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锂电池常见问题与解释

  次浏览  锂电派  2020/02/10

.正负极的集流体分别用铝箔和铜箔,有什么特别的原因吗?反过来用有什么问题吗?看到不少文献直接用不锈钢网的,有区别吗?

1、采用两者做集流体都是因为两者导电性好,质地比较软(可能这也会有利于粘结),也相对常见比较廉价,同时两者表面都能形成一层氧化物保护膜。
2
、铜表面氧化层属于半导体,电子导通,氧化层太厚,阻抗较大;而铝表面氧化层氧化铝属绝缘体,氧化层不能导电,但由于其很薄,通过隧道效应实现电子电导,若氧化层较厚,铝箔导电性级差,甚至绝缘。一般集流体在使用前最好要经过表面清洗,一方面洗去油污,同时可除去厚氧化层。
3
、正极电位高,铝薄氧化层非常致密,可防止集流体氧化。而铜箔氧化层较疏松些,为防止其氧化,电位比较低较好,同时Li难与Cu在低电位下形成嵌锂合金,但是若铜表面大量氧化,在稍高电位下Li会与氧化铜发生嵌锂发应。AL箔不能用作负极,低电位下会发生LiAl合金化。
4
、集流体要求成分纯。AL的成分不纯会导致表面膜不致密而发生点腐蚀,更甚由于表面膜的破坏导致生成LiAl合金。铜网用硫酸氢盐清洗后用去离子水清洗后烘烤,铝网用氨盐清洗后用去离子水清洗后烘烤,再喷网导电效果好。

 

.在测卷心短路时,采用的电池短路测试仪,电压多高时,可以准确测试出短路电芯,短路测试仪的高电压击穿原理是什么样的?

用多高的电压来测电芯短路,和以下几个因素有关:
1.
工艺水平;
2.
电池本身的结构设计
3.
电池的隔膜材料
4.
电池的用途不同的公司采用的电压不太一样,不过很多公司都是不管型号大小容量高低清一色用同一电压的。以上几个因素按照从重到轻的顺序可以这样排列:1>4>3>2,即是说,公司的工艺水平决定短路电压大小。击穿原理简单说来,就是由于在极片与隔膜间,如果存在一些潜在短路的因素,如粉尘,颗粒,较大隔膜孔,毛刺等,我们可以称之为薄弱环节。在固定的,较高的电压下,这些薄弱的环节使得正负极片间的接触内阻要比其它地方要小,容易电离空气产生电弧,;或者是正负极已经短路,接触点较小,在高压条件下,这些小接触点瞬间有大电流通过,电能瞬间转换成热能,造成隔膜融化或瞬间击穿。


.材料粒径大小对放电电流影响是怎么样的?

简单说来,粒径越小,导电性越好,粒径越大,导电性越差,自然地,高倍率材料一般都是高结构小颗粒高导电性的。只是从理论上分析,实际如何实现,那只能让做材料的朋友来解释,提高小粒径材料的导电能力是一件很困难的事情,特别是纳米级材料,而且小颗粒的材料压实会比较小,即体积容量小。


四.负极涂布出现针孔的原因是什么是材料没有分散好的原因麽有没有可能是材料粒度分布不好的原因?

针孔的出现应该有以下几个因素会造成:
1.
箔材不洁净
2.
导电剂未分散
3.
负极主体材料未分散
4.
配方中有些成分中有杂质
5.
导电剂颗粒不均匀,分散困难
6.
负极颗粒不均匀,分散困难
7.
配方材料本身存在质量问题
8.
搅拌锅未清洗干净,造成锅内有干粉残留具体哪些原因,自己去过程监控分析一下便可


五.锂电为什么要恒压充电?在恒压充电时电流为什么越来越小?

打个比方:往一个圆柱型的杯子倒水,开始以匀速倒至3/4杯后,一般人会放慢速度,因为怕倒快了,水从杯子里溢出,这时,倒水的速度会放慢,到水杯接近满的时候,你的速度会慢到用滴水来形容,此时,稍有不慎,水就会从杯中溢出,这是不允许发生的。具体原理解释起来比较复杂,说明白点就是让我抄书,还是自己去看一看课本,了解一下不同体系电池的特点。电池恒流充电至规定电压时,此时的电压并非电池的真正电压,如果不进行限压,电池的电压会持续上升,内部极化,直至破坏电池结构,电池失效,甚至爆炸。上面就说了一点:刚好达到规定电压,电池未充满电。为了使电池进一步充满电而又不破坏电池的性能,采取恒压模式。随着充电容量的增加,电池的实际电压会越来越接近设定电压,此时,为了维持电压的恒定,电流值会逐渐降低。在此做个假设,在恒压充电10分钟后,电池的电压4.2V,电流100mA,此时,如果把电流提高至120mA,电池的电压就超过4.2V,如果把电流降至80mA,电池的电压将不足4.2V,随着恒压充电的进行,电池的充电容量越来越高,维持4.2V所需要的电流也越来越小,直至达到设定的最小电流时,充电截止,即在此时,我们认为电池充满电了。如果恒压充电不限制电流,那么,理论上说,当电流小至0mA时,充电停止,但是所需要的时间相当长。考虑到充电效率的问题,因此,充电标准中规定当电流小至0.05C时,恒压充电停止。

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