电芯设计与工艺问答总结

1、软包电池封装(2012-09-12 10:30:20) 1、 热封机的封条用什么材料好？怎样解决热封上，下模之间的平整性问题？怎样解决热封上，下模之间使用过程中发生的偏移？一般都是使用黄铜，因为导热性和耐冲击性都比较好；虽然使用特氟龙可以弥补铜封头不平整,但使用起来就会发觉并不能达到理想值.建议可以在加工铜封头的同时进行高温平磨,使其在工作温度内达到上下面的平行.封出的产品自然没有折皱；有两种可能性，第一是安装位置问题，检查铜封头的位子上、下是否平行：第二可能是铜封头平整性问题，一般铜封头在高温受热会有一定的变形现象；2、 二封整体封头到底实用不实用？二封加stopper的封头如何监控才能保证

2、封装过程中不因杂质等粘在封头上造成封装不良？整體封頭對於批量性生產適用，批量小，型號差異大不建議使用，因为调节起来很麻烦。3、 电池热封边时有一大的隐患，即封口时模头与电芯主体（侧边）没有距离控制，容易将模头压到电芯上或对侧边形成挤压，造成铝塑膜不同程度的损坏，后续电池出现气胀，如何解決？几乎全球所有的生产厂家都无法杜绝膨胀的现象，看的是不良的一个比率。，好一点的厂家现在差不多是万分之几的膨胀率，但是在行业上一般都是签协议为千分之三的不良率。4、 用113的铝膜冲壳深度是多少?铝膜的延伸率是多少？有关铝层厚度与漏液关系？拉伸程度与铝层厚度及铝的拉伸能力有关，据文献报导铝层厚度低于15um将大大

3、提高铝层出现针孔的概率，这将引起水的进入，引起电池气胀，所以冲壳不能冲的太狠。（另有说法不是15而是24，即拉伸率60% 此时长时间存放就会出现鼓气的可能，建议在冲壳时控制拉伸率为70%） 外因刺破的现象有,但决不是最主要原因,大部分是r角处形成了二次拉伸后,形成小孔,可以做一下电池的横截面的铝层厚度分布图看看。5、 软包电池注液后一般先抽真空封口，再转化成的工序，这里一定要抽真空封口吗？不抽真空对后面化成有什么影响？觉得这个工步没什么明显效果，而且还有可能倒置抽出电解液，使之减少，化成后抽真空工序比较实用。 注液后是不是要先静置一段时间再抽真空：如果是，那么真空度和时间一般应控制在多少，是否

4、需要控制电液中气体的挥发量？如果否，为什么？6、 软包冲模时，有r1、r2、r3三个参数，这三个参数都代表什么？a.看材质b.看材质表面光滑程度c.最重要的是r角但是3者是互相关联的冲模需控制r1r2=r3 才不致冲破产生针孔，。间隙控制在0.250mm（2倍alf厚）。r角和冲深、成型尺寸及alf有关系，一般冲深在4mm以下，r角取1.5mm，5以上取2mm，小型号为保 证外观r角需减小；型号越小，底部供补偿面积越小，冲深就越浅，软包装的冲壳模心的角度与r的大小要依成型面积/深度而定，一般上下模单边间隙在 0.15-0.3mm,r为1.5-3.5mm,为保证4角安全不破损,r尽可能大。7、

5、软包装电芯的铝塑膜有那几部分组成？各自的作用是什麽？通常是5层的，由里向外依次为 pp层/胶层/铝箔层/胶层/尼龙层。作为好的铝塑膜还有更多的层结构，例如dnp的152厚铝塑膜带上胶有6层：on25/dl4/al40/nd3/cpp30/pp50。nylon ：可以有效阻止空气尤其是氧的渗透，维持电芯内部的环境，同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力。al ：可以有效阻止空气中水分的渗透，维持电芯内部的环境，具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤，铝膜除隔绝水气尚有一用处-阻挡紫外线照射，否则做一颗透明电池；pp ：不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等，是电芯内部环境的最直接的包装保护，绝缘，

6、有效阻止内部电解质等与al layer接触，避免al layer被腐蚀。8、 化成后封口抽真空度不够会导致什么现象，一般抽到多少比较合适？产品摸起来硬度不够。真空度在-98左右，软包装如果需要外观的话建议在隔膜上涂点pvdf,抽气前加热下,这样电池外观会好很多,但这只适合1mm以下。加点固化剂，形状会好很多。某些电池，特别是一些薄型号在抽真空封口时，会发现真空度已经很高了（-0.09mpa），抽的时间也比较长了，但是就是抽不干，电池软软的。有人解释说是隔膜里有气体，造成抽不干，那怎么其他型号没有呢？当然，注液量过多也会造成抽不干，确实现场减少注液量后会发现有好转，但是，注液量减少了对产品的最终

7、性能有影响，如何处理？9、 软包装电芯的极耳中心距控制标准能做到0.5mm吗?通常在控制极耳中心距时是靠什么样的手段是控制的?10、软包装电芯在生产过程中如何预防角位破损?装配工序和灌注电解液工序应最容易出现的,高级(或普通)美纹胶纸,可以在电芯尾部一半贴住主体包住,增加分配拉力,还有电芯要竖着放。我想请问一下，关于软包和铝壳，除了铝塑膜和铝壳的区别外，在设计开发及生产过程中，还有什么特别的不同，或者说各自的注重点在哪？谢谢答：简单回复一下这个问题，两者主要的不同点有二：第一、工艺制程有别，主要表现在封装、注液、化成等；第二、电解液配方不一样，两者承受的耐压值不一样，所以电解液配方有别。我想了

8、解下软包电池 铝塑膜腐蚀的原理 我公司生产电池在顶封部位经常出现腐蚀现象，请问 一般出现的原因还有该怎样避免事故发生。 十分感谢！答：您可以仔细去研究一下，铝塑膜被腐蚀的地方一般都出现在负极耳区，是吗？ 如果是这样的，那么原因就很简单了，不过目前流行的解释有三个：第一、铝塑膜中的铝层与负极耳在电解液氛围中形成了一个类似原电池的东西，这样铝层就很容易被氧化而腐蚀；第二、铝层和负极耳接触，由于电位比较低，会形成一部分锂铝合金而造成腐蚀；第三、铝层和负极耳接触，然后在放电过程中失去电子被氧化而腐蚀。铝塑膜腐蚀必须具备两个条件：1、负极耳与铝塑膜铝层接触提供电子通道；2、电解液与铝塑膜铝层接触提供离子

9、通道，只有当两个条件都具备时才会腐蚀铝塑膜。而检验电子通道一般用边电阻的方法，检验离子通道可以用边电压的方法，两者只要一个ok就不会腐蚀在手机方形锂离子以及锂聚合物电池pack过程中，都需要用到什么胶？分别用在哪个部位呢？特别是锂聚合物电池，比如iphone，在pack的过程中需要何种胶？用在什么部位？答：需要用到两种胶，第一种是高温胶纸，硅胶系的，主要起绝缘作用，一般用于极耳位置；第二种是粘结用的胶，譬如双面胶啊，速干胶等，主要用于电池之间的固定。我们生产的软包电池在内部短路时会起火，请问可以从哪些方面进行改进。多谢了答：改善内部短路，唯一的办法就是增加正负极表面阻抗，增加的阻抗方法很多了：

10、第一、最经典的就是松下的表面镀层，在负极表面镀一层三氧化二铝，即使正极和负极接触也不怕，烧不起来；第二、普遍的就是从配方着手，尽量降低sp的含量，或者参杂一些绝缘半导体物质；第三、从隔膜着手，隔膜表面处理厚一点的绝缘层；第四、也就是电解液，添加阻燃的添加剂。我是做软包的，现在生产上的极耳中心距经常控制不好.从两个方面改善：1、卷绕头部极耳位置和极片结构的设计；2、卷针设计，最简单的：在极耳要放置的位置开个小孔，我们就可以看到极耳有没有放到位了.请问软包方形电芯变形（波浪形）是怎么回事啊？电芯尺寸越大越厚的话就越容易出现这样的问题。怎样才可以控制这样的不良现象啊？谢谢！答：波浪形也就是俗称的s型

11、，改善方法为：1、极片卷绕单面设计以及极耳位置设计，千万别将厚度集中在一条线上；2、卷针设计，需要给极片充分的伸展空间；3、卷绕张力控制，因为极片的收缩率和隔膜是不一样的。我也问两个问题吧：1.软包电池做成成品后，正极和负极的首次效率是怎么测的？2.负极的克容量发挥是怎么测出来的？因为我们设计的时候，负极是过量于正极的，所以测定了容量值，也不知道具体有多少克负极参与了容量发挥。答：您这个问题还真不是简单的问题，目前很难在全电池里面测试出正负极各自的效率是多少，一般都是用半电池测试的。同样，第二个问题也是一样的，要向真正测出来，那就用三电极吧。您好。我们公司生产的电芯经常出现铝塑膜分层现象，即c

12、pp层与铝层分层现象。主要出现在两个地方：1.顶侧封时 侧封边发生；2.二封时侧封边分开。电芯下线后做高温高湿测试时100%出现二封边cpp层与铝层分离。我们公司一直使用的都是日本昭和铝塑膜，而顶侧封 及二封的设备及参数一直都没有变化过，去年没出现这种想象，今年3月份开始天天都是这样。请问这个到底是怎么回事啊？日本供应商过来后说这个是参数问题。 我不认同他们这种说法。另外除了dnp的铝塑膜以外，还有哪些公司的铝塑膜可以与之相比啊？谢谢。答：最近昭和的铝塑膜确实是出现了分层的问题，其来料品质有异常，检测cpp层与铝层附着力的话达不到标准。目前，能够替代的主要是dnp/韩国栗村/日本大仓等。想问下

13、怎样在注液到化成后抽气封口的过程中防止电解液溅到或者覆盖到铝塑膜表面，另外电解液对铝塑膜的腐蚀是不是对尼龙的腐蚀还是对铝的电化学腐蚀？是单由hf引起的吗？答：比较常用的办法是电芯表面贴一张pet膜，来保护电芯的铝塑膜；另外，就只能靠你们生产的工人注意了。电解液对铝塑膜的腐蚀也没有很好的研究文献，不过个人认为还是有两方面的原因：1、相似者相溶，也就是尼龙是有机物，电解液也是有机溶剂，尼龙沾上电解液后很快溶掉，造成污染；2、就是电解液里面超强的腐蚀性酸hf以及锂盐的分解产物pf5，很快就能够腐蚀尼龙。软包正负极片反弹率控制在多少？有没有范围？负极6-10，正极3不同颜色的极耳胶性能上有什么差异呢，

14、是不是熔点不一样？如果用dnp的铝塑膜，应该与什么颜色的极耳胶配合更好？谢谢！其实任何一家铝塑膜产品耐液热封层都是pp材质，而现时主流极耳胶供应商（昭和、东冈、dnp）产品三层结构中，其极耳胶外两侧或者说粘结层也都是pp材 质，这样不管哪家极耳胶和铝塑膜都可以相融。所以如果仅从物料层面来探究，本人完全赞成三楼的说法，数码通讯类软包电池选用哪家极耳胶都可以；但由于动力 类产品的特殊性，建议最好用白胶为好（例如东冈因为三层物料同质所以相对抗分层离析能力比dnp黄黑胶要强）。从长期耐腐蚀的可靠性来说，白胶的性能最优；由于胶的成分不一样，导致熔点，流动性有较大差异；无论哪种封口胶，热封工艺的选择很关键

15、白胶是改性pp，不同厂家的胶在熔点和分子链结构上稍有区别（比如住友的灰胶，昭和的白胶都是此类）；黄胶是加入了无纺布；对黑胶的成分不是很了解.小电池无所谓，大电池最好白胶。胶一般分三层，黑胶：spp/pen/spp；黄胶：mpp/无纺布/spp；白胶：mpp/cpp/spp。黑胶和黄胶各层为不同物质，很容易分层，温度高时尤为明显，白胶各层均为pp，可有效避免分层。pen和无纺布耐电解液性能不好，如果小电池可以使用黄，黑胶，稍大的电池就得使用白胶不同颜色的极耳胶带代表不同厂商的产品，自然在性能和工艺结构上也会有适当的区别。1、从适应性上分析，东冈三层极耳胶不仅适应硬封，也非常适合软封；2、应用层面

16、：不仅在大容量高倍率的动力电池上表现优异，在数码通信能量型领域也同样表现卓越。所以楼主提问的最佳答案：不管使用哪家的铝塑膜，东冈三层极耳胶都能够匹配严密紧致。我做极耳很多年，什么颜色的胶都用过、建议还是用黑胶和白胶比较保险。至于黄胶还是不要用的好！黄胶出的问题比较多，也经常会出现两种颜色，一个是深黄色和浅黄色，客户也会经常问到此问题，至于白胶也要选好厂家的好！软包装电池顶封侧封问题可以试采用夹具来固定顶封,由夹具顶块定位热封与槽之间留位,那样可能会帮忙你能解决问题.atl在这方面做的很好.可以学习下!有心总结也不会啊,我的建议:1 首先保证卷绕卷出来的电芯中心距误差不要大于1mm ;2 极耳分

17、切两边胶块要一至不要在于0.2mm;3 极片点焊及贴锂电胶带要平行,不平行易造成卷绕中心距误差大;4 顶封槽位一般比极耳宽度略窄一点.主要是槽位的深度要看各公司的封边工艺自已经验值关于凹槽的宽度还是按照经验结论更实用些，卷绕误差太大：两侧边pp宽度*2+（al/ni宽度）-卷绕偏差（0.81.2）=凹槽宽度。pp胶多出0.51mm没有关系。pp胶小于凹槽0.30.5mm是没有关系的，因为顶封完后胶完全可以填满凹槽，不会漏液5 pocket袋封口处最好能留1mm的翻边余量，这样不会溢胶太多或胶拉丝;6 如果要保证封口处胶不溢太多，可以通过调整极耳点焊端的间距来保证，当然保证pp胶一定要漏出一点或

18、与封口边平行，这样的电芯外观就好了7 不管用什么夹具来定位,方便有效就好,用了工装生产效力一定低,人员又让费,对于这个我们只采用两个单体凹槽对位于极耳.效果也还可以.软包漏液有什么好的办法检测？ph试纸 + 38度恒温箱放置有厂家说把电池放入真空箱抽真空，然后用hf检测仪去检测，如有能测到hf就表示漏，如果没有就表示不漏；这种检漏设备肯定有压板的，调节好真空度，问题也不会很大（造成短路：电池形变过大，隔膜宽度方向正负极短接，尤其是正极箔材空白区域，短路时内阻较小，易形成短路扩散区域，造成电池起火燃烧）正极现在的纳米碳酸铁锂，听说是未来的技术趋势，循环是使用次数也大大提高，是这样的吗？这个会成为

19、今后的发展方向吗？请问，磷酸铁锂和碳酸铁锂有什么异同，性能和工艺有什么区别，另外纳米磷酸铁锂不是现在在炒吗？性能能那么明显的体现吗？还请能不吝指教，谢谢。答：纳米碳酸铁锂目前也只是一个概念，一种材料从提出到产业化最起码也得5年，所以，还请您持观望态度； 纳米磷酸铁锂做成纳米的目的只是为了解决其导电（导电子和离子）性能以及稍微改善低温性能，但是还是不能从根本上弥补磷酸铁锂的缺陷：高温铁溶解、批次间的一次性问题以及应用专利问题。请教一个问题，如何提高钴酸锂压实？除了单纯把颗粒做大还有别的方法吗？工艺上应该如何处理，比如添加剂。多谢！答：提高钴酸锂压实的方法如下：1 大颗粒，这点大家都知道；2 单纯

20、的大颗粒压实往往不会如人意，可以在大颗粒中混点小颗粒，粒径比大约为3:1，这样可以提高压实，原理就是沙子里面掺水；3 从配方改善，尽量提高活性物质的loading，除了活性物质真密度高以外，其他都是占地方的。我想问的问题是钴酸锂，锰酸锂，磷酸亚铁锂等锂系列电池的电压形成的原理是怎样的？比如钴酸锂，锰酸锂为什么是3.6v 磷酸亚铁锂是3.5v, 还有其他锂系的电池的电压又是多少？有没有什么直观一点的图表解释？ 之前我刚接触锂电的时候，看到一份关于各种锂系列电池的电压的图表和形成原理，当时没在意。 因为我是做保护板的，最近要起草一份关于锂电的基础和原理的培训讲义，思路有了 苦于找不到资料。网上搜索

21、 只有常用的那几种的化学反应式。答：这里涉及到一些标准电极电势的概念，国际规定以氢的电位为零，那么就像海拔一样的，我们是规定海平面高度为0，其他地方相对于海平面都有高度，自然界的物质也是一样的，拿钴酸锂和石墨为例，初始状态钴酸锂相对于氢的电位接近0v，石墨相对氢的电位接近0v（我没查书，具体数据请参照电化学相关书籍）， 所以，一个锂电池在初始状态的电压是接近0v的。另外，在充放电阶段的电压平台形成的原因就是物理化学里面的相变焓了，随着锂的脱出和嵌入，活性物质会有 一些相变，根据相变焓和电压平台的关系可以计算出在哪些电压位置会产生平台。对于初期电压极化过大的原因是锂离子在脱嵌初期需要克服物质的自

22、由能而产生的 极化。我想请教目前18650 三元国产1c 循环到底什么水平国产三元18650循环500次80%是没有任何问题的；国产三元18650 500次循环80%没任何问题？请问是用在哪方面的电池？动力电池还是nb电池？容量是多大呢？循环是在什么样的环境温度下进行？非常感兴趣，望解答。答：三元1c/1c rt循环500次，是nb电池； 动力电池就不用说了，1c/20a循环做500次都没用问题。nb电池容量2.2ah，动力电池1.5ah。能不能大概介绍下锂电中用到的各种材料热失控温度是多少？答：热失控温度和材料的充电状态有关，对于完全充电态的正极材料，热失控温度大约如下：钴酸锂：185度；锰

23、酸锂：260度；三元：200度；磷酸铁锂：300度；二元：170要说高温下金属离子的溶解问题，锰酸锂更为突出。目前主要的解决方法还是：（1）通过向mn(iv)位掺杂异种原子改变尖晶石结构内的原子成份，提高mn的平均价态（至少要3.55），使得晶格更加强壮；（2）在锰酸锂颗粒表面包裹一层惰性层，直接隔断尖晶石表面与含有痕量hf电解液的接触当然，这些解决方案的采用，无疑会提高锰酸锂材料的生产成本，因此目前仅在高端锰酸锂获得应有1.什么是ncanca，就是镍钴铝（nickel, cobalt, aluminum）的缩写，化学式为lini1-x-ycoxalyo2，常见组分有lini0.85co0.1

24、al0.05o2或 lini0.8co0.15al0.05o2等，主要用于高端动力电池，特别是军用领域（例如美国的“陶”式反坦克导弹上的导航和控制系统电源）。优点是 克容量很高（1c能到170mah/g以上），倍率性能优异，循环性能也很好（1c充放电，800循环，衰减至80%以上）；不过制作工艺复杂（也保 密），目前johnson control saft做得很好nca就是镍钴铝三元材料，目前主要是日韩系企业在使用，如：日亚化学、田中化学、jfe矿业等，一般都是锰掺三元用于动力电池，国内尚在研发中。想请问下三元材料523的哪些因素会导致材料的安全性能下降，或者说材料制备中的哪些环节导致材料的安

25、全性能下降。答： ni是一个极不稳定的因素想问一下镍钴铝三元材料与镍钴锰三元材料有哪些区别，为什么在极片生产过程中尤其是涂敷时加了镍钴铝三元材 .镍钴铝是二元材料镍钴酸锂里面参杂了铝而已，一般镍含量都很高，ph值高，所以在搅拌时很容易吸水而结胶；三元材料镍钴锰ni含量不是很高，所以只要稍加注意，就不会出现结胶的现象。锰酸锂中的杂质对锰酸锂的性能到底有什么影响，各个厂家的指标都不大相同，这些指标又是根据什么确定的，比如硫（硫酸根），钠，钙等答：无用的杂质越少越好，例如：硫酸根或者亚硫酸根，这种大阴离子半径的物质会恶化锰的溶解；铁杂质等金属杂质会造成电镀，很容易造成微短路；但是，锰酸锂里面还有一些

26、有用的杂质，都是厂家为了改善高温性能而添加进去的，例如mg，al等，不过这些厂家一般不会在规格书里面体现出来。铁锂的放电最高电压为什么要比氧化钴锂的放电电压？答：您是想问为什么铁锂的最高电压比钴酸锂要低是吧：因为元素不一样，元素在周期表中的位置决定了其结构，而其结构决定了其性质；也就是说铁的结构决定了其标准电极电势就是这样的；所以不同的元素参杂，电压平台都会有变化，就是这样的原因，由元素的结构决定的！想问一下lmo现在的市场情况和发展趋势，谢谢！答：锰酸锂以其低廉的价格现在已经成功应用于低端市场； 如果高温问题不解决，走向高端还有很长一段路要走！我们用的钴酸锂材料、配方都用得很成熟，突然有一批

27、出现掉粉的现象。测极片失水率与极片压实密度都正常，请问还有什么原因会导到致掉粉?并希望得到一些深入点的解答，谢谢！答：突然一批掉粉，原因如下：1 材料bet波动，造成粘结不牢；2 粘结剂未分散开；3 涂布时烘烤温度过高；除第一种是材料问题外，其他都是工艺异常。1、钛酸锂材料由哪些国内外厂家在研究、生产？2、如何抑制钛酸锂材料的气胀问题？答： 1、钛酸锂国内做的比较成熟的应该算天骄，后来被贝特瑞收购了； 2、钛酸锂的胀气可以通过化成的制度来改善，在化成的时候利用电化学的方法将水除掉；但是高的反应活性带来的气胀就很难改善了。正极材料之lc400lc400分了好几种粒径的产品，这篇文章里面介绍其常规

28、型的，该款材料是杉杉的主打产品，在整个市场上的占有量也非常高，下面从几个方面解析该材料：1、物化参数(典型值，实际稍微有差距)粒子：一次粒子设计克容量：144mah/gbet：0.28m2/gd50：9.0um振实密度：2.45g/cm3ph：10.6xrd：层状结构，无杂峰。2、推荐配方（高容量体系）lc400 96% + sp 1.7% + solef6020 2.3%3、工艺参数压实密度：3.9-4.0g/cm3面密度：双面最好控制在4.5以下锂电材料之三元s600三元材料由于具有较好的安全性，能量密度也不逊色于，所以是被誉为最有潜力替换钴酸锂的正极材料；三元材料的为啥叫三元，其实是依据

29、里面的金属元素来命名的：三元材料化学式为：li（nixcoymnz)o2，其中，x+y+z=1，也是典型的层状结构材料；相比钴酸锂，添加了部分锰元素和镍元素，根据这两种材料的特性，可以知道：1、由于锰的存在，安全性能得到提升；2、由于镍的存在，其加工性能要逊色；3、由于锰和镍的存在，该材料的电子电导不如钴酸锂；4、由于镍的存在，该材料克容量可以提升。所以，依据以上就可以大致知道三元的加工性能和化学性能。在三元材料里面，x:y:z=1：1：1的这款材料是3m拥有核心专利的材料，为了避开专利，国内大部分厂家都采用了其他比例结构，例如：433,532,811等等；从元素组成和晶格构造来讲，111是最

30、稳定的结构，国外的技术有一次领先了不知道多少年！国内111结构比较知名的就是余姚金和的s600，其参数如下：d50： 11.0左右；ph值：10.7左右bet：0.33左右振实密度：2.25；xrd：峰较好，无异常峰，符合层状结构；克容量发挥：145-150mah/g，一般软包装里面设计145，圆柱里面可以按照148设计；压实密度：最大压实可以达到3.60，一般设计为3.50。比较成熟稳定的一款材料正极材料之bd98以及高压实正极终结篇bd981算是之前讲过的lc400的替代品吧；该款材料是bd与atl共同开发的产品，锂电界都清楚bd与atl的关系；那可是不一般，前段时间两家共同投资兴建了比较

31、知名的动力电池组装公司，由之前atl的制造总监出任副总裁；话说回来，先介绍一下bd981的参数：1、颗粒度d10:8.2，d50:17.6，d90:33.9;2、ph值大概在10.75；3、bet典型值为0.14；4、振实密度3.02；首次放电容量可达142mah/g以上；最大设计压实可达4.0以上；推荐的面密度为双面4.5一下；参照的配方为：96.0%bd981+1.7%sp+2.3%pvdf6020能量密度还是比较高的一款钴酸锂材料；另外，俺还总结了目前国内一些高压实体系的正极材料，供大家参阅，设计容量和最大压实设计都是本人的经验值，大家可以根据自己的实际去调整；配方方面，如果采用更高分子

32、量的粘结剂，pvdf的量可以适当减少一点；面密度不宜过高，高容量体系，4.5附近就可以了；另外，从颗粒度分布来看，3000b和12#颗粒度粒径分布较宽，品质稍有影响。981h是包覆铝的，基本跟lc600和kd20s（此两款材料也包覆了铝）相差无几其实钴酸锂主要掺杂元素有mg：可以提高钴酸锂的导电性ti：可以提升材料比容量al：主要是表面包覆，应用在大颗粒高压实的材料上面，主要是增加材料的稳定性，但由于包覆了铝，材料的导电性会变差，容量会较未包覆的偏低压实的高低一般跟粒径相关，要做到高压实（4.1-4.2）d50一般在18u左右。负极有研究表明，si-c复合负极材料的克容量可以稳定在600mah

33、以上，楼主对此新材料有什么见解？答：容量确实很高，但是膨胀暂时无法解决，属于前沿材料，可以关注！关于硬碳负极，怎么提高循环性能？除了传统的包覆，还有哪些行之有效的方法，工艺？另外，对于硬碳负极的前景，楼主怎么看？答：硬碳材料像石墨负极材料一样，n年前就已经开始研究了，其优势就是嵌锂容量高，充放电快；但是，由于很多种缺陷，目前硬碳也未能批量应用，至于你让我回答提高循环行之有效的方法和工艺，我还真不知道；硬碳的前景早几年前就被专家列入动力电池的未来主流，但是一直未能主流起来，还是要看材料能否成熟起来，成熟了那就前景无量；附一片关于硬碳的论文给您参考一下。感谢您的支持！5、纽扣电池 负极为锂片 怎么

34、存放比较好？能存放多长时间5还是常温真空？实验室的干燥器可以吗？一般的存放方法是在高纯氮气氛围放置，不要放在干燥的空气氛围中，会氧化的。关于石墨的问题，针对目前市面上的高、中、低端石墨而言。高端石墨分为容量性的天然石墨和倍率性的mcmb类。对于这些石墨，文献中经常可以看到相关的资料。而对于中端和低端类型的石墨，了解的还仅仅局限于应用这块，很多厂家可能都是做做对比试验。对于低端石墨，石墨厂家是如何处理的，是不是简单的粉碎分级和较低温度的处理？对于中端石墨，处理过程中，又是对那些方面作如何的改善？目前国内很多做大容量铁锂电池的，负极很多都是选用的低端产品。从单只电池循环来说，还是可以的，如果从一致

35、性来说，多只电池串联，使用好一些的石墨，改善也并不一样很明显，是不是说选用低端的石墨，制程控制到位的话，没有必要更换性能更好的石墨？ 答：至于低端石墨和高端石墨的区别主要来自3个方面：1、原材料；2、工艺制程；3、分级破碎。低端石墨选择的原材料比较低端，成本较低；工艺制程方面，烧结的温度以及表面的处理都不如高端石墨；最后的分级破碎也是比较粗糙的，所以低端石墨最终的物 理参数会表现出如下的一些方面：颗粒度分布太宽、bet比较大而且批次间会有差别、杂质以及灰分比较高、表面包覆不是很均匀、价格当然比较低！1.目前国内以天然鳞片石墨为原料，用于负极材料行业主要存在哪些技术难题？2.开发天然石墨做负极材

36、料到底市场前景如何？3.以及国内关于天然石墨用于负极材料已有的研究与产业化现状?答：天然石墨最大问题是层间距很小，电解液溶剂化分子会破坏层结构而导致石墨结构塌陷；也就是与电解液很难匹配，做成椭圆型，表面光滑，bet小，减小了反应活性，所以天然石墨一般都是椭圆状的。1 鳞片状的天然石墨，很难解决表面活性问题，所以应用于锂电还是有一定的难度，最终的结果就是循环差；2 目前天然石墨已经批量化，国内代表例子就是贝特瑞，产品已经远销海外；天然石墨比较突出的优势是成本低、容量高、压实高；3 国内很多厂家都做天然石墨，在整个锂电池里面，天然石墨用量占到40%以上。3、目前硅锡负极研究的进展？国内该类合金材料

37、都没法解决膨胀的问题，国外sony之类的已经mp了。我们是做人造石墨负极材料的，拜访了几家电池厂商，发现几个问题，想请教楼主：1 不同厂商用的配比差别很大，比如说人造石墨，比表面积1.3-1.5，水系配方，分别制备容量型和倍率型电池，cmc，sbr用在什么范围比较合适？导电剂有的厂家加，有的不加，请问影响大吗？2 人造石墨压实一般都在1.4-1.5，本身没有天然的好压实，最近打听许多厂家说人造石墨可以压到1.6甚至更高，想请教压实密度与材料本身外，是不是跟配料比例有关？如何提高压实密度？是振实密度提高，压实就会提高吗？答：1、常规的cmc用量1.2%左右，sbr2.0%，sp 1.0%； cm

38、c与sbr和sp用量有关；需要注意。 导电剂最好加点，要不然循环和低温性能会很差； 2、负极活性材料确定后，尽量的减少辅材可以提高压实密度；另外，相同的配方，振实高的材料，压实相对会大一些。我想问一下用什么方法才能使负极片的铜纸和碳粉分开，请赐教，不甚感谢。邮箱：答： 很简单，水系用水泡，不到一小时掉的干干净净，加上超声就更快了； 油系负极用nmp泡，加上超声，很快就干净了。如果没法区别是水系还是油系，那就先试试nmp，再用水。我们是做电池 负极材料的，之后组装成半电池进行性能测试，在进行化成时发现第一次放电时，时间很长，之后充放电时间缩短，这是为什么呢，谢谢！答：您的充放电制度是不是有区别呢

39、？ 还是您半电池的容量衰减的太快了？需要有原始数据才好分析锂电负极之agp-8 agp-8属于深圳贝特瑞的产品，深圳贝特瑞以天然包覆技术出名，当然，该款材料也属于这一系列，走得是高端路线，国内好像还未批量推广，主要供给国外，据说是应用于宝马项目里面，性能很好：1、物化参数d50：12bet：2.5灰分：小于0.05%层间距：3.358铁含量：小于30ppm振实密度：1.0设计容量：大于3502、推荐配方（均为水系）a、高功率体系：agp-8 93.5% + sp 2.5% + cmc 1.5% + sbr 2.5%b、高容量体系：agp-8 95.5% + sp 1.0% + cmc 1.0%

40、 + sbr 2.5%该材料也可用于油系，效果也很好。3、工艺参数压实密度：1.60-1.704、注意事项注意电解液的兼容性，天然石墨的特性，大家都知道。电解液电解液配方可是每个公司的机密哦，我在这里大致说一下，锂离子电池所用液态电解液由三部分构成：溶剂、溶质和添加剂；溶剂需要链状酯和环状酯配合使用，溶质也就是锂盐，目前常用的也就是lipf6，添加剂有很多种，常用的是成膜添加剂、过充添加剂、改善高温的添加剂、减少界面张力的添加剂、提高离子电导的 添加剂等，阻燃类的添加剂研究的不是很成熟。电解液配方主要是为了解决某些功能性问题，例如：高温型电解液、倍率型电解液、高电压电解液等，每种配方都不一样，

41、需要根据实际需要调整。至于化成时电芯内部的副反应和电解液损失情况，建议您看advances in lithium-ion batteries这本书，里面有详细的电解液反应以及副反应。另外，锂离子电池应用和实践中也有一点点提及。另外，电解液还有凝胶电解液这一块，国外，比较典型的就是sony，对凝胶电解液应用比较成功，国内技术好像还不是很成熟，国内技术主要是在液态电解液中添加凝胶化物质，在电芯注液后进行凝胶化来获得凝胶电解液，本人一直关注中。高压实体系可以从一下几个方面来改善电解液的吸收：1 电解液优化：现在有一种添加剂可以降低界面张力，增加极片对电解液的吸收；还可以选用低粘度的配方2 工艺优化：

42、可以在注液后增加高温静置，预化后也增加高温静置；3 化成优化：可以在化成时多增加几个小电流循环，稳定sei膜，改善循环；4 配方优化：高压实体系所用的导电剂一般比较少，可以选用比表面积大些的导电剂，增加吸液率改善导电性，从而改善循环。关于涂层隔膜,目前在degussa,lg,asahi等厂家在做,各有千秋吧高人啊，我也想了解一下，关于高温型电解液、倍率型电解液以及高压型电解液的配方 还有我们在负极涂布的时候经常会看到漏箔和有针孔的现象我想问一下这是制浆的问题还是材料本事的问题都有哪些可能性啊。答：前一半忽略。 漏箔和针孔主要的原因是浆料在基体上的流动性不好，可以降低一些粘度试试，还请关注一下基

43、体的清洁程度。倍率型电解液主要在溶剂体系调节为主，而高温型电解液溶剂、锂盐、添加剂均对其高温性能有显著的影响。 高压电解液，溶剂体系很重要，正极成膜添加剂起的作用更大。电解液中各种添加剂的作用是什么？如pc、vc、ps、bp、苯乙酮等，其作用机理是什么？pc主要是用作电解液溶剂，与ec结构相似，都为环状酯，与天然石墨相互作用会发生共嵌；vc和ps主要是成膜添加剂，主要改善sei膜的稳定，从而改善电池的循环以及高温，ps改善高温更明显；bp是联苯，主要是过充添加剂，通过高电压下发生聚合反应而使正负极之前形成电子通路，阻止电压进一步上升；苯乙酮是一种电容器用电解液溶剂。请问电解液来料怎么测试。答：

44、你想测试什么项目？一般检测的项目有：水份-微量水分分析仪； hf-酸碱滴定； 电导率；ph值；色度等除了sony还有国内的atl东莞新能源在凝胶电解液这一块，都有好的表现。并且大量生产10年了。答：atl的凝胶也仅限于bellcore工艺的叠片电池，这种电池不能算作是真正的凝胶，仅是利用正负极的pvdf将电解液吸收进去！ 其他的软包电池还是液态普通电解液。目前我司在制程中遇到电解液污染比较严重的现象，可否赐教有哪些因素引起及解决方法？谢谢！答：制程的问题很简单也很难解决，主要靠人员的操作，作为技术部门，一定要深入到细节中去，将复杂的问题简单化，简单的问题要标准化。电解液污染主要来自3个地方：注

45、液、搬运以及抽气封口。规范操作手法、设置合理的夹具、评估合理的电解液灌注量是解决电解液污染的关键。请根据你们公司的实际去改善吧。这篇文章主要讲电解液的评估分析方法-fmo。（小袁理论）fmo是英文frontiermolecularorbital的缩写，中文翻译就是前线分子轨道理论；前线轨道包含两种：lumo以及homo；lumo是英文lowest unoccupied molecular orbital的缩写，中文翻译就是最低未占轨道；homo是英文highest occupied molecular orbital的缩写，中文翻译就是最高已占轨道；一般情况下，lumo的能量越低，体系就越容易

46、得到电子，也就是越容易被还原；一般情况下，homo的能量越高，体系就越容易失去电子，也就是越容易被氧化；基础知识讲到这里，下面介绍用途了：对我们电解液里面常用的溶剂以及添加剂进行lumo和homo能量进行了计算，来解释为什么电解液溶剂里面很少使用dec这个物质。举一个比较简单的电解液配方：ec 30% + pc 5% + dec 30% + dmc 35% + 1%vc各组分的lumo能量分别为：0.92,0.95,1.22,1.11,-0.14；各组分的homo能量分别为：-8.01,-7.92,-7.65,-7.77,-6.97；以上能量单位都是电子伏。ok，从上述值就可以知道，dec的h

47、omo比较，很容易被氧化，所以对于氧化性较强的体系，如三元、二元等体系该溶剂慎用！分析到此，谢谢围观！导电剂导电剂总结：ks-6：大颗粒石墨粉(6.5m)s-o：超微细石墨粉(常见为3-4m)ks-15：大颗粒石墨粉(17.2m)vgcf：气相生长炭纤维(常见为3-20m)super p：小颗粒导电炭黑(30-40nm)，以油炉法生产为主。乙炔炭黑：乙炔高温裂解的导电炭黑(35-40nm)。通常是指用电石制成乙炔，再把净化后的乙炔气在高温下隔绝空气进行热裂解后，冷却收集制得的高性能炭黑，俗称乙炔黑（acetylene carbon black，简称acet）。乙炔炭黑可以算是一种超导类炭黑。1

48、：现在一些常见的导电剂种类及其大致的导电网络构架原理2：高倍率电池（铁锂，30c以上）主要通过哪些途径来进一步提升性能答：1 导电剂有纳米级的导电碳如sp、石墨类的导电剂如ks系列、碳纳米管cnt、碳纤维如vgcf、还有乙炔碳黑等。这些都是靠接触来导电，只不过有些是靠点接触，而有些是靠线接触如vgcf，只要是从其形状来决定的。另外，不同的导电剂，其电阻率是不一样的，有资料显示，碳纳米管的导电性能最好，但是其和vgcf一样，存在分散难的问题。2 提升倍率性能请从以下方面考虑：a、降低面密度；b、增加导电剂的量；c、采用离子电导很高的电解液，也就是盐浓度调高，介电常数高的溶剂等。导电剂有纳米级的导

49、电碳如sp、石墨类的导电剂如ks系列、碳纳米管cnt、碳纤维如vgcf、乙炔碳黑等，这些导电剂的区别是什么，为什么正极配料不单独加ks-6，而可以只加sp。邮箱：，非常感谢。答：这些导电剂的主要区别为：形状、导电机理和能力不一样、制作工艺不一样。ks-6是一种石墨类的导电剂，其颗粒比较大，单独使用的话导电性能其实是比较差的，所以要配合sp等其他导电剂，以达到协同效应；另外，ks-6还有一种作用就是增加正极的柔软度。而sp本身就具有很好的导电性能，所以在倍率要求不是很高的情况下是可以单独使用的。我们现在在做碳纳米管用于锂电池中。不知道大侠对碳纳米管在锂电池中的应用有怎样的高见？另外说明，我们解决

50、了碳纳米管的分散问题。谢谢！答：碳纳米管确实是比较好的导电材料，由于碳纳米管具有三维导电机理，所以其电导率也是最高的。如果用好了，其奇景还是比较客观的。目前碳纳米管还是存在几个问题：成本很高，其性价比不值得大家尝试；分散困难，即使在溶液时候打散了，在和活性物质在一起搅拌的时候还会发生再次团聚，需要关注极片的sem照 片以观其均匀性。请问楼主，导电剂有纳米级的导电碳如sp、石墨类的导电剂如ks系列、碳纳米管cnt、碳纤维如vgcf、乙炔碳黑等， .区别主要是形貌和内部结构，物理性能区别就是吸液能力和电导率；ks-6只是一种石墨性质的导电剂，颗粒较大，导电能力和吸液都非常的有限，所以不能单独使用；

51、碳纳米管的电导率比sp类的导电剂高两个数量级，理论上效果应该很好，但是由于分散的问题，很多厂家都用不好，当然也包括我们公司，我们还在进一步尝试，另外，该类导电剂的导热能力也很好，可以防止快速的温升改善安全。导电剂在整个电池中主要有两个作用：传导电子和吸纳电解液；（小袁）所以添加导电剂后，能够改善倍率、循环、降低内阻以及增加电池容量；导电剂不能加多也不能加少，多了不仅会影响能量密度，还会影响正极克容量的发挥，以及加工过程；少了的坏处就不用说了。导电剂按照物质分为：金属导电剂和碳材类导电剂；目前主要用的是碳材类的导电剂，主要有：super-p，乙炔炭黑，石墨、vgcf，cnt等。从电阻率来说，cn

52、t的电阻率最小，vgcf次之，电阻率最大的是super-p；但是vgcf和cnt面临的问题就是分散和价格问题；国内有些厂家在研究分散好的导电液，例如贝特瑞的纳米导电液、北京天奈的导电液以及深圳纳米港的导电液；本人都评估过，效果都不是很好，性价比不划算。所以呢，现在用的最多的导电剂还是super-p，以及导电石墨；主要的供应商还是timical；代理商是捷进化工以及上海汇普。另外，乙炔炭黑也有效果，日本有厂家生产，国内也有，主要都是纳米超导乙炔炭黑，添加少量就可以大大改善导电性能。目前，大部分锂电池生产厂家都是采用复合的导电剂，就是将几种导电剂混合使用：常用的组合为sp+ks系列；或者sp+vg

53、cf等；甚至有些厂家使用的是3组分导电剂。今后，复合型导电剂是导电剂研究的重点。隔膜1.如果要选择一个厂家的隔膜，对于锂离子电池来说，最主要和重要的性能测试需要哪些测试，如何测试？首先您要了解您自己的产品需要达到什么样的性能，高容量的电池和高倍率电池所用的隔膜是不一样的，动力电池和电动自行车电池出于安全考虑，选用的隔膜又有讲究。这里给您简单说一下选择隔膜需关注的一些参数：1 孔隙率、透气度以及孔径分布，测试设备为压汞仪、透气度测试仪；2 收缩率，分长度和宽度两个方向，一般是90度烘烤4小时，可以注意一下干法膜和湿法膜的收缩特性；3 厚度，这个不用说，你设计时需要选择的，千分尺或者测厚仪；4 材

54、质，通过dsc测试；5 面密度，称量法，很多厂家根据这个计算孔隙率，有一定的参考价值；6 穿刺强度，仅为参考指标，很多厂家的隔膜都能满足要求，除非特别烂的那种；7 其他的一些关注点这里就不多说了，譬如：外观、针眼、白点、盲点、均匀性之类的，很多厂家都用暗箱光源来检测；有条件的话还可以抽测一些sem，看看膜的均匀性和孔的形态，比较直观。另外，您可以告诉我您的产品应用的领域以及需要达到的要求，我可以帮您推荐一些合适您用的隔膜。2.一些的纳米气相法的二氧化硅，和二氧化钛，纳米三氧化二铝等。但原理非常不了解，求。答：据我的猜测是用于涂覆在极片表面，形成一层很薄的隔热、绝缘层，可以大大改善电池的安全性能

55、，松下的高容18650就是这样的，非常安全。该层比较薄，大概在3-4um。比克也在研究这种工艺，可是他们的极片是在日本涂的;atl也在弄，不知道进展怎么样；国内技术还不成熟。3.高容量电池对隔膜的要求时什么，最侧重于隔膜的哪个性能？高倍率电池对隔膜的要求时什么，最侧重于隔膜的哪个性能？动力电池和电动自行车对隔膜的要求时什么，最侧重于隔膜的哪个性能？普通低端锂离子电池呢？答：隔膜在整个电池中起的电子绝缘和离子导通功能，所以选择什么样的隔膜，就要看您所关注的是哪个性能，关注倍率，那么离子导通就要强，但是要牺牲一些绝缘的功能；不关注倍率，那么就侧重于电子绝缘的功能。所有的隔膜都需要满足如下一些性能：

56、1 成本越低越好；2 一致性要好；3 制程中短路低压越少越好；4 耐温值，抗氧化能力越高越好；5 吸液值越高越好。高容电池隔膜侧重于吸液性，孔隙率可以小一些，厚度要薄一些；高倍率电池对孔隙率和透气度要求较高，需要较合理的孔径分布，本人有份隔膜的发明专利专门针对高倍率隔膜，有空可以搜索看看；动力和电动自行车比较侧重安全性能，所以要求隔膜厚度要厚一些，孔隙率要小一些，而对于hev或者pev的隔膜则孔隙率不能太小，否则不适合倍率放电；普通低端的电池就是成本问题了，成本越低越好，但是孔隙率还是要小一些，要不然引起组装不好就得不偿失了。提一点个人看法：穿刺强度应该是一个非常重要的指标，因为现在有些隔膜材

57、料为了追求耐高温而致使穿刺强度偏低。孔隙率一般用重量法检测即可；透气率可用gurly透气度仪进行检测，这个指标很重要，电池厂应该都准备此检测仪器如果money多，当然买一台sem不错，看看膜的结构形态和孔的分布均匀性等，电池厂就没必要了，呵呵atl处理隔膜的工序在bm ,atl外购隔膜再自己进行涂层处理； 东燃的耐热隔膜是前年推出的4.隔膜个耐温提高了，隔膜的闭合温度呢？如果要追求更高的耐温，无纺布隔膜挺好，就是厚度厚点，没有隔膜孔闭合温度吧！答：不知道大家有没有真正研究过隔膜shut down这个功能，在我的研究结果来看，这种功能效果非常不明显，基本无用，同样的设计，采用单层膜以及采用具有所谓的shut down功能的隔膜，安全性能无变化，当烧的还是要烧，所以，不要相信有闭合温度的隔膜就能改善电池的安全。另外，无纺布耐温值是高，但是和电解液的浸润是个难题，不过目前也有人宣称，无纺布将会是ev的主流。5.我是主做高倍率的，但是还一直在做隔膜实验。最