锂离子电池配料知识要点

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锂电池电池制造基础知识(完整版)

锂电池电池制造基础知识(完整版)

锂电池制造基础知识一、填空题1、锂离子电池的组成主要有正极、负极、隔膜、电解液、外壳等五大部分组成。

2、锂离子正极材料种类有钴基材料、镍基材料、锰基材料、铁基材料、镍钴锰三元材料等。

3、ISR18650PC-1300正极合浆需要的主要材料有三元材料、SP、KS-6、PVDF、NMP。

负极水系合浆中CMC的作用是提高浆料粘度,防止浆料沉降。

4、ISR18650PC-1500mAh中I指负极为碳材料的锂离子电池 ,S指正极材料为三元 ,R指圆柱型 ,PC指高功率型 ,1500mAh指电池额定容量为1500mAh 。

IFP36115200-60表示为电池高度为 200mm ,宽度为 115mm ,厚度为 36mm ,铁基正极能量型方形锂离子蓄电池,额定容量为60Ah。

5、方形电池装配工艺流程: 制片卷绕冷热压入壳激光焊注液。

6、锂离子电池正极的集电体是铝箔 ,正极片采用铝极耳,负极的集电体是铜箔,负极片采用镍极耳。

7、型号为ISR18650PC-1300圆柱型锂离子电池制片工艺参数:正极极耳焊点尺寸: 2.5 * 45 (mm);负极极耳焊点尺寸: 3 * 4 (mm)。

8、极片焊接强度检验标准为:用废片或光箔试焊,极耳手动剥开,应2/3有基带残留物。

9、极耳焊接贴胶外观标准为:平整无褶皱、胶带与极片宽度平齐、胶带贴住浆层1-2mm。

10、型号为ISR18650PC-1300/1500圆柱型锂离子电池卷绕工艺参数:卷针规格: Ф4 ;绝缘电阻设置: 250 V/ 10 MΩ。

11、60B方形卷绕工序的关键控制点有隔膜规格、卷针尺寸、负极包覆正极情况、隔膜包覆负极情况、正负极片/极耳对位、极耳中心距等。

12、型号为IFP36115200-60的方型锂离子电池电芯成型过程中:热压温度: 70℃ ,热压时间: 13s ,冷压时间: 13s 。

13、注液间房间湿度要求控制在 -34.8以下,由于锂离子电池遇水会发生分解产生氧气,电池会气涨甚至爆炸,因此要控制房间人员进入数量,严禁无关人员进入。

锂离子电池制作工序控制重点

锂离子电池制作工序控制重点

锂离子电池制作工序控制重点(一) 配料:1.溶液配制:a) PVDF(或CMC)与溶剂NMP(或去离子水)的混合比例和称量;b) 溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数(及溶液表面温度);c) 溶液配制完成后,对溶液的检验:粘度(测试)\溶解程度(目测)及搁置时间;d) 负极:SBR+CMC溶液,搅拌时间和频率。

2.活性物质:a) 称量和混合时监控混合比例、数量是否正确;b) 球磨:正负极的球磨时间;球磨桶内玛瑙珠与混料的比例;玛瑙球中大球与小球的比例;c) 烘烤:烘烤温度、时间的设置;烘烤完成后冷却后测试温度。

d) 活性物质与溶液的混合搅拌:搅拌方式、搅拌时间和频率。

e) 过筛:过100目(或150目)分子筛。

f) 测试、检验:对浆料、混料进行以下测试:固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度。

(二)涂布1.集流体的首检:a) 集流体规格(长宽厚)的确认;b) 集流体标准(实际)重量的确认;c) 集流体的亲(疏)水性及外观(有无碰伤、划痕和破损)。

2.敷料量(标准值、上、下限值)的计算:a) 单面敷料量(以接近此标准的极片厚度确定单面厚度);b) 双面敷料量(以最接近此标准的极片厚度确定双面的极片厚度。

)3.浆料的确认:是否过稠(稀)\流动性好,是否有颗粒,气泡过多,是否已干结.4.极片效果:a) 比重(片厚)的确认;b) 外观:有无划线、断带、结料(滚轮或极片背面)是否积料过厚,是否有未干透或烤焦,有无露铜或异物颗粒;5.裁片:规格确认有无毛刺,外观检验。

(三)制片(前段):1.压片:a) 确认型号和该型号正、负极片的标准厚度;b) 最高档次极片压片后(NO.1或NO.1及NO.2)的厚度、外观有无变形、起泡、掉料、有无粘机、压叠。

c) 极片的强度检验;2.分片:a) 刀口规格、大片极片的规格(长宽)、外观确认;b) 分出的小片宽度;c) 分出的小片有无毛刺、起皱、或裁斜、掉料(正)。

3.分档称片:a) 称量有无错分;b) 外观检验:尺寸超差(极片尺寸、掉料、折痕、破损、浮料、未刮净等)。

锂离子电池材料基础知识

锂离子电池材料基础知识

•La、Lc、d002
25
石墨材料的充放电
RT-F石墨 0.3 1st charge 2nd charge
Voltage(v)
0.2
四阶 二阶
(LiC10&LiC12)
0.1
一阶(LiC6)
三阶
0.0 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Capacity(mAh/g)

表面修饰对材料研究的意义:


改善材料的电化学循环性能 提高材料在高电压下的结构稳定性 改善材料的热稳定性
18
正极材料的表面修饰
改善机理:形成了表面类掺杂,同时改变表面与 体相性质— 无机颗粒表面掺杂
抑制电解液在材料颗粒表面的氧化分解 抑制相变
阻止氧的析出
修饰材料:
SiO2 无机盐: Li2CO3,LiCoO2,LiNi0.5Co0.5O2,LiAlO2。
在锂插入石墨中,充放电电压比较平稳,锂离子可逆插入石墨层间的反应主 要在0.2V以下,在0.2V、0.12V、0.08V这3个电位附近有明显的锂插入平台。
26
石墨与电解液的兼容性
2.5 2.0 E8 electrolyte
Voltage(V)
1.5 1.0 0.5 0.0 0 100
1st charge 1st discharge 2nd charge 2nd discharge
1.50-1.60 0.9-1.0
2-20
1.80-2.10 1.1-1.3
Larger than 80 nm
2.20-2.26 1.5-1.8
31
ATL常用石墨
• 人造石墨:石墨化炭(如沥青焦炭)在N2气氛中于1900~2800℃经高温石墨化处理制

锂离子电池原材料

锂离子电池原材料

锂离子电池原材料一、引言锂离子电池是一种重要的电池类型,广泛应用于移动通信、笔记本电脑、电动汽车等领域。

而锂离子电池的性能和寿命,很大程度上取决于其原材料的质量和配比。

因此,本文将详细介绍锂离子电池的原材料及其特点。

二、正文1. 正极材料正极材料是锂离子电池中最重要的组成部分之一,其主要作用是储存和释放正极离子。

目前市面上常见的正极材料有三种:钴酸锂、镍钴酸锂和铁磷酸锂。

(1)钴酸锂钴酸锂是最早被应用于商业化生产的正极材料之一,具有高能量密度、高安全性和良好的循环寿命等特点。

但是,由于钴资源稀缺且价格昂贵,因此成本较高。

(2)镍钴酸锂镍钴酸锂相对于钴酸锂来说,在成本方面有所降低,并且具有更好的耐高温性能。

但是,其缺点是在高电流下容易发生极化现象,从而影响电池的性能。

(3)铁磷酸锂铁磷酸锂是一种新型的正极材料,具有良好的安全性、低成本和环保等特点。

但是,其能量密度相对较低,需要通过改进材料结构和工艺来提高性能。

2. 负极材料负极材料是锂离子电池中另一个重要的组成部分,其主要作用是储存和释放负极离子。

目前市面上常见的负极材料有两种:石墨和硅。

(1)石墨石墨是目前应用最广泛的负极材料之一,具有良好的循环寿命和稳定性等特点。

但是,在高温下容易发生氧化反应,并且其储锂容量相对较低。

(2)硅硅作为一种新型的负极材料,在储锂容量方面远远超过了石墨,并且具有更好的循环寿命。

但是,硅容易膨胀并且在充放电过程中会产生大量的电极损失,因此需要通过改进材料结构来解决这些问题。

3. 电解液电解液是锂离子电池中的另一个重要组成部分,其主要作用是传递离子。

目前市面上常见的电解液有两种:有机电解液和固态电解质。

(1)有机电解液有机电解液是目前应用最广泛的一种电解液,具有良好的传递性能和稳定性等特点。

但是,由于其挥发性较高,在高温下容易发生燃烧和爆炸等安全问题。

(2)固态电解质固态电解质是一种新型的电解质材料,具有更好的安全性和稳定性,并且可以在高温下工作。

锂电池配料的基础知识

锂电池配料的基础知识

锂离子电池原理简介原理1.0正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极2.0负极构造石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极3.0工作原理3.1充电过程如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。

正极上发生的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。

由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。

电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。

锂离子电池的结构与工作原理锂离子电池是指分别用二个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。

人们将这种靠锂离子在正负极之间的转移来完成电池充放电工作的,独特机理的锂离子电池形象地称为“摇椅式电池”,俗称“锂电”。

◎当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。

这就需要一个电极在组装前处于嵌锂状态,一般选择相对锂而言电位大于3V且在空气中稳定的嵌锂过渡金属氧化物做正极,如LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O4。

◎做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物,如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等和金属氧化物,包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz(x=0.4~0.6,y=0.6~0.4,z=(2 +3x+5y)/2)等。

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料一、引言锂离子电池是一种高效、高性能的电池,已经广泛应用于电动汽车、智能手机、笔记本电脑等领域。

而锂离子电池组则是由多个单体电池组成的,因此其所需的原材料也非常重要。

本文将详细介绍锂离子电池组所需的原材料。

二、正文1. 正极材料正极材料是锂离子电池中最重要的部分之一,它决定了锂离子电池的性能和寿命。

目前市场上常用的正极材料有三种:钴酸锂、镍钴锰酸锂和磷酸铁锂。

(1)钴酸锂:是目前最常用的正极材料之一,具有高能量密度和较长的循环寿命,但价格较高。

(2)镍钴锰酸锂:由于其成本相对较低,近年来得到了广泛应用。

(3)磷酸铁锂:具有良好的安全性和循环寿命,但能量密度较低。

2. 负极材料负极材料是锂离子电池中的另一个重要部分,它通常由石墨、硅等材料制成。

(1)石墨:是目前最常用的负极材料之一,具有较高的比能量和循环寿命。

(2)硅:具有更高的比能量,但容易发生体积膨胀,导致电池寿命缩短。

3. 电解液电解液是锂离子电池中的重要组成部分之一,它通常由有机溶剂和锂盐组成。

不同的电解液会对锂离子电池的性能产生影响。

(1)碳酸酯类:是目前最常用的有机溶剂之一,具有良好的稳定性和导电性。

(2)乙二醇二甲醚:由于其较低的粘度和较高的导电性,在高温环境下表现出色。

4. 分隔膜分隔膜是锂离子电池中防止正负极短路的关键组件。

目前市场上主要使用聚丙烯或聚乙烯等材料制成。

5. 其他原材料除了上述几种原材料外,锂离子电池组还需要一些其他的材料,如导电剂、粘合剂等。

三、结论锂离子电池组所需的原材料包括正极材料、负极材料、电解液、分隔膜以及其他辅助材料。

这些原材料的选择和使用直接影响到锂离子电池组的性能和寿命,因此在制造过程中需要严格控制其质量和比例。

高三锂离子电池知识点

高三锂离子电池知识点

高三锂离子电池知识点锂离子电池是一种常见的电池类型,它在现代社会中广泛应用于各个领域。

作为高三学生,了解和掌握锂离子电池的相关知识点对于我们的学习和未来的发展非常重要。

本文将介绍锂离子电池的基本原理、组成部分以及应用领域。

【一、锂离子电池的基本原理】锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间的移动来实现能量转换的电池。

其基本原理是:在充电过程中,锂离子从正极材料(如锂钴酸锂)脱嵌并通过电解质传输到负极材料(如石墨)中;而在放电过程中,锂离子则从负极材料嵌入正极材料中,从而完成电能的释放。

【二、锂离子电池的组成部分】1. 正极材料:常见的正极材料有锂钴酸锂(LiCoO2)、锂铁酸锂(LiFePO4)等。

正极材料的选择对电池的性能有着重要影响,如容量、循环寿命等。

2. 负极材料:一般使用石墨作为负极材料。

石墨具有良好的锂离子嵌入和释放性能,确保电池的可靠性和长寿命。

3. 电解质:常用的电解质包括有机电解质和聚合物电解质。

电解质的作用是传导锂离子,并阻止正负极材料之间发生直接接触。

4. 隔膜:隔膜用于隔离正负极材料,防止短路。

常见的隔膜材料包括聚乙烯(PE)等。

5. 电池壳体:电池壳体通常由金属材料制成,起到固定和保护电池内部结构的作用。

【三、锂离子电池的应用领域】1. 便携式电子设备:锂离子电池广泛应用于手机、平板电脑、数码相机等便携式电子设备中。

锂离子电池具有高能量密度和较高的电压稳定性,能够满足这些设备的电能需求。

2. 电动汽车:随着环保意识的提升,电动汽车逐渐成为人们关注的焦点。

锂离子电池作为电动汽车的主要动力源,具有高能量密度、重量轻、循环寿命长等优点,被广泛应用于电动汽车领域。

3. 储能系统:随着可再生能源的发展,储能系统的需求也在不断增加。

锂离子电池可用于对太阳能、风能等能源进行储存,满足能源的平稳供应。

【四、锂离子电池的优缺点】1. 优点:- 高能量密度:相对于其他类型的电池,锂离子电池具有更高的能量密度,可以提供更长的工作时间。

锂电池生产配料基础知识大全

锂电池生产配料基础知识大全

锂离子电池生产配料基础知识大全锂电池生产配料基础知识大全一、电极的组成:1、正极组成:a、钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提供锂源。

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。

配(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~30 0,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(聚偏二氟乙烯)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(N-甲基吡洛烷酮):弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

制备锂离子电池的注意事项

制备锂离子电池的注意事项

制备锂离子电池的注意事项以制备锂离子电池的注意事项为标题,写一篇文章。

锂离子电池是目前广泛应用于电子设备和电动车等领域的重要能源储存装置。

为了确保锂离子电池的制备质量和使用安全,以下是一些制备锂离子电池时需要注意的事项。

1. 材料选择:在制备锂离子电池时,首先要选择合适的材料。

电池的主要组成部分包括正极、负极和电解质。

正极材料通常采用锂化合物,如锰酸锂、钴酸锂和磷酸铁锂等;负极材料可以选择石墨或硅等;电解质通常使用有机溶液或聚合物凝胶。

2. 成分配比:在制备锂离子电池时,需要根据电池的工作电压和容量需求确定各组分的配比。

不同的配比会影响电池的性能和循环寿命,因此需要仔细选择合适的配比比例。

3. 材料处理:在制备锂离子电池之前,需要对各种材料进行处理。

比如,正极材料通常需要进行烧结和活化处理,以提高其电化学性能;负极材料可能需要进行球磨处理,以增加其电导率和容量。

4. 电极制备:制备锂离子电池的关键步骤是电极的制备。

正极和负极电极都需要进行涂覆和压制等步骤。

在这个过程中,需要注意电极材料的均匀涂覆和适当的压力控制,以确保电极的质量和性能。

5. 电池组装:在制备锂离子电池时,需要将正负极电极和电解质层叠在一起,并进行封装。

在这个过程中,要确保电极和电解质的层叠均匀,并且没有气泡和杂质的存在。

封装时要注意密封性,以防止电解液泄漏。

6. 循环充放电:制备完成的锂离子电池需要进行循环充放电测试,以评估其性能和循环寿命。

循环充放电测试可以帮助发现电池的缺陷和问题,并进行相应的改进。

7. 安全注意:在制备和使用锂离子电池时,需要注意安全问题。

锂离子电池具有高能量密度和易燃性,因此在操作过程中要小心防止电池短路、过充和过放等情况的发生,以避免电池起火或爆炸的危险。

8. 严格控制环境:制备锂离子电池需要在干燥和无氧的环境中进行,以避免电池内部发生不可逆的化学反应。

同时,也要注意避免灰尘和杂质进入电池内部,影响电池的性能和寿命。

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料锂离子电池组是一种广泛应用于电动汽车、移动设备等领域的电池组。

一个锂离子电池组所需的原材料包括以下几种:1. 锂盐锂盐是锂离子电池组中最重要的原材料之一,它通常是以锂矿石为原料制成的。

锂盐的主要种类有碳酸锂、氢氧化锂等。

在制造锂离子电池组时,需要使用锂盐作为电解液中的溶液。

2. 阴阳极材料锂离子电池组的阴阳极材料也是制造锂离子电池组必不可少的原材料之一。

锂离子电池组的阴极材料一般采用钴酸锂、镍酸锂等材料,而阳极材料则采用石墨、硅等材料。

3. 电解质电解质是锂离子电池组中的重要组成部分,它通常是一种液态或半固态的物质。

电解质的主要功能是在电池组内部传递离子,并维持电池组的稳定性。

常用的电解质有聚合物电解质、无机电解质等。

4. 金属箔金属箔是锂离子电池组中用于制作电极的材料之一。

金属箔的主要作用是提供电极的支撑,使其能够承受电池组的工作压力。

常用的金属箔有铜箔、铝箔等。

5. 粘接剂粘接剂是锂离子电池组中用于粘合各组件的材料之一。

粘接剂的主要作用是固定电池组内部的各个部件,防止其发生位移或脱离。

常用的粘接剂有聚氨酯、丙烯酸等。

6. 包装材料包装材料是锂离子电池组中用于保护电池组的材料之一。

包装材料的主要作用是防止电池组在使用过程中发生损坏,同时也起到固定电池组内部结构的作用。

常用的包装材料有聚酰亚胺、聚丙烯等。

锂离子电池组所需的原材料包括锂盐、阴阳极材料、电解质、金属箔、粘接剂、包装材料等。

这些原材料在电池组的制造过程中起到了非常重要的作用,同时也对电池组的性能和寿命产生着重要的影响。

锂离子电池原料

锂离子电池原料

锂离子电池原料锂离子电池是一种使用锂离子作为电荷载体的充电电池,其广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。

作为一种高性能电池,锂离子电池的性能与其原料密切相关。

本文将介绍锂离子电池的原料及其特点。

1. 正极材料正极材料是锂离子电池中的重要组成部分,主要负责储存和释放锂离子。

目前常用的正极材料有三种:钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂。

钴酸锂具有高能量密度和循环寿命长的优点,但成本较高;镍酸锂具有高比能量和循环寿命长的特点,但容易发生自热而引发安全问题;锰酸锂具有较高的循环寿命和较低的成本,但比能量较低。

不同的应用领域会选择不同的正极材料,以满足不同的需求。

2. 负极材料负极材料是锂离子电池中另一个重要的组成部分,主要负责储存和释放锂离子的反应。

目前常用的负极材料有石墨和硅。

石墨具有稳定性好、循环寿命长的优点,但比容量较低;硅具有高比容量的特点,但容易发生体积膨胀而引发安全问题。

研究人员正在不断探索新的负极材料,以提高锂离子电池的能量密度和循环寿命。

3. 电解液电解液是锂离子电池中起连接正负极、传递离子的作用的介质。

常用的电解液是有机溶剂和盐类溶液的混合物。

有机溶剂通常是碳酸酯类、酯类或醚类溶剂,盐类溶液通常是锂盐的溶液。

电解液的选择要考虑到其导电性、稳定性和安全性等因素。

4. 隔膜隔膜是锂离子电池中将正负极隔离开的组件,防止短路和电池内部反应的发生。

隔膜通常由聚合物材料制成,具有良好的离子传导性和机械强度。

隔膜的选择要考虑到其离子传导性、热稳定性和耐化学品性等因素。

5. 电池壳体电池壳体是锂离子电池的外包装,主要起到保护电池内部组件的作用。

电池壳体通常由金属材料制成,如铝合金或钢板。

电池壳体的选择要考虑到其强度、导电性和防腐性等因素。

6. 其他材料除了上述的主要原料外,锂离子电池还包括其他辅助材料,如电极粘合剂、导电剂和添加剂等。

这些材料在电池的制造和性能方面起到重要的作用,如提高电池的循环寿命、安全性和性能稳定性等。

关于生产锂电池原材料有哪些

关于生产锂电池原材料有哪些

关于生产锂电池原材料有哪些
构成生产锂电池原材料包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液。

1、正极材料:在锂离子电池的正极材料中,常见的材料包括钴酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂和三元材料等。

正极材料在锂离子电池中占据着重要地位,因为它直接影响着电池的性能表现。

它的成本也直接影响锂电池成本高低。

2、负极材料:在锂离子电池的负极材料中,目前主要采用人造石墨和天然石墨。

负极材料作为锂电池的四大组成材料之一,负极材料在提高电池容量和循环性能方面扮演着至关重要的角色。

,处于锂电池产业中游的核心环节。

3、隔膜:通常采用市场化的隔膜材料,主要以聚乙烯、聚丙烯等材料为主。

锂电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。

隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性,因此优质的隔膜对提高电池的综合性能至关重要。

4、电解液:通常由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐以及必要的添加剂等原料配制而成。

这些原料按照一定的条件和比例配制而成,电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池能够获得高电压、高比能等优点的保障。

随着锂电池在各领域的广泛应用,为了满足市场需求,企业不断扩大生产规模,锂电设备行业也在不断增加产量。

当前,我国新能源政策不断开放,生产锂电设备的企业也层出不穷,并且数量在快速地增长,导致锂电设备的市场竞争也越来越激烈。

我国锂离子电池材料的生产工艺和设备管理水平亟需转型升级。

通过利用信息技术,提升生产要素的效率和质量,改善企业组织管理水平,创新生产方式,提升资产质量和服务功能,适应市场的迅速发展和变化。

锂离子电池配料

锂离子电池配料

锂离子电池配料
粘度:小①:2500mpas 小②:2400mpas 涂布干粉数: 正极:156.52 kg 负极:64.18 kg 制片标准增重: 正极增重:6.42±0.05g/pcs 负极增重:2.56±0.05g/pcs 容量计算: LiMn2O4占干重比例=144.4681/(144.4681+4.226+2.871+5.009) =92.2681976% LiMn2O4克容量105mah/g 电容量=6.42×92.3%×105mah/g=622.1943mah/g 功率 P=UI=3.7×0.6=2.22wh
锂离子电池配料
一 、正负极原材料: A:正极材料 1、主料:锰酸锂、钴酸锂、镍钴锰酸锂(三元) -晶格置换; 2、导电剂:人造石墨,碳黑,乙炔黑, 微米级:S-0(10E-6),纳米级:SP(10E-9); 3、溶剂-胶体:NMP(甲基吡咯烷酮) 4、粘合剂:PVDF
锂离子电池配料
B:负极材料 1、主料:中科活性碳(石墨); 2、粘结剂与增稠剂:SBR(粘结剂,液体浓 度50%),CMC—羧甲基纤维素稠剂; 3、消泡剂:NMP (甲基吡咯烷酮) 4、溶剂:去离子水(H2O)
①Q=(m/M)×NA×q(e) ②I=Q/t ⇒ I=***mah/g
3、功率计算:
P=UI(U-标称电压3.7V;I-电容量) 三元 国安(LiMn2O4) LiMn2O4 克容量(mah) 150-155 140 105 压实: 3.4-3.5 3.9-4.0 2.9-3.0 例:①锰酸锂克容量(LiMn204) :1×7/7+55×2+16×2=1/181 I=(1/181) ×1.6×10e-19×6.02×10e-23×10e3MA/A÷3600S=147.83mah/g ②6C+xLi++xe-==LixC6

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料

锂离子电池组所需的原材料概述锂离子电池是一种广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能系统等领域的重要能源储存设备。

它具有高能量密度、长循环寿命和低自放电等优点,成为现代化社会不可或缺的电力供应来源之一。

锂离子电池组是由多个电池单元组成的电池组件,其中每个电池单元都是使用特定原材料制造而成的。

锂离子电池组的组成锂离子电池组由多个电池单元组成,每个电池单元又由正极、负极、隔膜和电解液等组成。

下面将详细介绍每个部分所需的原材料。

1. 正极材料正极材料是锂离子电池组中的重要组成部分,决定了电池的容量和性能。

目前常用的正极材料有三种:•氧化锂钴酸锂(LiCoO2):具有高能量密度和优异的循环寿命,被广泛应用于移动电子设备。

•氧化锂镍酸锂(LiNiO2):具有更高的能量密度,但循环寿命相对较短,适用于需要较高能量密度的应用领域。

•磷酸铁锂(LiFePO4):具有较低的能量密度,但循环寿命长且安全性高,适用于电动汽车和储能系统等领域。

2. 负极材料负极材料是锂离子电池组中的另一个重要组成部分。

目前常用的负极材料是石墨(C),它具有良好的导电性和循环稳定性,适用于大多数锂离子电池组。

3. 隔膜材料隔膜是正负极之间的隔离层,用于防止电池内部短路。

常用的隔膜材料是聚烯烃,如聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)。

隔膜材料需要具备一定的导电性和隔离性能,以确保电池组的安全性和稳定性。

4. 电解液电解液是锂离子电池组中的电导介质,用于传递锂离子在正负极之间的运动。

电解液通常由有机溶剂和锂盐组成。

有机溶剂常用的有碳酸酯、碳酸酯醚、碳酸酯酮等,锂盐常用的有六氟磷酸锂(LiPF6)和六氟磷酸锂共聚物(LiPF6 in PVDF)。

原材料的影响因素锂离子电池组的性能和稳定性受到原材料的影响,下面介绍几个关键因素:•能量密度:正极材料的选择决定了电池的能量密度,不同材料具有不同的理论能量密度,进一步影响了电池组的整体性能。

•循环寿命:正极材料和电解液的选择对电池的循环寿命有重要影响。

锂离子电池所需材料

锂离子电池所需材料

锂离子电池所需材料锂离子电池材料:1. 正极活性材料:锂金属、锂离子介质、正极活性材料;①锂金属:它是最常用的一种电池正极活性材料。

其优势在于具有高的理论比容量、低的特征电位和理想的循环性能,因此,它已被广泛用于各种不同规格的锂离子电池。

②锂离子介质:常见材料有乙酸、柠檬酸、甲酸、苯基二甲酸和碳酸锂。

它们共同作用为锂离子在正负极之间提供承载渠道,使其移动变得更加稳定,同时,它们的催化效应可以促进电解液的电化学反应放热。

③正极活性材料:主要包括离子晶体、钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、铁锰酸锂、镍钴锰氧化物和锆等离子液体或固态离子液体。

它们可以被用来多次地存储和释放电能,并且在使用期间可以提供良好的循环性能和耐久性。

2. 负极活性材料:金属锂、活性碳和复合材料;①金属锂:金属锂是电池负极的最常用的活性材料之一。

当电池充电时,金属锂会脱去一个电子,形成锂离子,而电池放电时,锂离子会受到正极活性材料的吸引,回到金属锂表面,形成锂金属。

②活性碳:活性碳是一种常用的负极活性材料,它具有广泛的电催化活性,能够快速吸附和释放锂离子。

活性碳也具有可逆电化学反应性,使电池放电时放出更多的电能,从而提高锂离子电池的比能量。

③复合材料:它们是一种混合材料,由活性碳和金属锂组成,以获得良好的整体性性能。

另外,由于复合材料可以形成一种电化学反应界面,既可以提高金属锂的表面反应性,又可以使活性碳充电更为有效。

3. 集流体:聚合物、金属网络和金属板材;①聚合物:聚合物集流体具有良好的电化学稳定性和流动性,能够平均地分布电解液在正负极间,从而保证电池正常运行。

②金属网络:这些网络由很薄的金属膜制成,可以把正负极的活性材料更好地分布开来,使锂离子电池具有很高的效率和安全性。

③金属板材:它由轻金属制成,既可以延长电池使用寿命,又可以把电池内部各层之间牢固地连接起来,以增强电池结构的稳定性。

4. 阻燃剂:用于降低或阻止电解液燃烧;①碳酸钠:它是一种常见的阻燃剂,能有效地抑制电解液燃烧,通过把火花覆盖表面,减缓可燃反应扩散的进程,从而抑制过热。

锂电池正极材料的原料

锂电池正极材料的原料

锂电池正极材料的原料锂电池正极材料的原料主要包括锂镍钴锰酸盐、锰酸锂、钴酸锂、铁磷酸锂等。

以下是对这些原料的详细介绍。

1. 锂镍钴锰酸盐:锂镍钴锰酸盐是一种多元金属氧化物,由锂、镍、钴、锰等元素组成。

它是锂电池中最常用的正极材料之一,具有高能量密度、良好的循环寿命和较低的成本等优势。

它的原料主要包括氧化镍、氧化钴、氧化锰、碳酸锂等。

2. 锰酸锂:锰酸锂是一种含锰的无机化合物,可作为锂离子电池的正极材料。

它具有高能量密度、较高的工作电压和较低的成本等优点。

为了制备锰酸锂,可使用锰矿石(如轻钾矿石)、氢氧化锂等作为原料。

3. 钴酸锂:钴酸锂是一种由钴、氧等元素组成的无机化合物,是一种常用的锂电池正极材料。

钴酸锂具有高能量密度、良好的循环寿命和稳定的工作电压等特点。

它的主要原料是硝酸钴、碳酸锂等。

4. 铁磷酸锂:铁磷酸锂是一种由锂、铁、磷等元素组成的无机化合物,也是一种常用的锂电池正极材料。

铁磷酸锂具有较高的循环寿命、较好的热稳定性和较低的成本等优势。

它的原料包括磷酸铁、碳酸锂等。

除了以上提到的几种主要原料之外,锂电池正极材料还可能包括其他添加剂,如导电剂、粘结剂、碳酸锂等。

导电剂一般选择高导电性的材料,如碳黑、导电聚合物等,用于提高电极的导电性能。

粘结剂可选择聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯醇酸酯(PVDF)等材料,用于固定电极活性物质和导电剂。

而碳酸锂则可用于调整电池的电解液浓度。

总结而言,锂电池正极材料的原料主要包括锂镍钴锰酸盐、锰酸锂、钴酸锂、铁磷酸锂等。

这些原料具有不同的特性和优势,可以根据实际需求选择合适的材料制备电池正极。

选择合适的正极材料和优化电池结构都对提高锂电池的性能具有重要作用。

锂离子电池的组成和结构特点

锂离子电池的组成和结构特点

锂离子电池的组成和结构特点锂离子电池是一种以锂离子承载电荷的二次电池,具有高能量密度、轻质、尺寸小等优点,被广泛应用于电子设备、汽车、航空航天等领域。

其组成和结构特点如下。

1.正极材料正极材料是锂离子电池的关键组成部分,直接影响其性能和稳定性能。

目前常见的正极材料有锂铁磷酸、锂钴酸、锂镍酸等。

锂铁磷酸正极材料具有优异的安全性能和高温性能,但容量较低,适用于高安全性要求的场合;锂钴酸正极材料具有高容量和能量密度,适用于轻量化、高能量密度的场合,但其安全性能较差;锂镍酸正极材料则具有高容量、高能量密度、高倍率放电等优点,适用于需求高效能的场合。

2.负极材料负极材料是锂离子电池的另一个关键组成部分,常见材料有石墨、硅、硅碳等。

其中,石墨是最常见的负极材料,具有稳定性好、价格低廉等特点,但其容量有限,不能满足高容量需求。

硅是一种潜在的高容量负极材料,但其容量膨胀率较大,会导致负极材料的脱落或损坏,影响电池的寿命和安全性。

3.隔膜隔膜是隔开正、负极之间的材料,其主要作用是防止正、负极相互短路,同时允许锂离子在正、负极之间传输。

常用的隔膜材料有聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺等。

4.电解质电解质是锂离子电池中的另一个关键组成部分,其主要作用是维持电池内部的电荷平衡,同时促进锂离子在正、负极之间的传输。

不同组成的电解质会对电池的性能有不同的影响。

目前常用的电解质有有机电解液和固态电解质。

有机电解液通常具有高导电性、低粘度、易于制备等优点,但其安全性较差,易受外界条件影响;固态电解质则具有高安全性、抗击穿能力强等特点,但其导电性较差。

5.电池包装电池包装用于保护电池内部的组件,并提供外部电极,便于电池与外界连接。

通常使用金属、塑料等材料进行包装,其中,铝塑或聚酰亚胺包装具有优异的防水、防潮、耐高温、隔热等特性。

总体来说,锂离子电池具有优异的能量密度、长寿命、快速充电等特点,是一种广泛应用的二次电池。

不同材料的选择与组合可以调整电池的电化学特性,满足不同的应用需求。

锂电池制造配方及工艺

锂电池制造配方及工艺

锂电池制造配方及工艺锂电池是一种常见的电池类型,其制造配方和工艺是实现高性能和长寿命的关键。

本文将介绍锂电池制造配方和工艺的基本要点。

制造配方锂电池的制造配方包括正极材料、负极材料和电解液。

正极材料正极材料是锂电池中的重要组成部分,决定了电池的能量存储能力。

常用的正极材料有氧化钴、氧化镍、磷酸铁锂等。

制造过程中,需要将正极材料粉末与导电剂、粘结剂等混合,并进行成型与烘干处理。

负极材料负极材料是锂电池中的另一个关键组成部分,影响电池的充放电性能。

常见的负极材料有石墨、石墨烯等。

制造过程中,需要将负极材料与导电剂、粘结剂等混合,并进行成型与烘干处理。

电解液电解液是锂电池中的导电介质,起到媒介离子传输的作用。

常见的电解液是由丙烯腈、碳酸二甲酯等有机溶剂和锂盐组成。

制造过程中,需要准确配制电解液的浓度,确保其正确的离子浓度和pH值。

制造工艺锂电池的制造工艺主要包括电极制备、电极组装和电池封装。

电极制备电极制备是锂电池制造中的关键步骤,包括正负极材料的制备和成型。

制备过程中,需要控制好材料的配比、成分和工艺参数,确保电极具有良好的结构和性能。

电极组装电极组装是将正负极材料与电解液组装在一起,形成电池的核心部分。

组装过程中,需要注意正负极的层叠方式、间隔和紧密程度,确保电极之间的接触良好并避免短路。

电池封装电池封装是将电极组装好的电池装入外壳,并封装好,确保电池的安全性和密封性。

封装过程中,需要注意封装材料的选择和工艺参数的控制,确保电池具有良好的性能和长寿命。

总结锂电池的制造配方和工艺对电池的性能和品质有着重要影响。

熟练掌握正极材料、负极材料和电解液的制备方法,以及电极制备、电极组装和电池封装的工艺要点,对于实现高性能和长寿命的锂电池至关重要。

以上是锂电池制造配方及工艺的基本要点,希望能对你有所帮助。

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锂离子电池配料基本知识
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。

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