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《鋰離子電池原理》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鋰離子電池原理一、原理1.0正極構(gòu)造??LiCoO2(鈷酸鋰)+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+粘合劑(PVDF)+集流體（鋁箔）???????????????????????正極2.0負(fù)極構(gòu)造??石墨+導(dǎo)電劑(乙炔黑)+增稠劑(CMC)+粘結(jié)劑(SBR)+?集流體（銅箔）????????????????????????負(fù)極3.0工作原理3.1?充電過程?如上圖一個(gè)電源給電池充電,此時(shí)正極上的電子e從通過外部電路跑到負(fù)極上,正鋰離子Li+從正極“跳進(jìn)”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達(dá)負(fù)極，與早就跑
2、過來的電子結(jié)合在一起。正極上發(fā)生的反應(yīng)為LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+Xli++Xe(電子)負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為????????6C+XLi++Xe=====LixC63.2?電池放電過程?放電有恒流放電和恒阻放電，恒流放電其實(shí)是在外電路加一個(gè)可以隨電壓變化而變化的可變電阻，恒阻放電的實(shí)質(zhì)都是在電池正負(fù)極加一個(gè)電阻讓電子通過。由此可知，只要負(fù)極上的電子不能從負(fù)極跑到正極，電池就不會(huì)放電。電子和Li+都是同時(shí)行動(dòng)的，方向相同但路不同，放電時(shí)，電子從負(fù)極經(jīng)過電子導(dǎo)體跑到正極，鋰離子Li+從負(fù)極“跳進(jìn)
3、”電解液里，“爬過”隔膜上彎彎曲曲的小洞，“游泳”到達(dá)正極，與早就跑過來的電子結(jié)合在一起。電池不良項(xiàng)目及成因1.容量低；產(chǎn)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(dǎo)率低；?????????????????f.?正極與負(fù)極配片未配好；g.?隔膜孔隙率??；??????????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(shí)未充滿
4、電；????????k.?正負(fù)極材料比容量小。2.內(nèi)阻高；產(chǎn)生原因：a.?負(fù)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(fù)極耳與殼虛焊;????????e.?鉚釘與壓板接觸內(nèi)阻大；????????f.?正極未加導(dǎo)電劑；g.?電解液沒有鋰鹽；???????h.?電池曾經(jīng)發(fā)生短路；????????????i.?隔膜紙孔隙率小。3.電壓；低產(chǎn)生原因：a.?副反應(yīng)（電解液分解；正極有雜質(zhì)；有水）；?????????????????b.?未化成好（SEI
5、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(diǎn)焊（客戶加工后的電芯）；e.?毛刺；???????????????f.?微短路；?????????????????????????g.?負(fù)極產(chǎn)生枝晶。4.超厚；產(chǎn)生超厚的原因有以下幾點(diǎn):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;??????????????????
6、???????f.?殼太厚;g.?卷芯太厚(附料太多；極片未壓實(shí)；隔膜太厚)。5.成因有以下幾點(diǎn)?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(fù)極比容量低；d.?正極附料多而負(fù)極附料少；??????????????????????????????????e.?蓋帽漏氣，焊縫漏氣；????????????????f.?電解液分解，電導(dǎo)率降低。?6.爆炸a.分容柜有故障（造成過充）；????????????
7、????????????????????b.?隔膜閉合效應(yīng)差;?????????c.?內(nèi)部短路7.短路a.?料塵；?????????????????????????????????????????????????????b.?裝殼時(shí)裝破；????????????????????????c.?尺刮（小隔膜紙?zhí)』蛭磯|好）;d.?卷繞不齊；?????????????????????????????????????????????????e.?沒包好；????????????????????????????f
8、.?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(diǎn)面積?。籦)連接片斷裂（連接片太短或與極片點(diǎn)焊時(shí)焊得太靠下）?鋰離子電池的容量在很大程度上取決于負(fù)極的鋰嵌入量，其負(fù)極材料應(yīng)滿足如下要求：⑴鋰的脫嵌過程中電極電位變化較小，并接近金屬鋰；⑵有較高的比容量；⑶較高的充放電效率；⑷在電極材料的內(nèi)部和表面Li+均具有較高的擴(kuò)散速率；⑸較高的結(jié)構(gòu)、化學(xué)和熱穩(wěn)定性；⑹價(jià)格低廉，制備容易。目前有關(guān)鋰離子電池負(fù)極
