磷酸铁锂生产过程中问题解析

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磷酸铁锂电池存在的问题

磷酸铁锂电池存在的问题

第一,专利隐患依赖于国内厂商的自主技术探索来解决磷酸铁锂(LiFePO4)橄榄石结构诞生于德州大学,德州大学于1997 年对磷酸铁锂的晶体结构与化学分子式申请了专利,后将专利授予加拿大自来水公司Hydro-Quebec 及其下属公司Phostech 使用。

德州大学和H-Q 声称,凡是使用LiFePO4正极材料的电池都侵犯了他们的晶体结构和化学分子式专利。

目前LFP 最上游的化合物制造专利被三家专业材料公司所掌握,分别是美国A123 的Li1-x MFePO4、加拿大Phostech 的LiMPO4 以及台湾立凯电能(Aleees) 的LiFePO4・MO。

专利权之争影响全球电动车行业发展。

2005 年,全球最大电动工具厂商Black &Decker(B&D)推出1 款使用磷酸铁锂电池的无电线电动工具,在欧美超热卖。

2006年9 月,德州大学及加拿大Phostech 对B&D 及电池制造商A123 提起诉讼,控告其未获授权制造与销售侵权商品。

A123 认为自己的正极材料有不同的晶体结构和化学分子式,不存在专利侵权问题。

目前案件仍在审理,但性质已从大学和企业的专利纠纷转变为跨国专利诉讼。

由于通用汽车2010 年上市的Volt 电动车将采用A123提供的磷酸铁锂电池,若A123 被判侵权则意味着通用也构成侵权。

从更大的范围来讲,全球都将磷酸铁锂作为电动汽车电池的主要材料,因此判决结果将影响美国乃至全球电动车市场的发展格局。

美国Valence 公司就德州大学持有的欧洲专利的授予问题,于2005 年7 月27日向欧洲专利局提起异议诉讼程序,认为该专利缺乏新颖性。

2008 年12 月9 日欧洲专利局(EPO)裁决撤销了授予德州大学的有关LiMPO4 的欧洲专利,也撤销了德州大学Goodenough 等人的欧洲专利,也等于消除了下一代电动汽车电池在欧洲侵权的任何风险。

目前Goodenough 已经提起上诉。

锂电池制造流程存在的问题

锂电池制造流程存在的问题

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磷酸铁锂开发问题研究报告

磷酸铁锂开发问题研究报告

磷酸铁锂开发问题研究报告磷酸铁锂开发问题研究报告一、引言磷酸铁锂(LFP)是一种重要的锂离子电池正极材料,由于其具有高能量密度、良好的热稳定性、长寿命等特点,在电动汽车、电动工具等领域得到广泛应用。

然而,磷酸铁锂的开发过程中仍存在一些问题,本文将深入研究这些问题并提出相应的解决方案。

二、磷酸铁锂开发问题分析1. 低电池容量:磷酸铁锂的电池容量相对较低是其开发过程中的一个主要问题。

这是因为磷酸铁锂自身的红氧化铁电位较高,导致其放电扩散难度较大,从而限制了电池容量的提高。

2. 充放电效率低:磷酸铁锂在充放电过程中存在着较大的过电势损失,导致其充放电效率低下。

这一问题的存在限制了磷酸铁锂电池的实际运用,使其无法发挥其优势。

3. 循环寿命短:磷酸铁锂材料的循环寿命相对较短,这主要是由于锂离子的循环稳定性较差,导致电池在循环过程中容易发生结构性损害。

三、磷酸铁锂开发问题解决方案1. 提高电池容量:为了提高磷酸铁锂的电池容量,可以采用表面涂覆、离子掺杂等方法来改善材料的电化学性能。

此外,通过优化电池结构设计,提高电池的比能量、能量密度等关键指标,也是提高电池容量的重要途径。

2. 提高充放电效率:针对磷酸铁锂的充放电效率低下问题,可以采用新型电解液、改良电解质、合理设计电池结构等方法来减少过电势损失,提高电池的充放电效率。

3. 增强循环稳定性:为了提高磷酸铁锂电池的循环寿命,可以优化电池制备工艺,改善电池内部结构,减少循环过程中的结构性损害。

此外,合理控制电池充放电温度、电流等工作条件,也可以有效提高电池的循环稳定性。

四、磷酸铁锂开发前景展望随着电动汽车、储能设备等领域的快速发展,对高性能锂离子电池的需求将愈加迫切。

磷酸铁锂作为一种具有良好安全性、环境友好性的正极材料,在未来的发展中有很大的发展潜力。

通过不断研究优化磷酸铁锂的电化学性能、提高其循环寿命等关键指标,可以进一步推动磷酸铁锂在电池领域的广泛应用。

五、结论本文通过对磷酸铁锂开发中存在的问题进行深入研究,并提出了相应的解决方案。

磷酸铁锂电池失效原因汇总分析

磷酸铁锂电池失效原因汇总分析

磷酸铁锂电池失效原因汇总分析了解磷酸铁锂电池的失效原因或机理,对于提高电池性能及其大规模生产和使用非常重要。

一、生产过程中的失效在生产过程中,人员、设备、原料、方法、环境是影响产品质量的主要因素,在LiFePO4动力电池的生产过程中也不例外,人员和设备属于管理的范畴,因此我们主要讨论后三个影响因素。

电极活性材料中的杂质对电池造成的失效LiFePO4在合成的过程中,会存在少量的Fe2O3、Fe等杂质,这些杂质会在负极表面还原,有可能会刺穿隔膜引发内部短路。

LiFePO4长时间暴露于空气中,湿气会使电池发生恶化,老化初期材料表面形成无定型磷酸铁,其局部的组成和结构都类似于LiFePO4(OH);随着OH的嵌入,LiFePO4不断被消耗,表现为体积增大;之后再结晶慢慢形成LiFePO4(OH)。

而LiFePO4中的Li3PO4杂质则表现为电化学惰性。

石墨负极的杂质含量越高,造成的不可逆的容量损失也越大。

化成方式对电池造成的失效活性锂离子的不可逆损失首先体现在形成固体电解质界面膜过程中消耗的锂离子。

研究发现升高化成温度会造成更多的不可逆锂离子损失,因为升高化成温度时,SEI膜中的无机成分所占比例会增加,在有机成分ROCO2Li到无机成分Li2CO3的转变过程中释放的气体会造成SEI膜更多的缺陷,通过这些缺陷溶剂化的锂离子会大量嵌入石墨负极。

在化成时,小电流充电形成的SEI膜的组成和厚度均匀,但耗时;大电流充电会造成更多的副反应发生,造成不可逆锂离子损失加大,负极界面阻抗也会增加,但省时;现在使用较多的是小电流恒流-大电流恒流恒压的化成模式,这样可以兼顾两者的优势。

生产环境中的水分对电池造成的失效在实际生产中,电池不可避免地会接触空气,由于正负极材料大都是微米或纳米级的颗粒、而电解液中溶剂分子存在电负性大的羰基和亚稳定态的碳碳双键,都容易吸收空气中的水分。

水分子和电解液中的锂盐(尤其是LiPF6)发生反应,不仅分解消耗了电解质(分解形成PF5),还会产生酸性物质HF。

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因磷酸铁锂是一种常见的锂离子电池正极材料,具有很高的比能量、循环寿命以及较低的成本等优点。

然而,磷酸铁锂电池的库伦效率相对较低且不稳定,主要原因包括以下几个方面。

1.磷酸铁锂材料的晶体结构问题。

磷酸铁锂的晶体结构为正交晶系,其锂离子的扩散路径较长,导致锂离子的扩散速率变慢。

这就导致了在放电和充电过程中,锂离子的嵌入和脱嵌速率相对较慢,降低了库伦效率。

2.磷酸铁锂材料的晶体缺陷问题。

晶体结构中的缺陷会影响到磷酸铁锂材料的电导率,从而影响锂离子的扩散速率和库伦效率。

晶体缺陷包括空位缺陷、离位缺陷、氧空位等,这些缺陷会阻碍锂离子的扩散,导致库伦效率降低。

3.磷酸铁锂电极界面问题。

磷酸铁锂电池的正极包括活性物质和导电剂,其中导电剂起到电子传导的作用。

但是,导电剂与磷酸铁锂颗粒之间存在接触电阻,导致电子在反应过程中的传导出现问题,进而降低了库伦效率。

4.磷酸铁锂材料的富锂表面区问题。

磷酸铁锂材料的富锂表面区存在较高的表面能,使得锂离子相对稳定地嵌入到晶体结构中。

然而,在成型和使用过程中,由于材料颗粒的破碎和电极极化等因素,导致了富锂表面区的暴露。

暴露的富锂表面区有较高的自由能,会导致锂离子的极化和消耗,从而降低库伦效率。

5.磷酸铁锂电池中电解液的问题。

电解液中的溶剂和盐的选择和比例对库伦效率有一定影响。

一些溶剂和盐会导致电解液中的氟离子和磷酸根离子的浓度偏高,从而导致锂离子的副反应增加,降低库伦效率。

综上所述,磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因主要是由于材料的晶体结构问题、晶体缺陷问题、电极界面问题、富锂表面区问题以及电解液的问题所致。

为了提高磷酸铁锂电池的库伦效率,可以从材料的改进、结构的优化、电极界面的改善以及电解液的优化等方面入手。

锂电池几个常见的生产问题

锂电池几个常见的生产问题

锂电池几个常见的生产问题
锂电池的常见生产问题包括:
1. 电池内部短路:电池内部的正负极之间出现直接接触或非正常导电,导致电流畸变和能量损失。

这可能是由于材料的不均匀分布、外部金属污染、焊接不良等原因引起的。

2. 锂金属聚集:锂电池的负极是由锂金属构成的,在生产过程中,锂金属有可能在负极上聚集形成“锂树”的现象。

这会引起电池内部短路,并且会导致电池的容量下降和安全性问题。

3. 电解液泄漏:电解液是锂电池内部正负极之间传输离子的媒介物质,如果电解液泄漏,将导致电池容量下降、能量损失,甚至会引起电池的自燃和爆炸等严重安全问题。

电解液泄漏可能是由于电池的密封性不够好、外部物理损伤等原因引起的。

4. 电池Aging(老化):随着使用时间的增长,锂电池会出现电化学性能的衰减,如容量衰减、内阻增加等。

这可能是由于电池材料的失活、电池结构的损坏等原因导致的。

5. 温度管理问题:锂电池的工作温度范围较窄,过高或过低的温度都会对电池的性能和寿命产生不良影响。

因此,在生产过程中,需要采取相应的措施来控制电池的温度,例如增加散热结构、使用温度感应材料等。

这些问题在锂电池的生产中要特别注意,并通过合理的设计、优化生产工艺和严格的质量控制来解决。

同时,采取适当的安全措施来防范潜在的安全风险。

磷酸铁锂正极材料安全生产事故案例

磷酸铁锂正极材料安全生产事故案例

磷酸铁锂正极材料安全生产事故案例磷酸铁锂正极材料是一种用于锂离子电池的重要材料,具有高能量密度、长循环寿命和良好的安全性能。

然而,由于生产过程中的操作不当或其他原因,可能会发生安全生产事故。

下面是关于磷酸铁锂正极材料安全生产事故的十个案例:1. 2015年,某锂离子电池生产厂发生一起火灾事故,起火点就是磷酸铁锂正极材料的生产车间。

事故原因是操作工人在操作过程中没有按照操作规程进行操作,导致材料自燃起火。

2. 2016年,某锂离子电池生产厂发生一起爆炸事故,爆炸点是磷酸铁锂正极材料的仓库。

事故原因是仓库管理混乱,磷酸铁锂正极材料和其他材料混放,产生化学反应导致爆炸。

3. 2017年,某锂离子电池生产厂发生一起中毒事故,中毒原因是磷酸铁锂正极材料生产过程中产生的有害气体没有得到有效排放处理,导致工人中毒。

4. 2018年,某锂离子电池生产厂发生一起漏电事故,漏电点是磷酸铁锂正极材料的生产线。

事故原因是设备老化,漏电保护措施不完善,导致电流泄漏引发事故。

5. 2019年,某锂离子电池生产厂发生一起储存事故,储存点是磷酸铁锂正极材料的仓库。

事故原因是仓库管理不善,温度和湿度控制不当,导致磷酸铁锂正极材料受潮、变质,引发事故。

6. 2020年,某锂离子电池生产厂发生一起工人伤害事故,伤害原因是工人在操作磷酸铁锂正极材料时没有佩戴防护用具,导致化学物质溅入眼睛,造成眼部损伤。

7. 2021年,某锂离子电池生产厂发生一起设备故障事故,故障点是磷酸铁锂正极材料的混料设备。

事故原因是设备维护不及时,导致设备故障引发事故。

8. 2022年,某锂离子电池生产厂发生一起运输事故,事故车辆装载磷酸铁锂正极材料发生侧翻。

事故原因是车辆超载,驾驶员超速行驶,导致车辆失控侧翻。

9. 2023年,某锂离子电池生产厂发生一起泄露事故,泄露点是磷酸铁锂正极材料的储存罐。

事故原因是储存罐老化,密封不严,导致磷酸铁锂正极材料泄露,对环境造成污染。

磷酸铁锂极片卷绕时脆易断裂的原因

磷酸铁锂极片卷绕时脆易断裂的原因

磷酸铁锂极片卷绕时脆易断裂的原因
磷酸铁锂(LiFePO4)电池极片卷绕时脆易断裂的原因有多个方面。

首先,磷酸铁锂材料本身具有较低的柔韧性,容易在加工过程中产生裂纹。

其次,制备过程中如果未能控制好温度、湿度和压力等因素,也容易导致极片的脆弱性增加,从而容易断裂。

另外,极片的厚度、材料的均匀性以及包覆材料的质量等因素也会影响到极片的脆弱程度。

此外,制备工艺的不完善也可能导致极片内部存在缺陷,进而影响其力学性能。

因此,在生产过程中,需要严格控制材料的质量、加工工艺以及生产环境,以确保磷酸铁锂电池极片的质量和稳定性,减少断裂的可能性。

同时,也需要通过改进材料配方和工艺流程等手段,提高极片的柔韧性,从而减少断裂的风险。

综上所述,磷酸铁锂电池极片在卷绕过程中脆易断裂的原因是多方面的,需要从材料、工艺和生产环境等多个方面进行综合考虑和改进。

影响磷酸铁锂性能的因素及解决办法

影响磷酸铁锂性能的因素及解决办法

磷酸铁锂材料的优点不再赘述,确实是一种非常有前途的正极材料,但也存在致命的缺点,这里主要谈一下磷酸铁锂的主要缺点:1、电子电导率se低,在10-9s/cm量级;离子传输率si低,在10-11s/cm量级,二者直接导致电极传输率sw低(sw=se×si/se+si)2、振实密度低3、低温性能差零下20度以下容量大打折扣上述问题不能有效解决磷酸铁锂很难应用于电动汽车,解决电导率低的问题可通过C包覆、离子掺杂的方法解决。

磷酸铁锂本身是不良导体,电导率低直接影响到大功率充放电限制了大功率锂离子电池的使用范围,尤其是用于电动汽车,未解决这个问题当前普遍采用的办法是在磷酸铁锂表面包覆C以提高其电导性能,同时研究表明通过包C还可以提升磷酸铁锂的低温性能。

另外一个可行的办法是通过离子掺杂使磷酸铁锂晶格中出现自由电子或空穴从而提升电导性能。

解决锂离子传输性能的方法是在磷酸铁锂橄榄石一维锂离子通道结构不能改变的前提下只能通过减小粒径缩短离子传输路径来实现,这就要求实现磷酸铁锂材料的纳米化,为了进一步提高振实密度还要求粒子球形化,这些都是固相法合成工艺所不能实现的,要实现这一目的湿化学法是一个不错的选择。

虽然上述缺点都有相应的解决办法但是实际操作中却较为复杂,包碳在解决电导率问题的同时使振实密度更小,材料纳米化了容量也还可以但到了极片涂覆工艺时可操作性大幅下降。

我们正在探索液相结晶法实现纳米化的同时又不影响涂覆性能,并取得一些进展。

磷酸铁锂材料的理想形貌,是在不影响或者对容量影响不大的前提下实现纳米化但还不能影响涂覆性能。

在这里抛砖引玉欢迎同行一起交流,因希望在业界能形成良好的氛围,不要光关注于几千吨的产量,叫我们群策群力在性能方面做些工作,似乎更有益。

本人没有做过磷酸铁锂,不过本人有些纳米复合材料方面的经验,兴许对楼主有点借鉴。

理想的磷酸铁锂电极材料,按照楼主罗列的问题,本人理解应该是具有球形形貌,数个微米级的大小,粒径分布较窄。

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因

磷酸铁锂库伦效率低不稳定的原因
磷酸铁锂是一种重要的锂离子电池材料,具有高放电容量、良好的循
环性能和较低的成本,因此在电动汽车和便携式电子设备中得到广泛应用。

然而,磷酸铁锂的库仑效率较低且不稳定,其主要原因如下:
1.电极材料结构和性能:磷酸铁锂的电极材料一般采用微米级粒径的
颗粒形态,这导致电极中存在大量的晶界和缺陷,影响了材料的电子和离
子传输速率。

此外,由于颗粒形态的缺陷,使得电极材料容易发生层状剥
离和结构不稳定,进一步降低了其库仑效率。

2.锂盐溶液的电化学行为:磷酸铁锂电池中使用的锂盐溶液(一般为
锂六氟磷酸盐)在高温和高电流条件下容易发生氧化分解反应,产生有害
的气体和固体产物。

这些副产物会引起电极表面的钝化现象,不利于电子
和离子的传输,导致库仑效率的降低。

3.温度效应:磷酸铁锂电池在高温下容易发生结构破坏和容量衰减现象,这主要是由于电极材料的热膨胀系数和热传导率较大,容易引起电极
材料的热膨胀和脱落。

此外,高温还会加速锂盐溶液中的氧化分解反应,
降低库仑效率。

4.循环过程中的副反应:磷酸铁锂电池在充放电过程中容易发生副反应,例如氧气析出、电解液中的还原反应、负极表面的氧化反应等。

这些
副反应会消耗电池中的活性材料,降低库仑效率。

综上所述,磷酸铁锂库仑效率低且不稳定的原因主要包括电极材料的
结构和性能问题、锂盐溶液的电化学行为、温度效应以及循环过程中的副
反应。

针对这些问题,可以通过优化电极材料的制备方法、改进锂盐溶液
配方、采用合适的添加剂和改善电池的设计和工艺等途径来改善磷酸铁锂电池的库仑效率和稳定性。

磷酸铁锂生产过程中问题解析

磷酸铁锂生产过程中问题解析

磷酸铁锂锂离子电池生产过程中需要注意的若干问题•粘合剂最好采用高粘度粘合剂,并保证粘合剂的充分溶解以及粘合剂的充分干燥、NMP的水含量控制,最好在溶解粘合剂时,能够加热,使溶解更充分,增强粘合剂的粘结效果。

如果对水体系粘合剂感兴趣,可以考虑成都茵地乐(LA132),如果采用水性粘合剂,粘结问题就不存在了,但是真空烘烤的温度和时间需要适当延长。

•保证磷酸铁锂材料和导电材料的干燥,最好在100-120度的真空烤箱内烘烤2个小时以上,并降至室温后,再分次加入PVDF溶液内。

•注意配料车间的湿度,由于循环水的原因,湿度比较难以控制,因此建议加料时间尽量控制在较短的时间内,且最好能控制湿度在30%RH以下。

•浆料的搅拌力度要大,最好能够采用高能剪切乳化分散,或者过胶体磨,保证浆料的充分分散及粘度和流动性,浆料的粘度最好调整在5000-6000毫帕.秒,流动性好是浆料能够粘接好的前提,浆料的流动性受水份的影响很大,如果浆料出现果冻状(变成冻胶)情况,pvdf的粘接效果下降很厉害,一般很难再做处理,因此强力搅拌过程中的水分控制非常重要。

•由于磷酸铁锂材料的涂布速度比较慢,浆料在涂布时可能有一些变化,特别是天气湿度比较大的时候,影响材料的粘接效果,因此,浆料最好在相对比较密闭的容器内为好或者分批转料。

•极片涂布烘干后,最好当天制片,如果需存放一段时间在制片,最好真空烘烤保存。

制片完成后,烘烤温度应该设置在100度左右,真空烘烤10h左右,不能太长,时间太长容易脆片。

•卷绕或者叠片时最需要关注的是对粉尘的控制,特别是在电极片粘接效果不理想的时候,需要更多的关注,不然很容易产生低压问题。

卷绕式电池也要注意电池的装配比,最好控制在91%以下,不然,装配比太大容易造成电池低压。

•电池烘烤建议在85度烘烤24小时以上,如果采用的单层PE隔膜,可以适当降低温度,但是时间一定要有保证,并定时换气。

•电池的注液量控制在4g/Ah左右,注液后应搁置7个小时以上,最好能够高温(50度左右)搁置老化。

磷酸锰铁锂浆料脱落原因

磷酸锰铁锂浆料脱落原因

磷酸锰铁锂浆料脱落原因
磷酸锰铁锂是一种常见的正极材料,用于锂离子电池中。

其脱落可能受到多种因素的影响,下面我将从多个角度来分析可能的原因。

首先,脱落可能与材料的制备工艺有关。

如果在材料的制备过程中出现了温度、压力、化学成分等参数的不稳定,可能导致材料内部结构不均匀或者粒子之间的结合不牢固,从而容易发生脱落。

其次,脱落可能与材料的使用条件有关。

在锂离子电池的充放电循环中,正极材料会经历体积膨胀和收缩,如果材料的结构不够稳定或者与其他组分的相互作用导致材料的疲劳,就容易出现脱落现象。

此外,脱落还可能与材料的环境相关。

例如,在高温、潮湿或者腐蚀性环境下,材料的表面可能会发生氧化、腐蚀等反应,导致材料的脱落。

另外,制备过程中可能出现了工艺不稳定、原料质量不合格等问题,也可能导致磷酸锰铁锂浆料脱落的情况发生。

综上所述,磷酸锰铁锂浆料脱落的原因可能涉及材料的制备工艺、使用条件、环境因素以及原料质量等多个方面。

为了解决这一问题,需要综合考虑以上因素,并在制备和应用过程中加强质量控制,提高材料的稳定性和可靠性。

磷酸铁锂材料在电池加工中的一些问题

磷酸铁锂材料在电池加工中的一些问题

磷酸铁锂材料在电池加工中的一些问题磷酸铁锂因锂离子的扩散系数低,导电性上较差,所以当下做法是将其颗粒做小,甚至是做成纳米级数,通过缩短LI+和电子的迁移路径,来提升其充放电速度(理论上,迁移时间和迁移路径平方成反比)。

但由此给电池加工带来一系列的难题。

一、首先遇到的是材料分散问题。

制浆是电池生产过程中最为关键的工序之一,其核心任务就是把活性物质、导电剂、粘结剂等物料均匀的混合,使得材料性能能够更好的发挥。

要混匀,先要能分散。

颗粒减小,相应的比表面也就增大,表面能也就增大,颗粒间发生聚合的趋势就增强。

克服表面能分散所需要的能量也就越大。

现在普遍用的是机械搅拌,机械搅拌能量分布是不均匀的,只有在一定的区域内,剪切强度足够大,能量足够高,才能把聚合的颗粒分开。

要提升分散能力,一个是在搅拌设备的结构上优化,不改变最大剪切速度的情况下提高有效分散区域的空间比例;一个是提高搅拌功率(提高搅拌速度),提升剪切速度,相应的有效分散空间也会增大。

前者属设备上的问题,提升空间有多大,本人对设备机械方面不熟,不做评论。

后者,提升空间有限,因为剪切速度提到一定限度,就会对材料造成伤害,导致颗粒破损。

我个人认为较为有效的方法是采用超声波分散技术。

只是超声波设备价格较高,前些时候接触的一家,其价格和进口的日本机械搅拌机相当。

超声分散工艺时间短,总体能耗降低,浆料分散效果好,材料颗粒的聚合得到有效延缓,稳定性大为提高,。

另外,可以通过使用分散剂来改善分散效果。

二、涂布均一性问题。

涂布不均,不仅电池一致性就不好,还关系到设计、使用安全性等问题。

所以,电池制作过程中对涂布均一性的控制很严格。

做配方、涂布工艺的知道,材料颗粒越小,涂布越难做均匀。

就其机理,我尚未看到相关的解释。

我个人观点认为是电极浆料的非牛顿流体特性引起的。

电极浆料应属非牛顿流体中的触变流体,该类流体的特点是静止时粘稠,甚至呈固态,但搅动后变稀而易于流动。

粘结剂在亚微观状态下是线性或网状结构,搅动时,这些结构被破坏,流动性就好,静止后,它们又重新形成,流动性就变差。

锂电池生产中各种不良原因及解析总结.doc

锂电池生产中各种不良原因及解析总结.doc

锂电池生产中各种不良原因及解析总结.doc锂电池生产中各种不良原因及分析各种不良原因的造成以及原因分析20130830一、短路:1、隔膜刺穿:1)极片边尾有毛刺,卷绕后刺穿隔膜短路(分切刀口有毛刺、装配有误);2)极耳铆接孔不平刺穿隔膜(铆接机模具不平);3)极耳包胶时未包住极耳铆接孔和极片头部(裁大片时裁刀口有毛刺);4)卷绕时卷针划破隔膜(卷针两侧有毛刺);5)圧芯时气压压力太大、太快压破隔膜(气压压力太大,极片边角有锐角刺穿隔膜纸)。

2、全盖帽时极耳靠在壳闭上短路:1)高温极耳胶未包好;2)壳壁胶纸未贴到位;3)极耳过长弯曲时接触盖帽或壳壁。

3、化成时过充短路:1)化成时,正负极不明确反充而短路;2)过压时短路;3)上柜时未装好或内部电液少,充电时温度过高而短路。

4、人为将正负极短路:2)清洗时短路。

二、高内阻:1、焊接不好:极耳与极片的焊接;极耳与盖有虚焊。

2、电液偏少:注液量不准确偏少;封口时挤压力度过大,挤出电液。

3、装配结构不良:极片之间接触不紧密;各接触点面积太小。

4、材质问题:极耳及外壳的导电性能;电液的导电率;石墨与碳粉的导电率。

三、发鼓:1、电池内有水分:制造流程时间长;空气潮湿;极片未烘干;填充量过大,入壳后直接发鼓;极片反弹超厚,入壳后发鼓。

2、短路:过充或短路。

3、高温时发鼓;超过50°C 温度发鼓。

四、低容量:1、敷料不均匀,偏轻或配比不合理。

2、生产时断片、掉料。

3、电液量少。

4、压片过薄。

五、极片掉料:2、拉浆温度过高。

3、各种材料因素:如 P01、PVDF 、SBR、CMC 等性能问题。

4、敷料不均匀。

六、极片脆:1、面密度大,压片太薄。

2、烘烤温度过高。

3、材料的颗粒度,振头密度等。

各工位段不良原因的造成及违规操作一、配料:不良原因: 1)各种添加剂与P01 的配比;2 )浆料中的气泡;导致拉浆时不良率增加,以及3 )浆料中的颗粒;正负极活性物质的容量发挥和4)浆料的粘度。

磷酸铁锂正极材料生产过程中注意事项

磷酸铁锂正极材料生产过程中注意事项

磷酸铁锂正极材料生产过程中注意事项一、原料采购与储存:磷酸铁锂正极材料的生产需要优质的原料,因此在采购时应选择可靠的供应商,并进行质量检验。

原料应储存在干燥、通风良好的库房中,避免与水分、酸碱等有害物质接触。

同时,要定期检查原料的保质期,及时更新和替换过期的原料。

二、搅拌与混合:搅拌与混合过程中要确保原料充分均匀地混合在一起,以保证最终产品的质量均一性。

在搅拌过程中,应控制搅拌时间和速度,避免因过度搅拌造成物料的过度破碎或过度发热,影响材料的性能。

三、烘干与烧结:在磷酸铁锂正极材料的生产中,烘干和烧结是非常重要的步骤。

烘干过程中要控制好温度和时间,避免过高的温度导致材料烧结不良或过度烧结。

在烧结过程中,要控制好烧结温度和时间,确保材料能够充分烧结,同时避免过高的温度导致材料的熔化或氧化。

四、结构设计与控制:磷酸铁锂正极材料的结构设计对于最终产品的性能具有重要影响。

在生产过程中,要合理设计材料的微观结构,包括颗粒大小、形状和分布等。

同时,要控制好材料的密度和孔隙率,以提高材料的电化学性能和循环寿命。

五、质量控制与检测:在磷酸铁锂正极材料的生产过程中,要建立完善的质量控制体系,包括原料质量控制、生产过程控制和最终产品的质量检测。

通过严格的质量控制和检测,可以确保产品的一致性和稳定性,提高产品的可靠性和性能。

六、环境保护与安全:在磷酸铁锂正极材料的生产过程中,要注重环境保护和安全生产。

在操作过程中,要严格遵守相关的操作规程和安全操作规范,使用防护设备和个人防护用品,确保操作人员的安全。

同时,要合理处理生产过程中产生的废气、废水和固体废弃物,以减少对环境的污染。

总结:磷酸铁锂正极材料的生产过程中需要注意原料采购与储存、搅拌与混合、烘干与烧结、结构设计与控制、质量控制与检测、环境保护与安全等关键点。

只有在每个环节都严格把控,才能生产出符合要求的高质量正极材料,为电池行业的发展做出贡献。

磷酸铁锂铁溶出

磷酸铁锂铁溶出

磷酸铁锂铁溶出
磷酸铁锂是一种广泛用于新能源汽车、储能系统等领域的正极材料。

然而,在实际使用过程中,磷酸铁锂常常会出现铁溶出的问题,这不
仅降低了电池的使用寿命,还可能对环境造成负面影响。

接下来,我
们来详细了解一下磷酸铁锂铁溶出的原因、影响及预防措施。

一、磷酸铁锂铁溶出的原因
1. 正极材料的颗粒度不均匀造成的电极应力不均匀
2. 电解液中水分过高,导致了氧化铁含量增加
3. 生产工艺不当,导致了极板表面糊化及金属铁混入
4. 锂电池过充或过放,导致正极材料的物理性能发生了变化
二、磷酸铁锂铁溶出的影响
1. 缩短电池的使用寿命
2. 影响电池的安全性能
3. 对环境造成污染及危害
三、预防磷酸铁锂铁溶出的措施
1. 控制正极材料的颗粒度,确保电极应力均匀
2. 严格控制水分含量,减少氧化铁含量的增加
3. 优化生产工艺,确保正极材料的质量
4. 严格控制电池的充放电状态,避免过充或过放。

以上就是关于磷酸铁锂铁溶出的原因、影响及预防措施的详细介绍。

如何有效预防磷酸铁锂铁溶出是当前还需要继续深入研究的问题。

在未来,随着科技的不断发展,相信也会有更多的解决方案被提出,让我们一同期待吧。

磷酸铁锂材料使用常见问题

磷酸铁锂材料使用常见问题

磷酸铁锂电池制备问题分析1.金润材料关于我司PD60使用过程中容量偏低的问题?原始数据及意见:半电池放电曲线:全电池放电曲线:我方在配料过程中还有点小问题,浆料较容易结冻,表面起皮也比较快,用卓能的料就没有这种情况,请你们帮忙分析下!配方中PVDF用的是HSV900,加入4.5%,导电剂4.5%。

解决建议:关于材料容量低的原因,主要和电池的配方及正负极搭配有关,电池的倍率性能的提高首先要保证正负极材料和集流体的黏结性能良好,第二是正负极的导电性能,所以正极的配方可以考虑增加黏合剂的量,适当降低导电剂的量,如粘合剂的量增加5--5.5,导电剂调整在3--3.5之间,导电剂的量过多会影响电池的储存性能和自放电。

电池的首次充放电效率和材料的比容量有很大的关系,如果能把首次效率提高到90%,基本可以提高10%的容量,因此化成工艺和正负极的配伍也很重要,这是提高首次效率的关键,也是提高电池容量最有效的最快捷的方式。

2.关于海盈公司使用我方ES01产品在涂布过程中出现颗粒现象的解决方案经过我方技术人员分析,有以下两种原因会造成颗粒现象1.粉体中有大颗粒存在;2.在配料调浆的过程中,出现了小颗粒团聚的现象。

纠正及预防对策:1.我方反复核准近期发于贵公司的三个批次材料的测试结果,均未发现材料本身的粒度异常现象,可排除材料本身原因带来的工艺不良;2.针对小颗粒团聚的现象,我司建议贵方做以下两点工作:(1)提高搅拌强度,避免调浆时造成团聚;(2)在涂覆浆料前过孔隙大小在200目左右的筛网。

3.关于中聚能源公司烘烤极片后表面出现龟裂的现象?总结龟裂现象的原因可能有以下两点:1.烘烤温度可能过高,我公司的建议为初始温度100℃,但最高温度不可超过120摄氏度;2.固含量控制在40%左右,如果固含量偏低,也会出现龟裂现象。

4.中聚能源做油系工艺,而嘉卓能源做水系工艺极片表面出现小裂纹的情况?此现象的主要原因是水系工艺中,正极浆料里水性胶内的水份增加了极片的表面张力,消除此现象的措施为在正极干粉的混料中加入质量分数为5%-10%的酒精或NMP,来降低正极片的表面张力。

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磷酸铁锂锂离子电池生产过程中需要注意的若干问题
•粘合剂最好采用高粘度粘合剂,并保证粘合剂的充分溶解以及粘合剂的充分干燥、NMP的水含量控制,最好在溶解粘合剂时,能够加热,使溶解更充分,增强粘合剂的粘结效果。

如果对水体系粘合剂感兴趣,可以考虑成都茵地乐(LA132),如果采用水性粘合剂,粘结问题就不存在了,但是真空烘烤的温度和时间需要适当延长。

•保证磷酸铁锂材料和导电材料的干燥,最好在100-120度的真空烤箱内烘烤2个小时以上,并降至室温后,再分次加入PVDF溶液内。

•注意配料车间的湿度,由于循环水的原因,湿度比较难以控制,因此建议加料时间尽量控制在较短的时间内,且最好能控制湿度在30%RH以下。

•浆料的搅拌力度要大,最好能够采用高能剪切乳化分散,或者过胶体磨,保证浆料的充分分散及粘度和流动性,浆料的粘度最好调整在5000-6000毫帕.秒,流动性好是浆料能够粘接好的前提,浆料的流动性受水份的影响很大,如果浆料出现果冻状(变成冻胶)情况,pvdf的粘接效果下降很厉害,一般很难再做处理,因此强力搅拌过程中的水分控制非常重要。

•由于磷酸铁锂材料的涂布速度比较慢,浆料在涂布时可能有一些变化,特别是天气湿度比较大的时候,影响材料的粘接效果,因此,浆料最好在相对比较密闭的容器内为好或者分批转料。

•极片涂布烘干后,最好当天制片,如果需存放一段时间在制片,最好真空烘烤保存。

制片完成后,烘烤温度应该设置在100度左右,真空烘烤10h左右,不能太长,时间太长容易脆片。

•卷绕或者叠片时最需要关注的是对粉尘的控制,特别是在电极片粘接效果不理想的时候,需要更多的关注,不然很容易产生低压问题。

卷绕式电池也要注意电池的装配比,最好控制在91%以下,不然,装配比太大容易造成电池低压。

•电池烘烤建议在85度烘烤24小时以上,如果采用的单层PE隔膜,可以适当降低温度,但是时间一定要有保证,并定时换气。

•电池的注液量控制在4g/Ah左右,注液后应搁置7个小时以上,最好能够高温(50度左右)搁置老化。

•化成时,最好能用0.05c的倍率充电2个小时,0.1c充电5个小时,0.2c恒流恒压充电4个小时以上,上线电压在3.8v左右(首次化成电压可以相对高一点),0.2c放电到2.3v。

•分容时,最好采用0.2c充放(为了提高效率也可以采用0.5c或者1c充放),充放电电压控制在3.8v—2.3v之间。

•电池如果出现容量底或者电压平台低,可以考虑高温活化(65°c两小时以上)后二次化成(小电流0.1c充放),再进行常规的分容。

•电池如果出现大量电压比较低的情况,可以考虑用大电流冲击电池的方式,进行补救处理,也能会使电池的低压状况得到缓解。

以后电池设计时,特别注意电池的装配比。

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