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低容的分析——制程

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发表于 2014-5-6 17:25:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 文武齐龙 于 2014-5-6 17:27 编辑

低容的分析——制程
       如果设计经验或过往批次已经确定的告诉了我们设计不会是造成低容的原因,那么制程的造成的异常就很值得怀疑了。
       正极或负极涂布偏轻可直接造成电芯低容。当正极涂布偏轻时,满充电芯的界面不会有异常,此时需要通过文武在《思路》里面给出的烘烤测量正极片重量的方法来确定问题。负极作为锂离子的接受体,其可提供的嵌锂位置数量一定要大于正极提供的锂源数量,否则多余的锂就会在负极表面析出,从而形成薄薄的一层较均匀的析锂。如前所述,由于负极极片重量不能直接取电芯拆出极片的烘烤重量,故一是可以另作实验找到负极增重比例以通过电芯拆出负极片的烘烤重量推算涂布重量,二是可以对比低容与合格电芯或析锂电芯与不析锂电芯负极相对重量(满不满充无所谓,因为对比的是相对的重量),若是合格电芯负极相对重量都要偏重一些且同时低容电芯负极出现了薄薄一层负极析锂的情况,那负极过量不足的可能性就很大了。另外,正极或者负极涂布阴阳面也会造成低容,而其中又以负极单面涂布偏轻为主,因为正极即使涂布重了,虽然克发挥会降低,但总的容量不会降低反而甚至可能升高。判断阴阳面就很简单了,一面界面OK一面析锂基本可以断定为阴阳面,如果负极工艺为错位涂布的话,直接对比烘烤后单双面相对重量比值、只要得出类似于A面比B面涂布轻了6%这样的数据就基本可以断定问题了,当然如果此次低容问题很严重,那进一步反推A/B面的实际面密度也是有必要的。(如果负极头尾都是对齐涂布的,那文武暂时找不到好的称量单面重量的方法,同时也希望有经验的朋友们赐教)
       辊压会破坏材料的结构,进而影响容量的发挥。一个材料之所以会有诸如容量、电压等的性能,其分子或原子结构为根本原因。当正极辊压密度超工艺值(原因可能为辊压厚度低于工艺下限,但更可能的因素是涂布重了还继续按原辊压工艺辊压)时,其电芯拆开后正极片会很亮。若正极压实太大,卷绕后正极片易断片也会造成低容。但由于正极压死会造成极片一折就断、正极辊压本身就需要很大的压力,所以遇到正极压死的频率较负极压死会低很多。当负极压死时,负极表面会形成一条条或者一块块的析锂(与负极过量不足时几乎覆盖整个负极表面的薄薄一层的析锂差异较大),同时电芯的保液量会明显降低。当压实进一步增加时,析锂的块状区域增加的同时、析锂的量(析锂颜色偏白的程度)也会增加,电芯表面白金两种颜色分明且很干涸,看起来甚至让人作呕。
       水含量超标也会造成低容。当电芯注液前水极片水含量超标、注液手套箱露点不合格、电解液水含量超标、除气二封引入水分时,电芯都有可能低容。电芯化成时需要痕量的水分,但是当水分超过一定值时(注液前极片水含量大于250ppm,仅供参考),多余的水分会破坏SEI膜并消耗电解液中的锂盐,从而降低电芯容量。水含量超标的电芯满充负极程一小块一小块的黑褐色。
       分析低容时,若已经是胸有成竹则大可随便拆几个外观不良电芯就可以基本确认问题,若是低容造成了批量损失需要详细报告、亦或低容原因是自己之前未曾见过的,则需要踏踏实实从收集制程数据、对比低容及合格电芯、改善方案提出等方面进行细致分析;特别是新确认一个自己未见过的低容情况前,一定要有重复严重实验或最起码要有制程异常数据收集作为所得结论的基础。头几次对问题细致的分析,可以帮助我们养成分析问题的思路,之后再次遇到问题时,才会游刃有余。
       由于文武见识有限,暂时就写到这里,各位有什么意见或补充,也请不吝赐教。

《低容的分析——思路》网址: http://club.battery.com.cn/thread-304814-1-1.html

点评

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  发表于 2015-8-17 13:59
好好  发表于 2014-10-16 10:26
同意: 5
  发表于 2014-9-11 16:52
给力!  发表于 2014-5-28 10:21

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发表于 2014-10-31 10:29:32 | 显示全部楼层
Shijnf 发表于 2014-10-5 17:15
极耳的焊接牢固程度是如何影响容量的? 求指教

很简单,焊接不牢固,导致物理内阻增大,极化增大,电压严重滞后,电充不满,放电自然也就放不出那么多容量。不是说电池本身容量低,而是测试不出那么多容量来。
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发表于 2014-5-6 18:10:07 | 显示全部楼层
绝对的精华,顶文武兄
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发表于 2014-5-7 13:42:50 | 显示全部楼层
文武  顶你
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发表于 2014-5-7 19:08:16 | 显示全部楼层
请问你有水分含量超标满电状态下的图片吗
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发表于 2014-5-7 20:20:50 | 显示全部楼层
紧跟高人脚步
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发表于 2014-5-8 10:27:42 | 显示全部楼层
很全面,很详细。大神,要是有各种异常情况的图片汇总的话就更好了
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发表于 2014-5-8 22:34:08 | 显示全部楼层
文龙兄,顶你!拜谢!
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发表于 2014-5-9 08:21:55 | 显示全部楼层
很好,学习了,感谢楼主!
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发表于 2014-5-9 21:12:33 | 显示全部楼层
好贴,学习了。
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