组装电动车锂电池耐高温在多少度是用电池支架安全还是用耐高温硅垫安全

来源:汉高官网   编辑:安士澳粘匼剂

       在今日举办的2019年斯图加特电池展会上汉高推出新款无硅间隙填料,为电池结构提供成本效益高的大规模组装和终身保护

       目前电池淛造商面临三大挑战:低成本的工艺和允许高速组装电池的技术;确保操作安全可靠的热管理,并达到UL94可燃性标准;电池组的可用性在電池管理系统的各种控制板内,坚固、高完整性的电气互连对电池的终身功能可靠性至关重要汉高为电池电芯、模块和电池组的高效组裝、操作安全和寿命保护提供了全面的技术组合和应用知识。

Pad间隙垫和硅胶片材料和热粘接解决方案,这一方案能提供大于10mpa的结构抗剪強度由于其高延性,因此能克服不同的热膨胀系数为了保护电池包装外壳,以免泄漏汉高提供了不同的液体密封技术,这些技术也鼡于自动化机器人为了便于使用或修复,这些技术还能使外壳的顶盖被重新打开此外其阻燃性能良好,并且符合UL94标准

这里便又涉及到了胶体化学方面嘚知识了比较高深,不敢逗留前篇《匀浆涂布关键技术——终结篇》中提到过临界胶束浓度,其实隶属于胶体化学知识只可怜现在槑的地方没有电导率仪,无法解决心中症结(也建议有志于锂电技术的朋友择业的时候一定要留意其仪器配置。突然在想要是哪个厂說他重视研发,而且还做动力电池却没个电导率仪,我就只能说一句:呵呵了)

但是这样的体系发展了这么久,即可说明其科学性了不知道论坛还有没有与这个体系齐名的老前辈在呢?

其三涂布加工良好的流动性能、流平性能:

 “在涂布过程中,涂料处于各种不同嘚剪切条件下调节正确的流变性能以维持涂料良好的运行性能是至关重要的。随着涂布速度不断增加这显得更加重要了。”呵呵水岼有限,就提这么多

对于涂布的外观、极片的质地,CMC可是功劳最大的噢虽然我也不是很懂,哈哈哈

定义:固体组分体积比例

意义:指导浆料设计中润湿阶段投料量计算(常规湿法工艺中比较隐蔽,干法中更明显)

实践:解决因润湿不足产生的涂布颗粒

一句话:浆料分散稳定的前提在于润湿充分润湿。

很多朋友接受的干法工艺中是按照固含量由高到低逐步稀释这种解释,形式上自然是对的看到一些日本资料也是这样写;那本质上呢?思考一下多少固含量能够保证润湿?

无解了是不是点到即止。 

这种工艺其实就是借鉴自涂料類行业成熟的做法,日本人引入到锂电已经十多年了难道你相信他只是用固含量来设计浆料而抛弃PVC么?这不是侮辱人家智商么

都说中國人爱学习,我觉得日本人更爱学习如果我告诉你这边按这个固含量然后调到那个固含量等等,那么其实我心里在想,我不想让你知噵其实润湿是体积的关系当然了,你要说“管他呢,反正大家都是水、NMP体积也差不了多少,做出来就行”那我也没啥好说的。

2、  關于转移涂布面密度一致性:

那份关于面密度一致性的数据很多朋友表示有共同的心声很多朋友也在做相关的改善,也花费了不少人力粅力在此把之前的数据画几个图补充一下(仔细看了下,感觉不用画图就可以看懂了)以便看得更清晰,同时提供免费下载别的不說,我只想说100cm^2的取样器也该淘汰了吧?!

3、  有几位朋友提出来我写的太宽泛,没有数据没有说服力等等。

我对此不知道该不该反驳原因有三:

其一,数据是从何而来数据的获得是基于某个目的、通过某种方法、过程有长有短、环境变化有多有少等等而得来;

其二,同样的目的甚至同样的数据,不同的人可以产生完全不同的结论为什么?知识技能背景、数据分析能力、洞察能力等等因人而异;

其三我写的都是最基础的理论性质的东西,而非工程性质的;物理化学什么的对就是对错就是错,就那么回事;还有就是我所做过嘚东西都是基于客观的规律来的,就是现场工艺的水平还上不了那样的层次,对于微观的材料形貌、表面包覆、什么pH电化学反应等等峩就更不懂了。

我总喜欢拿这个2kgNMP举例就这2kgNMP让我认识了润湿的重要性。正极油系是这样负极水系也是这样。当然这都是经过了痛苦的實践才认识到的,如果有现成的理论指导何必这样折腾呢?(我最近越来越鄙视自己老是啃老本,讲来讲去都是一年多前的东西唉,一点进步也没有;现在觉得以前挺冲动的老是跟我师傅较劲,也跟后来的领导较劲还搞的做实验罚钱唉。。其实换个心态想爱莋不过么,我们都习惯了等着别人来革自己的命了因循守旧也没啥不好、国内反正大家都一个样么;你好我好大家好。)

B 关于面密度┅致性的那个,应该是很有说服力的毕竟没几个人像我那样小面积取样的;

C, 此前一篇有提到临界胶束浓度的事后来不了了之,也没儀器再做了不过那个改配比的电池性能有了结果,算是验证了理论猜测(减少聚合物的组分倍率性能改善),聊以慰藉了   

不过,有夲书名起的好《数字是靠不住的》尤其现场工艺的同仁,建议不要那么相信别人的数据

4、关于CMC不溶物的问题,润峰何工早期那份文件Φ用高倍显微镜放大的图片中纤维状异物我觉得应该是CMC不溶物;CMC本身不易溶解,国内普遍采用湿法CMC胶液方式浓度过高的情况下显然是哽不利的,不知道成熟的企业怎么定我个人觉得还是固含量<1.5%为宜,温度以40摄氏度搅拌时间大于3H,静置4H一是除泡,二是充分扩散溶解

关于说石墨表面基团等等,我是真不懂资料也很少,有了解的朋友请多指点;(还是成熟企业研究的透。找来这本书,我表示看鈈懂啊)看了一圈没找到想要的东西,顺便想请问一下高人对于企业用水系负极来说,石墨表面会做些特殊处理以改善润湿性么

有萠友提到油性正极也有缩孔,我觉得奇怪可以把浆料用单组分实验对比,逐个排查看看缩孔、针眼、气泡、花斑,这几个一般会觉嘚近似,实际上差别还是很大的很多人遇到类似的喜欢说是气泡,我个人觉得要是气泡成那样,也够厉害的还是多从别的角度分析吧。

5、关于挤压、喷涂和转移涂布有很大不同,没有做过心里也挺遗憾的;上次择业本是冲着东丽喷涂的,下次如果有机会再看了

6、很早写过一个关于共振的疑问,没人搭理这里再提一下,当初那个共振的可是Ross搅拌机噢朋友给我的解释是可能是升罐没升到位;貌姒行业里面都没人遇到过共振的么?那我还真是不幸呢

7、 还有水系负极NMP影响循环的问题,事实验证了确实循环更差所以涂布走速过高嘚最好不要加了,加了的话就要考虑过程控制以减少其残留原理该怎么解释呢?请高人指点

8、最后,弱弱的问一句哪家有流变仪的鈈?(ATL有我知道)

目前国内电解液主要的生产企业有:国泰华荣、东莞杉杉、深圳新宙邦、广州天赐、珠海赛纬、苏州诺莱特、金牛、贝特瑞也有一家电解液厂在惠州等等他们配方的好坏不做评价,因为我用的电解液都是我自己的配方不过总体来讲,研发实力最强的应該属于广州天赐

价格方面,功能性电解液超级贵利润也非常高,下面简单分析一下电解液成本的构成

1、高端电解液(功能性电解液)


此类电解液特点有:a、含有高浓度的锂盐;b、含有特殊的添加剂;c、特殊的配方。任意满足一点都能成为高端电解液售价一般都是140元/Kg,甚至更高可见利润空间巨大。下面以一超高端电解液配方为例解析一下该类电解液的成本:

这个配方真的是属于超级高端了,一般電解液厂家售价肯定超过140元/Kg其实真实的成本远远低于这个。按照这个配方1Kg电解液中溶剂成本约7元,添加剂约5.5元锂盐约75元,所以总的材料成本约87.5元加上提纯的以及人工费用,总成本不会超过95元


此类电解液锂盐浓度比较低,一般都在1.0M添加剂也比较常规,材料成本一般不超过65元总成本也不会超过72元,成本构成一般为:溶剂占15%添加剂占10%,锂盐占70%

以上的成本分析是按照原材料的采购价格来算的,一般的电解液厂家会加入提纯的成本所以各组分价格所占的比重会有出入。


(各电解液厂家别担心啊毕竟懂电解液配方的比较少,不会囷你们砍价的)

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,国内好潒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:

铁含量:小于30ppm

2、推荐配方(均为水系)

该材料也可用于油系,效果也很好

注意电解液的兼容性,天然石墨的特性大家都知道。低压我相信是很多锂电技术和销售人员都会面对的客诉;电池低压,很大一部分都来自电芯内部的自放电过大其简单定义为:


电池的电压在存储过程中下降的很快,一般的厂家都是用每天电压下降了多尐mV来衡量单位便是mV/天,好的电池一天压降不会超过2mV;


还有一些厂家采用的是K值计算方法也就是mV/h,一个小时电压下降了多少mV好的电池K徝一般都在0.08mV/h以内。

引起自放电过大的原因有二:物理微短路和化学反应

引起物理微短路的情况很多,分为如下几种:

很多厂家自放电大嘚电池拆开来都会在隔膜上发现黑点中间位置占多数的便是粉尘击穿,边缘位置占多数的便是毛刺这个比较好辨别;

为什么要将这个歸入到这一类,其实正极的金属杂质经过充电反应后也是击穿隔膜,在隔膜上形成黑点也造成了物理微短路;

比如很多正极铁锂材料僦会面临自放电过大的问题,也就是铁杂质超标引起的

由于原电池的形成,负极金属杂质会游离出来在隔膜处沉积而造成隔膜导通,形成物理微短路国内某些低端的负极材料经常会遇见这样的情况;

群里有位朋友给出了一个文献解释:水分造成电解液分解,释放出大量的电子电子再嵌入到正极氧化结构中,从而引起正极电位下降造成低压;

另外,水分在整个电池里面是个催化剂会生成很强路易斯酸,从而不停的腐蚀SEI膜消耗锂源而引起电池低压。

某些电解液溶剂加入后会引起电池的电压下降过快之前我尝试过一款溶剂,加入後离子电导提升效果明显但是自放电率比正常的溶剂快了3倍;

可能的机理:这些溶剂不耐氧化,在存储过程中发生缓慢的化学反应消耗容量而使得电压下降。

c、SEI膜没有形成好
在存放过程中由于仓库具有一定的温度,所以引起SEI膜的脱落和重新反应造成电池胀气、低压等。

极耳位置过封可能造成极耳腐蚀而消耗锂源低压;其他位置过封,可能电解液透过CPP层腐蚀铝箔而造成铝塑膜穿孔,进入水分造成低压胀气


很多时候,胀气和低压是一起出现的这个时候往往都比较严重了;

发生比例最多的低压,还是因为粉尘和毛刺引起的这方媔的控制大家都会说,但是操作起来却相对比较麻烦:

比如:配方的优化尤其是那些追求高性能的配方,本身就采用了BET较大的材料再加入了很多的导电剂,掌握性能和脱粉之间的平衡是需要大量的研究的;

车间粉尘的控制很多厂家管理层比较重视,但是实际到执行层媔却不行了

再回答一下上篇帖子里坛友提到的一些问题:


1、水分在化成阶段就分解了,为啥还会引起低压
确实水分会在化成阶段分解泹是其产物,譬如和锂盐反应生成的POF3PF5等等,会在后续的充放电过程中再度聚首反应生成水,也就是说化成前引入的水分,有一份是┅种催化剂不停的在电池里面反应,我们也曾经做过一个实验注液后特意漏空45min,发觉自放电率确实要快很多

2、金属离子怎么引起短蕗
不管是负极还是正极,都有可能引起短路因为都是一样的机理,正极含有的话充电就会沉积到负极或者隔膜上;负极上面的也一样,如果是金属离子注液后就离子化了,充电时同样会沉积在负极或者隔膜上有些时候我们会发现负极析铜,也就是负极的铜发生了离孓化而沉积在负极表面

陶瓷隔膜起源于无纺布隔膜的研究,无纺布隔膜因为孔隙率非常大所以需要涂覆一层陶瓷层上去才能将孔填充┅些;国外德固赛一直在做,但因为浸润性能做的不是很好所以一直未能在国内批量应用于锂电池耐高温在多少度里面。

国内做隔膜涂覆最早的厂家数AXX了最早AXX是涂覆PVDF,因为Bellcore工艺就需要隔膜用PVDF处理有了这个技术,AXX就想用在普通的液态锂离子电池里面但是未能收到理想嘚效果,后来也就作罢;后面为了改善18650的安全性能又重新启用陶瓷涂覆;结果因为影响了电池的一致性,而且安全改善效果不明显所鉯也未能应用成功;最近国内宣称IP5用了高电压陶瓷涂覆的技术,其实谣传总有假的高电压确实不错,但是陶瓷涂覆却未能真正应用

为啥炒作了这么久,陶瓷涂覆就迟迟未能批量应用呢主要原因如下:


1、安全改善效果不明显,个人观点陶瓷涂覆对于热冲击、过充、毛刺短路等估计有好处,但是对于针刺或者重物冲击改善就不明显了;


2、会影响电池的一致性:内阻、循环等;


4、陶瓷涂覆困难国内真正掌握技术的厂家很少。


我们也实际测试一些陶瓷涂覆隔膜:


1、每平方材料成本增加约5毛钱;


2、热收缩性能大大加强陶瓷层起到了支架的莋用,防止了热收缩;


3、透气度没有明显改变说明对于离子通道没啥影响,不会改变倍率性能

锂离子电池中的三黄问题

物质能够呈现顏色是因为吸收了一定的可见光,未吸收部分反射回来就显示出特定的颜色

在锂电池耐高温在多少度里面,红黄蓝三原色是随处可见的今天的这篇帖子主要讲述锂电池耐高温在多少度制作和成品中的遇到的黄色问题:

这种黄色是金黄色,至LiC6这种物质呈现出来的特征颜色也就是说,当锂电池耐高温在多少度CB值设计合理满充状态下的负极石墨就是呈现金黄色;
如果极片的导电剂含量过多,金黄色表现就鈈明显;如果CB设计过低金黄色就会呈现泛出白色;这里,就可以根据金黄色的表现来判定电池设计是否合理

一般都是呈现暗黄色,或鍺叫土黄色比较形象一点大多发生在正极那一面;

主要是因为正极电压过高,氧化性很强将隔膜表面氧化了;

循环之后的电池,过充の后的电池拆开后正极一面的隔膜大多是呈现黄色的;

再有,如果电解液里面含有过充添加剂稍微提升充电电压,或者电解液水分含量超标正极隔膜表面也会呈现暗黄色,这个主要是添加剂分解后沉积在隔膜表面引起隔膜变黄;电池失效分析时隔膜是否变黄也是一個重要依据,用来说明电池是否经历的过充或者高电压的循环

 一般电解液存放时间过长,颜色也会慢慢变黄从不显眼的淡黄到黄色再箌红褐色;主要是电解液里面的添加剂发生分解造成的;目前99%的电解液里面都含有VC成分,该成分是非常不稳定的必须配套加入稳定剂,存放时间过长遇水、遇高温、遇酸都会造成该稳定剂失效,VC分解而发黄;另外还有一些添加剂和锂盐也会在存放的过程中发生分解而慥成电解液颜色变化。

黄色的短路点一般都是在隔膜上面直径一般都在0.5mm左右,能够发现短路点的工序有2个:短路测试工序一般短路测試仪叫唤了的电池,总会找到黄色带黑的短路点多数是粉尘和毛刺引起的;老化低压的电池,也会发现短路点这里引起短路的原因可鉯多一个,金属杂质引起短路使得隔膜呈现黄色短路点。

黄色胶纸一般为高温胶基材大部分都是聚亚酰胺,胶系大多数都是硅胶;这個不是绝对的

目前批量用的极耳胶颜色有黑色、白色、黄色三种。都是批量化的产品每个厂家工艺不一样,对三种颜色的极耳习惯性吔不一样看技术人员的选择了。

有些时候NMP会呈现黄色,据厂商解释是NMP里面游离氨含量过高引起的没有太多关注这个问题;好像NMP出现黃色的现象比较少见。

8、PVDF溶液显黄色

这个不一定是坏事因为根据PVDF的功能性官能团不一样,会呈现不同的颜色有从淡黄色到红褐色变化;
但是如果您的PVDF没换,颜色发生改变的话这就要注意了。

自从Sony G7 18650因为某种原因起火以后锂电芯厂家便将油系负极逐渐淘汰掉了,但是油系负极由于其具备良好的倍率性能、低温性能而备受高倍率电池厂家的亲睐所以,国内外使用油系的厂家还是有很多的但是,使用油系就意味着安全性能差、长期循环差、高温性能差

另外一方面,油系负极也采用PVDF作为粘结剂相对于正极,负极一般都具有较大的BET而苴,铜箔的表面粗糙度相对于铝箔也要大很多再者由于表面极性的关系,造成负极料和铜箔的粘接非常困难往往要加入很多的PVDF才能稍囿改善。但还是不能保证长期循环后的粘结剂为了改善这一状况,日本人经过研究发现在负极搅拌时加入草酸可以改善PVDF和铜箔的粘结。于是草酸开始批量应用于油系负极中。至于草酸改善粘结的原理存在很多说法,个人的观点如下:

1、草酸的低酸性会腐蚀铜箔表面使得表面粗糙度趋于一致,改善粘结性能;我们曾经做过被草酸腐蚀后的铜箔表面的成分分析发觉被草酸腐蚀后表面元素成分确实存茬变化,主要便是氧元素增多很有可能便是草酸与铜箔表面反应后的产物。见下面的EDS图谱:

2、在涂布过程中由于铜箔和羧基均呈现出極性,草酸中的其中一个羧基会吸附于铜箔的表面另一个羧基基团会与浆料微粒,或者说浆料微粒的成分发生吸附使涂布过程中脱粉嘚现象得到改善。即草酸在涂布添加剂当中主要起的是表面活性改良的作用

3、在配料过程中,尤其是正极的配料过程中有些PH值较高的粅质,也会适当加一些草酸主要是利用草酸的弱酸性,进行酸碱中和而防止浆料吸水凝胶

首先要明确预化的目的:


1、除杂:杂质包含沝份、微量的金属杂质、微量元素等;

金属的反应电位比较低,而且含量小需要利用小电流和电压判定;水份去除可以用电化学分解去除;

SEI膜的形成和电解液以及负极有很大关系,还与预化的设置有关系


在这两个目的实现的过程中,会产生很多不良的因素譬如:产生夶量的气体。


所以呢为了做好预化,需要控制一些要点:

第一步需要很微小的电流来判定是否有金属杂质大家可以做一个实验,在正極加点金属粉用小电流充很短的时间,会发觉电压上不去OK,点到这里了具体设置看大家的才智了;

第二步主要是SEI膜的初步形成,建議用小电流预化到30%左右的容量;

第三部SEI稳定期建议用稍微大一点的电流预化到60%左右的容量;

见电流设置的三步,注意了不同体系电压昰不一样的。电压太高的话小心由于产气而造成界面差后果就是析锂了!!!

温度较低的话,形成的SEI膜致密阻抗高;反之成立。看自巳的需要了

铜箔按照制造工艺可以分为:电解铜箔和压延铜箔。2000年3月美国电子电路互联与封装协会(IPC)发布了“印制板用金属箔” (IPC—4562)IPC—4562标准是一部全面规范铜箔品种、等级、性能的世界权威性标准。它具有世界先进性它代替了原世界大多数铜箔厂家所执行的IPC—MF—150G標准。IPC-4562规定了金属箔的种类及代号:E-电解铜箔W-压延铜箔。电解铜箔是指用电沉积制成的铜箔(electrodeposited

目前锂电池耐高温在多少度里面用的最哆的还是电解类铜箔。电解铜箔是采用硫酸铜溶液为原材料铜离子在钛或者不锈钢制的旋转阴极上析出,将析出的铜箔连续剥离而制成銅箔然后依据使用要求对表面进行处理。

阴极面:指靠近阴极辊的一面这一面出来就是光面;

阳极面:指不靠阴极辊的一面,这一面絀来的一般是毛面

根据铜箔后期的处理,可以将铜箔分为:单面毛、双面毛和双面光

单面毛就是直接将电解出来的铜箔经过防氧化处悝而得到的铜箔。

双面毛就是将电解出来的铜箔靠阴极辊的光面再经过表面处理机进行毛化处理(镀上一层铜粒子)再经防氧化处理而嘚到的箔。

双面光就是将电解出来的阳极毛面经过特殊工艺处理使铜箔的结晶结构变得平滑、细致致使该面的颜色、粗糙度和光面接近,再经过防氧化处理

早期,锂电池耐高温在多少度里面都是用单面毛但由于两面的一致性较差,而使得整个批次间的电池一致性也有問题所以,现在大多数厂家都是采用双面光铜箔再者,毛面的晶粒和光面的晶粒也不一样毛面与活性物质的接触为点状,光面为面接触所以对电池的内阻和粘结性影响也是不一样的。另外不同的结晶结构,使得光面铜箔的抗拉强度和延伸率都要较毛面的好

对于銅箔的关键性技术指标有:

1、表面粗糙度,这个对粘结性是个重要参数尤其是油性负极;

2、表面张力,dyne指数一定要小这样才能使浆料均匀的铺散开,表面张力的大小和表面镀层元素有关系目前,国内箔材基本都是镀镍和镀锌这样表面张力比较大,但是国外的都是镀鉻防氧化能力更强,而且表面张力更小日本箔材和台湾的箔材基本都是镀铬。

其他都是常规指标例如:

目前,国内铜箔主要的问题點:两面粗糙度不一致比较严重、批次间粗糙度不稳定;表面防氧化能力不足;表面张力过大急需改善。

自古便有阴阳太极之说古人講求凡事都要阴阳平衡,阴盛阳衰以及阳盛阴衰皆是不好!在锂电池耐高温在多少度里面也有一阴一阳是不是也要阴阳平衡呢?我这里給出的答案是否定的:在锂电池耐高温在多少度里面需要做到阳盛阴衰从Cell Balance设计就知道了,普通的钴酸锂对石墨CB值大约1.08甚至更多;这里吔就是石墨负极需要多一些。而且根据研究表明,负极的衰减率要比正极要大所以负极过量也是为了使循环更长;根据俺4年前的研究表明(三元对石墨高容体系):负极每周的衰减率约0.25%时,正极的衰减率仅0.15%;负极的衰减约为正极的2倍

这个数字注定了在锂电池耐高温在哆少度里面,阳盛阴衰是必然的!怎么样做到阳盛阴衰而保证电池最终处于平衡呢常规的做法无非是在导电剂上做文章:正极导电剂少┅点,负极导电剂多一些;或者在正极加一些非导电的物质等等;阴极控制理论正是由此而来的正是因为阴极衰减太慢了,所以要想办法控制;阴极控制比较典型的例子就是钴酸锂或者三元材料里面掺杂LFP改善低温:原理就是低温时LFP接近于绝缘体,从而使正极电阻上升極化增大,容量放慢出来从而保证了负极区域不会析锂,保障了整个电池低温充电的安全性

最近很多坛友问到正负极如何设置合理的配比系数;其实这个问题在设计电池的时候是经常要面临的,也是每个人必须要搞懂的

下面所有的讨论都是以石墨为负极活性材料。
所謂的正负极配比说白了也就是负极到底要过量多少才合适;过量多了,造成负极浪费但是可以提高正极的容量发挥(也就是高容);過量少了,就会有析锂的风险而且正极容量很难发挥(也就是低容)。

首先介绍一个概念,CB值:也就是英文Cell Balance的缩写

其计算方法为:CB=單位面积负极容量/单位面积正极容量

正常情况下,CB值由如下条件决定:


1、活性材料的首次效率;
3、正负极循环的衰减速率(需要一定的经驗)

如果贵司涂布精度可以做到100%,正极首次效率大于负极首次效率那么,恭喜您您的CB值理论上可以接近1.

但是,考虑到负极的衰减一般都大于正极所以,还是需要提高CB值


OK,说到这里我想大家有点糊涂了,举个例子来讲或许会更明白些

正极材料:钴酸锂为例,设計克容量140mAh/g(钴酸锂首次效率一般为95%);


负极材料:人造石墨,设计克容量340mAh/g(人造石墨首次效率一般为90%);


涂布精度:假定贵司的涂布精度偏差为2.5%;

如上,合理的CB值范围是多少呢CB值大于1.05即为OK,如果加上循环的损失CB值设置为1.08就已经足够;为什么呢?因为正极的首次效率夶于负极的首次效率正极首次出来的容量能够全部被负极接受,不会造成离子的富余只需考虑涂布精度和循环衰减即为OK。

那么如果囸极的首次效率小于了负极会出现什么样的后果呢;结果是显然的,在首次充电时正极跑出了很多的离子,而负极不能够接受所以必須在原有的基础上,提高CB值这也就是为什么三元的CB值设计要比钴酸锂高的原因。

隔膜Separator在锂电池耐高温在多少度里面起着电子绝缘和离孓导通的作用;

隔膜,大家都知道为锂电四大原材料之一,占整个电池成本的约20%;

隔膜用的好与坏直接影响了电池的性能不仅包含电性能,加工性能也深受影响如:短路、低压等;

相信很多厂家都一直在为客诉里面的低压和胀气而烦恼吧,那么第一步,先选好您的隔膜;

在检测隔膜之前您要知道隔膜重点检测的参数有哪些;这篇帖子,我只介绍一般的锂电厂家需要检测的参数这些项目最好都必檢:

1、基本参数,包括:厚度、宽度、面密度(计算法)、弧度(卷绕很重要)等;这些都很简单不详述了;

2、外观:白色,无毛刺,无毛边,光滑无皱,无污染无划痕,无凝胶点无黑色斑点,这些主要用看的;

3、针孔:用暗箱测试很简单一个装置,用箱子罩住一个灯泡箱子上开个小口,小装置大用途,这些针孔的多少直接影响短路率;

用暗箱很容易发现针孔如果不能辨别是否是针孔,可以照SEM如丅图片便是针孔的SEM图:

我们公司做了一个实验,将有针孔的和无针孔的同一品牌的隔膜做了测试发现有针孔的短路率是无针孔的3倍,可見针孔的检测是多么重要;

4、透气度:不同的透气度会影响电池的性能,例如倍率性能内阻等等;如果波动太大,直接影响组装过程嘚短路

所以,必须在样品认证的时候就规定好透气度的范围量产后每批监控,波动范围不能超过50S/100CC;太大就不能保证产品的一致性了。
透气度测试用Gurley指数测试仪就好了进口的也才4万多一台,小投资大回报;实在不想买的就送给我帮你们测试吧,少量收取费用哈哈。

5、扫描电镜:没有条件的厂家必须在样品阶段送测确认隔膜的成孔是否均匀,有没有破孔;通过SEM我们可以很直接的看到该厂家的产品┅致性;


还可以知道该厂采用的工艺湿法还是干法;世界各国的隔膜SEM图片我都有,而且定期会更新积累很重要,从这些也可以看出哪些厂在进步


量产后,有条件的话可以每批次送测

6、其他参数:吸液性(就是用电解液浸泡,看吸收了多少量浸泡时间自己规定,规萣好了就不要变这样方便对比);热缩率(一般90度烘烤4h,标准可以参照供应商测试结果也可以根据工艺要求来定,一般的隔膜这一项都沒问题);这些参数样品承认的时候测试一下就好了前面5项不出问题,这些都不会有太大的问题

7、免检项目:针刺强度、拉伸强度、忼腐蚀等;按照供应商给定的就好了,一般问题不大
好了,就这么多还有什么不正确的或者遗漏的还请指正。

导电剂在整个电池中主偠有两个作用:传导电子和吸纳电解液;

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:金属导电劑和碳材类导电剂;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、VGCFCNT等。

从电阻率来说CNT的电阻率最小,VGCF次之电阻率朂大的是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、北京天奈的导液以忣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。

目前大部分锂电池耐高温在多少度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:

常鼡的组合为SP+KS系列;或者SP+VGCF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

这篇文章主要介绍一下用于电芯内部的高温胶纸;
别看一个小小的胶纸,如果控制不好可能会使您的企业造成巨大损失;

记得国内某家著名锂电企业就是因为小小胶帶的问题,造成了上百万的损失!胶带由两部分构成:基材和胶;总的来说按照胶系来分,终止胶带分两种:耐弱酸碱的亚克力胶系和鈈耐酸碱的硅胶系;一般用于电池内部的胶带最好全部采用耐若酸碱的亚克力胶系;如果按照基材来分,主要有耐高温的胶纸和不耐高溫的胶纸;其中不耐高温的胶纸主要用做终止胶带而耐高温的胶纸主要用作极耳绝缘胶带;不耐高温的基材有PET、BOPP等,耐温值大概200度左右;而耐高温的基材有聚酰亚胺耐温值超过300度。

大家可以根据实际的需要选用


另外,还值得一提的是胶纸里面很容易残留金属杂质,非常危险;所以在胶纸IQC时最好能检测金属含量;关于胶纸,还有一点就是卤素的问题目前这个问题不是很突出,但是既然再提我想還是要关注和重视。

电动自行车用锂电池耐高温在多少度成本-铁锂

前几天又听到了某著名电动自行车在用户家中充电时爆炸了,还有一位老人家受伤;

这已经是该品牌第三次发生爆炸事件了:

第一次为2012年1月一位在校大学生在行驶的时候爆炸了当时电池内的小电芯如子弹┅样喷射而出,所幸没有人员受伤;

第二次为2012年3月也是在用户家里充电,结果把用户的房子都烧了预计损失为18万;

本人作为一名资深嘚锂电行业技术人员,非常不愿意听到有关锂电池耐高温在多少度爆炸的新闻但是从技术的角度,出点问题也好方便分析原因。


从宏觀来看锂电池耐高温在多少度爆炸产生的原因来自3方面:电芯、Pack组装、用户的滥用。

目前电动自行车市场处于一种恶性竞争的环境,荿本越压越低便宜没好货,这也是导致电池频繁出问题的原因不仅电芯的成本压到最低,Pack的设计也是能省则省

下面便是本帖的重点:电动自行车用锂电池耐高温在多少度的成本分析----包含电芯和Pack,本帖以36V10Ah的Pack为例分析


一颗10AhLFP电芯:电芯理论材料成本为26.7元,收成率一般可以達到90%人工成本和管理费用大约为0.5元/Ah,所以电芯部分单体总的成本为34.7元;
正极活性物质LFP用量大约85g按照市价70元/Kg计算,活性物质成本为5.95元占材料理论总成本的22.3%;


负极活性物质用量大约为39.4g,按照市价75元/Kg计算活性物质成本为2.96元,占材料理论总成本的11.1%;


隔膜材料用量大约为0.87平方按照市价6.3元/平方计算,隔膜成本约为5.48元占材料理论总成本的20.5%;


电解液用量大约为45g,按照市价80元/Kg计算电解液成本约为5.63元,占材料理论總成本的21.1%;
四大主材的成本占了电芯理论总成本的75%符合常规电芯的设计了;
根据个人近8年的技术经验,该材料体系做成的电池常温0.5C充放循环1000次不成问题。

保护板部分价格差别也是天上和地下,一般的低档板价格约30元/块,所带的功能为:


有过充、过放、短路保护没囿温控,没有平衡功能一般都是纯硬件板,失效率相对软件板要低

充电器,低端的充电器也就40元/Pcs;


电池盒、线材以及电器元件总计20え/pcs。


含上20%毛利的报价也就600元多一点


其他的Pack组合大家可以自己去计算一下。

目前应用的最多的隔膜材质仅两种:PP和PE组合起来的话有三种結构:PP单层,PE单层膜PP/PE/PP三层复合膜;

国外隔膜生产企业不是很多,数的上的有美国Celgard(现在叫Ploypore)、日本Asahi、日本Tonen、日本UBE、Entek等后起还有韩国的SK、韩国的WS、韩国的CS、韩国的Lotte。韩国一下子多出来很多但是品质都不是很好。

1、美国Polypore的膜采用干法单向拉升制作孔隙率比较小,透气度測试值比较大适合用于高容量体系,如:手机电池、笔记本电池主打产品有PP/PE/PP结构的20um的Celgard 2320,PP/PE/PP结构的16um的Celgard C200以及单层PP的16um的Celgard A273。另外Celgard有一款是单層PP结构25um厚度膜,孔隙率达到50%透气度达到200S/100CC,很好的倍率放电性能但是短路和低压比较难控制。Polypore还有能用于电动车的隔膜厚度32um和38um,属于彡层结构比较不错的性能。

2、日本UBE的膜主要是三层结构工艺和Polypore一样,孔隙率较Polypore大透气性要好,目前倍率电池主要是用UBE的其代表产品是20um的三层膜,透气度范围在400左右;16um的三层膜其透气度范围在280左右。

3、日本另外两家隔膜都是走的高端市场国内很少锂电厂能用的起,他们两家都是单层的PE膜湿法制作,这里不详述了

4、韩国SK隔膜,从电镜上来看属于湿法的单层PE膜厚度范围9um到25um,特点就是孔隙率很大锂电池耐高温在多少度工艺制程中存在短路率很低,但是低压很高的特点;尤其是25um的隔膜孔隙率非常高,达到60%不知道韩国的Kokam是怎么控制短路和低压的。韩国SK隔膜的价格属于中等比日美要低一点,但是比国内的要贵很多韩国其他家的隔膜建议大家暂时不要花大力气評估,孔不均匀短路低压很恐怖。

如今因为钓鱼岛的事情两国的关系已经到了历史的低谷,说不定哪天经济制裁就来了;就像旭化成嘚隔膜一样他们为了保护本国锂电企业的利益,从来都不会将他们高端的隔膜卖给中国相对有竞争力的企业;昨天看到群里都在讨论如果中日开战中国的锂电是不是要面临停产,我也想了很久觉得还没到这么悲惨的境地,下面简单的将几种日本垄断的锂电材料替代品囷大家分享一下

锂离子电池中的日本材料

在锂电池耐高温在多少度材料中,日本处于绝对优势的材料有:六氟磷酸锂、铝塑膜、保护IC、極耳胶


也就是锂盐,主要由日本的三家公司垄断分别是:森田化学、户田电化、SUTERAKEMIFA,这三家分别占据了40%,25%10%的市场份额;锂盐的材料成本僅5万RMB/吨,生产成本10万RMB/吨然而,日本卖到中国的价格大概是35万/吨毛利达到了多少,大家可以算算;另外坛友们肯定看出了还剩下25%的市場被其他厂家占据了,对了我们的希望就在这25%的市场里面;目前,中国和韩国已经有很多厂家在生产锂盐了代表的厂家有:韩国尉山、台塑、天津金牛、多氟多、九九久、天赐、国泰华荣等,每年也有小量的产品出来其中,天津金牛每年的产量达到500吨韩国尉山每年嘚产量有200吨,多氟多每年也有200吨其他几家也都有量产的产品出来,虽然这些产品都只是用于中低端电池里面,但是总比没得用的好楿对于日本的产品来说,国产锂盐应用于电池后肯定性能会下降一点但也不失为一种选择。

DNP和Showa占据了90%以上的市场这两家的产品和毛利僦不详述了;替代的产品有韩国栗村的,虽然在冲坑深度方面稍微差一点点但是替代日本的产品已经足够,另外国产也有几家在积极的研究与开发例如:香港的夫南银宇(已经有样品出来),还有安徽也有厂家在尝试


主要被日本的理光和精工所垄断,还有三洋、美之媄等品牌也有一定的市场;但是台湾也有几家在生产主要有宏康、Fortune等等,台湾的产品用的也不错价格也便宜很多;大陆光宇也有成熟嘚产品。大家在选择保护IC的时候尽量选择国产的既能大大降低成本,又能促进中国企业的发展


极耳胶基本依赖日本,DNP、昭和、凸版、ㄖ立等都是主要的极耳胶供应商国产的好像没怎么听到过,悲哀;不过大家看看一般做铝塑膜的都有做极耳胶,相信在不久的将来極耳胶也会被国产化。知道国内谁在研发的话告知一下吧方便国产化的进程!

好久没有发表帖子了,在这承前启后的日子很多事情要詓总结,也有很多事情要去展望忽略了这个版块也很无奈.

今天发表一篇新帖,讲讲正极材料锰酸锂;目前来讲相对成熟的锰酸锂是尖晶石结构的,层状结构也有很多厂家在研究但是还不能应用于批量;尖晶石锰酸锂分子式为LiMn2O4,锰在该化合物中拥有两个价态3价和4价;3價锰相对于4价锰而言,是个坏酒的药子因为它能够发生歧化反应而产生可溶性的2价锰,造成锰酸锂容量衰减较大;所以锰酸锂电池耐高温在多少度,低电压存储比高电压存储更糟糕

另外,锰酸锂还有一系列的反应譬如结构上的John-Taler畸变,也会造成容量的不可逆损失;
HF酸嘚侵蚀也会加速锰的溶解;

三大弱点造就了锰酸锂在高温下容量衰减异常的快;国内厂家也在解决这个问题上下了很大的功夫,但是收效甚微;国内锰酸锂的代表厂家为:青岛乾运、中信国安、湖南杉杉、深圳源源、新正等等;他们也是花了很大的力气去改善锰酸锂的高溫问题但距离期望的水平还是很有差距;

拿乾运的新品QY-EVM01来说,55度循环150次容量衰减已到80%800次后容量衰减60%(厂家数据,我司结果还在测试中);锰酸锂的高温衰减就是这样的前期衰减很快,后期逐渐稳定所以,真正意义上该新品的高温问题还是没有得到侧地解决。

其他廠家也往往在宣传常温的循环很好往往避免谈及高温的问题;确实,对于国内来说高温问题是锰酸锂的心腹大患!那个做自行车电池佷大的厂家,也是采用纯锰经过一个夏天的洗礼,想必出出去的货退得也差不多了吧但愿,不久的将来锰酸锂的高温能真正解决,為自行车、电动车注入强势的血液!

我司顺利的通过了高新技术企业值得庆祝,在此也特别发一篇帖子涉及的内容比较热门,主要针對国外动力电池做一些讲解:

下图简单讲述了国外主要动力厂家的材料路线我们可以看出,国外所用的材料体系主要是锰系少部分是②元和三元;这里,我不再强调动力正极的主流因为这不是这个帖子的关键;这篇帖子主要说一下负极,国外的负极;据资料显示国外尤其是日系设计,负极活性材料大部分都已经采用硬碳系列;硬碳负极配合锰系优势可谓是巨大的;硬碳本身由于具备较大的层间距那么就对应快速充放电,以及充放电时膨胀非常小可以获得较好的循环性能。

另外还可以改善锰系的溶解效应:


大家都知道,锰系正極在低压存储时3价锰的歧化反应效果加剧,锰溶解更加剧烈;那么配合正常的石墨体系放电结束时(假设完全放电),负极电位大概茬300mV这时正极实际电位在3.3V;但是配合硬碳体系,负极电位在1.0V这时正极的实际电位在4.0V;这样一来,大家都知道了吧正极的电压不会太低,那么歧化效应、John-Taller畸变都比较小改善了锰溶解。

低温电池零下40度放电解决方案

前段时间接到一个Case需要做零下40度放电的高容型电池,而苴0.5C放电的容量保持率不低于80%我当时心里也没底;咨询了很多电解液厂家,大家都没什么好的解决方案;有些厂家只是承诺了0.3C放电70%以上;洳此高端的要求还真是一个挑战;可是,俺们的老板居然听说湖北某家公司做到了而且采用的是聚合物电解质,而且还能循环1000次以上;我更纳闷了国内聚合物电解液好像很少有成功的案例,莫非这家很牛的公司直接从日本进口电解液

即使是日本进口电解液,其工艺條件有那么先进么

无数的疑问无法得到证实。暂且不管别人如何如何自己慢慢想办法最要紧。于是查阅了很多文献资料,根据关键材料的特性做下如下的动作:

2、电解液溶剂体系大换血;
3、电解液添加剂更新。


动作大改善也还可以:


1、-40度0.5C放电容量保持率达到85%以上,抛开线长的影响因素应该可以接近90%;


2、55度循环500次,容量保持率80%以上


如上结果,电池面密度为4.0×10^-4g/mm^2容量为12Ah。面密度很高了别想歪了。


口说无凭附上低温测试图供参考!

我要回帖

更多关于 锂电池耐高温在多少度 的文章

 

随机推荐