有记忆效应,需要经常放电来维持容量,并且制造材料存在环境污染,目前这种电池已基本淘汰。

镍金属氢电池
 
第二代的镍氢电池容量比镍镉电池多30%到50%以上,移动电话的通话时间也因此而延长了30%。它的制造材料对环境污染很少(不含有镉金属),人们习惯称其为环保电池。但镍氢电池也存在自放电,正常室温下,镍氢电池的电量流失率为每天1—3%,一个充满电的镍氢电池放置几个星期后,使用前应对其再充电。

锂离子电池
 
近年来重量轻、能量大、无自放电的锂离子电池横空出世,备受广大消费者的欢迎,目前成为手机电池的发展潮流,其优点是:

    1)无记忆效应,无需放电,使用时间长。

    2)工作电压高。通常单体锂离子电池的电压为3·6V,镍氢,镍镉电池的电压为1·2V,相差3倍。

    3)体积小、重量轻、比能量高。锂离子电池的比能量可达镍镉电池的2倍以上。与同容量镍氢电池相比,体积可减少30%,重量可降低50%。

    4)寿命长。优质锂离子电池的寿命可达1000次以上,远远高于其他各类电池。

    5)安全快速充电。锂离子电池因采用特殊的技术处理,因此允许在3小时内快速充足电,而且安全性能大大提高。

    6)允许工作温度范围宽。锂离子电池可在棧玻啊鏃+60℃之间工作。高温放电性能优于其它各类电池。

市场上手机电池有哪几种?有何特点?

移动电话常用的电池有:镍镉电池、镍金属氢电池和锂离子电池。

镍镉电池 

镍镉电池是第一代手机电池,由两个极板组成,一个是用镍做的,另一个是镉做的,这两种金属在电池中发生可逆反应,因此电池可以重新充电。但是它容量较低,有记忆效应,需要经常放电来维持容量,并且制造材料存在环境污染,目前这种电池已基本淘汰。

镍金属氢电池
 
第二代的镍氢电池容量比镍镉电池多30%到50%以上,移动电话的通话时间也因此而延长了30%。它的制造材料对环境污染很少(不含有镉金属),人们习惯称其为环保电池。但镍氢电池也存在自放电,正常室温下,镍氢电池的电量流失率为每天1—3%,一个充满电的镍氢电池放置几个星期后,使用前应对其再充电。

锂离子电池
 
近年来重量轻、能量大、无自放电的锂离子电池横空出世,备受广大消费者的欢迎,目前成为手机电池的发展潮流,其优点是:

    1)无记忆效应,无需放电,使用时间长。

    2)工作电压高。通常单体锂离子电池的电压为3·6V,镍氢,镍镉电池的电压为1·2V,相差3倍。

    3)体积小、重量轻、比能量高。锂离子电池的比能量可达镍镉电池的2倍以上。与同容量镍氢电池相比,体积可减少30%,重量可降低50%。

    4)寿命长。优质锂离子电池的寿命可达1000次以上,远远高于其他各类电池。

    5)安全快速充电。锂离子电池因采用特殊的技术处理,因此允许在3小时内快速充足电,而且安全性能大大提高。

    6)允许工作温度范围宽。锂离子电池可在棧玻啊鏃+60℃之间工作。高温放电性能优于其它各类电池。

如何正确使用和保养锂电池

锂离子电池具有重量轻、容量大、寿命长的特点。它是手机电池的最佳选择,掌握正确的使用方法,则能更加充分发挥它的优势和使用寿命。

秘诀1. 头三次充电应在彻底用完(放完)后进行

    为减轻运输保管过程中的自放电现象,刚出厂的锂离子电池,只给充约30%-50%的容量,拆开后即可使用;等第一次彻底用完后再完全充满后使用;第二次也要彻底用完后再充满电,这样需要连续三次循环以后,电池则易达到最佳使用状态。

秘诀2. 一定要使用锂电池充电器

    锂离子电池必须选用能给锂离子电池充电的专用充电器(因其充电电流较大),否则会达不到充电效果,使容量减少。锂离子电池的专用充电器,可给锂离子电池实行慢充和快充。锂离子电池如果使用非专用充电器的话还会损坏电池。另外,在给电池充电时,不要将充电器与电视机等物品放在一起。

秘诀3. 注意锂电池充电后的保存

    充电完毕后,应避免放置在充电器上超过12小时以上。 一般锂电池均有一定的自然放电率,如完全不使用,每天仍会有约1%的电量释放出。在极端温度下,电池性能会降低。请勿将电池存放在温度高於60℃或低於-20℃的环境下。

   另外,长期处于充电状态或长期处于全部放光电的状态,都对电池的寿命有不良影响。最佳保存状态是半充满电状态。

秘诀4. 锂电池日常使用注意事项

   锂离子电池没有记忆效应,每次充电前不需强制放电,只要让电池容量用完后即可随时充电,既节约电能又不浪费电池的一个循环寿命。

   锂离子电池由于其本身化学性能极其活跃,反应剧烈,因此,日常使用要注意:

   注意1. 防雨雪和汗水等液体浸入。一旦掉进水里要立即停机检修,否则可能会引起燃烧。

   注意2. 远离特别高温环境。当锂电池本身达到80℃时可能会引起爆炸。

   注意3. 外壳裂纹的锂电池不能使用。

   注意4. 不要随意拆卸。如果被雨淋、水湿,可用干布擦干,放于通风处自行干燥或用40度左右的热风吹干。

什么是记忆效应?然后消除记忆效应?

记忆效应是针对镍镉电池而言的,由于传统工艺中负极为烧结式,镉晶粒较粗,如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电,镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台。电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点,尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上。在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量。同样在每一次使用中,任何一次不完全的放电都将加深这一效应,使电池的容量变得更低。
    要消除这种效应,有两种方法,一是采用小电流深度放电(如用0.1C放至0V)一是采用大电流充放电(如1C)几次。对镍镉电池来说,由于负极的工艺全部为拉浆式,镉晶粒不会聚集,不存在记忆效应的问题。

什么是IEC标准?电池常用标准有哪些?

IEC标准即国际电工委员会(International Electrical Commission),是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织,其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化。其中关于镍镉电池的标准为IEC285,关于镍氢电池的标准是IEC61436,锂离子电池目前IEC标准,一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic的标准。
    电池常用IEC标准有镍镉电池的标准为IEC602851999; 镍氢电池的标准为IEC614361998.1; 锂电池的标准为IEC619602000.11。
    电池常用国家标准有镍镉电池的标准为GB/T11013_1996GB/T18289_2000;
    镍氢电池的标准为GB/T15100_1994GB/T18288_2000;
    锂电池的标准为GB/T10077_1998YD/T998_1999,GB/T18287_2000。
    另外电池常用标准也有日本工业标准JIS C 关于电池的标准及SANYOPANASONIC公司制定的关于电池企业标准。
 
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