锂离子电池负极集流体铜箔的表面处理方法
1.单面处理铜箔
在电解铜箔中，生产量最大的品种是单面表面处理铜箔，它不仅是覆铜板和多层板制造中使用量最大的一类电解铜箔，而且是应用范围最大的铜箔，在此类产品中，90年代中期又兴起一种低轮廓铜箔
2.双面（反相）处理铜箔
主要应用于精细线路的多层线路板，其光面处理面具有较低的轮廓，此面与基材压合后制成的覆铜板，在蚀刻后可保持较高精度的线路。此类铜箔的需求量越来越大。
3.该铜箔是将铜熔炼加工制成铜板，再将铜板经过多次重复辊扎制成原箔，然后根据要求对原箔进行粗化处理、耐热处理及防氧化处理等一系列表面处理。
锂离子电池铜箔简介
锂离子电池铜箔简介 锂离子电池用铜箔所谓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，俗称“锂电”。锂电池的构造主要包括：正极、负极、电解质及其它辅助材料。 在20世纪的后半个世纪中,制造印刷线路板( PCB ) 几乎是电解铜箔的唯一用途。近年来随着铜箔装备水平的提升和制造技术的进步，电解铜箔的物理、化学、机械和冶金等性能得到大幅提高, 再加上生产控制连续、生产效率较高、价格相对便宜等优势,因此，采用高性能电解铜箔代替压延铜箔已在锂电池实际生产中得以广泛应用。目前,国内外大部分锂离子电池厂家都采用电解铜箔作为锂电池的负极集流体。 铜箔在锂电池中既充当负极活性物质的载体,又充当负极电子流的收集与传输体, 因此电解铜箔的抗拉强度、延伸性、致密性、表面粗糙度、厚度均匀性及外观质量等对锂离子电池负极制作工艺和锂离子电池的电化学性能有着很大的影响。 新一代安全廉价的锂电池材料,大大拓宽了锂电池的应用范围。未来高容量、高功率、高安全、高寿命的新型锂电池将会在改善全球能源紧缺和地球环境恶化等方面发挥重要的作用，与此同时，锂电池行业的良好前景也必将推动着锂电池铜箔向着强度高、缺陷少、表面粗糙度低、延展性好、厚度更薄等方向发展。 由于锂电池铜箔在性能方面，要求铜箔具有缺陷少、晶粒细、抗氧化
性好、耐折性好、表面粗糙度低、抗拉强度高及延展性高等特点， 因此在系统设计中需采用多添加剂自动控制装置、恒流进液控制技术、横向均匀度随机调控系统、鼓面在线抛光装置等多项先进技术。 锂电池用铜箔达到的各项性能指标 1. 锂电池铜箔厚度、标重、抗拉强度、常温延伸率、粗糙度等常规指标： 2. 外观、抗氧化性等其它指标： （1）压痕：无压坑和划痕。 （2）皱褶：无永久变形性质的皱褶。 （3）缺口和撕裂：无缺口和撕裂。 （4）清洁度：无污物、侵蚀、盐类、油脂、指印、外来物及其它影响铜箔使用的外观缺陷。 （5）耐热性：180℃下60min，表面无氧化。 （6）亲水性：铜箔表面具有良好的水润湿性
锂电池用正负极集流体的类别及工艺
众所周知组成锂离子电池的四大主要部分是正极材料、负极材料、隔离膜和电解液。但是，除了主要的四大部分外，用来存放正负极材料的集流体也是锂电池的重要组成部分。今天我们就来聊聊锂电池正负极集流体材料。 一.集流体基本信息 对于锂离子电池来说，通常使用的正极集流体是铝箔，负极集流体是铜箔，为了保证集流体在电池内部稳定性，二者纯度都要求在98%以上。随着锂电技术的不断发展，无论是用于数码产品的锂电池还是电动汽车的电池，我们都希望电池的能量密度尽量高，电池的重量越来越轻，而在集流体这块最主要就是降低集流体的厚度和重量，从直观上来减少电池的体积和重量。 1 锂电用铜铝箔厚度要求 随着近些年锂电迅猛发展，锂电池用集流体发展也很快。正极铝箔由前几年的16um降低到14um，再到12um，现在已经不少电池生产厂家已经量产使用10um
的铝箔，甚至用到8um。而负极用铜箔，由于本身铜箔柔韧性较好，其厚度由之前12um降低到10um，再到8um，到目前有很大部分电池厂家量产用6um，以及部分厂家正在开发的5um/4um都是有可能使用的。由于锂电池对于使用的铜铝箔纯度要求高，材料的密度基本在同一水平，随着开发厚度的降低，其面密度也相应降低，电池的重量自然也是越来越小，符合我们对于锂电池的需求。 2 锂电用铜铝箔表面粗糙度要求 对于集流体，除了其厚度重量对锂电池有影响外，集流体表面性能对电池的生产及性能也有较大的影响。尤其是负极集流体，由于制备技术的缺陷，市场上的铜箔以单面毛、双面毛、双面粗化品种为主。这种两面结构不对称导致负极两面涂层接触电阻不对称，进而使两面负极容量不能均匀释放;同时，两面不对称也引发负极涂层粘结强度不一致，是的两面负极涂层充放电循环寿命严重失衡，进而加快电池容量的衰减。 同理，正极铝箔也尽量向双面对称结构发展，但是目前受到铝箔制备工艺的影响，主要还是用单面光铝
锂电铜箔行业深度研究报告
锂电铜箔行业深度研究报告 一、锂电铜箔：锂电负极集流体材料，“极薄化”顺应能量密度提升趋势 （一）锂电铜箔：锂电负极集流体首选材料，受益于锂电池市场爆发的璀璨明珠 铜箔是指通过电解、压延或溅射等方法加工而成的厚度在200μm 以下的极薄铜带或铜片，在电子电路、锂电池等相关领域应用广泛。 电解铜箔是指以铜料为主要原料，采用电解法生产的金属铜箔。将铜料经溶解制成硫酸铜溶液，然后在专用电解设备中将硫酸铜液通过直流电电沉积而制成原箔，再对其进行表面处理、分切、检测制成成品。电解铜箔作为电子制造行业的功能性关键基础原材料，主要用于锂离子电池和印制线路板（PCB）的制作。其中，锂电铜箔由于具有良好的导电性、良好的机械加工性能，质地较软、制造技术较成熟、成本优势突出等特点，因而成为锂离子电池负极集流体的首选。 压延铜箔是利用塑性加工原理通过对高精度铜带反复轧制和退火而成的产品，其延展性、抗弯曲性和导电性等都优于电解铜箔，铜纯度也高于电解铜箔。 根据模拟测算结果，锂电铜箔占锂电池成本约为8.6%。根据中一科技披露数据，我们根据其向宁德时代供应的锂电铜箔销售单价以及宁德时代电池系统直接材料成本、销量等数据模拟测算得2019
年和2020 年6μm 锂电铜箔占宁德时代锂电池营业成本中直接材料的金额比例约为8.60%和8.66%，因此，我们合理估计电池系统中6μm 锂电铜箔成本占直接材料成本比例大约为8.6%。 铜箔可以根据生产工艺、应用领域、厚薄程度以及表面状况进行分类。 根据生产工艺的不同，可以分为电解铜箔、压延铜箔。电解铜箔是指将铜原料制成硫酸铜溶液，再利用电解设备使溶液在直流电的作用下电沉积成铜箔；压延铜箔是通过物理手段将铜原料反复辊压加工而成。 根据应用领域的不同，可以分为锂电铜箔、标准铜箔。锂电铜箔主要作为锂电池负极材料集流体，是锂离子电池中电极结构的重要组成部分，在电池中既充当电极负极活性物质的载体，又起到汇集传输电流的作用，对锂离子电池的内阻及循环性能有很大的影响；标准铜箔是沉积在线路板基底层上的一层薄的铜箔，是覆铜板、印制电路板的重要基础材料之一，起到导电体的作用，一般较锂电铜箔更厚，大多在12-70μm，一面粗糙一面光亮，光面用于印制电路，粗糙面与基材相结合。根据铜箔厚度不同，可以分为极薄铜箔（≤6μm）、超薄铜箔（6-12μm）、薄铜箔（12-18μm）、常规铜箔（18-90μm）和厚铜箔（＞70μm）。目前锂电铜箔主要用超薄和极薄铜箔，并不断“极薄化”以顺应锂电池高能量密度技术迭代需求；电子电路铜箔主要用12μm 以上厚度铜箔。 根据表面状况不同可以分为双面光铜箔、双面毛铜箔、双面粗铜
锂电铜箔极限厚度
锂电铜箔极限厚度 摘要： 1.锂电铜箔的概念与作用 2.锂电铜箔的极限厚度 3.极限厚度对锂电铜箔性能的影响 4.锂电铜箔的发展趋势 正文： 一、锂电铜箔的概念与作用 锂电铜箔是指在锂离子电池中使用的一种铜材质的箔片，通常用作负极集流体。其主要作用是将电池内部的电子从负极传导到正极，以完成电池的充放电过程。锂电铜箔的性能直接影响到电池的稳定性、安全性以及使用寿命等方面。 二、锂电铜箔的极限厚度 锂电铜箔的极限厚度是指在保证电池性能的前提下，铜箔能够达到的最小厚度。一般来说，锂电铜箔的厚度范围为8 微米至20 微米。随着科技的进步和电池性能要求的提高，锂电铜箔的极限厚度正在不断减小。 三、极限厚度对锂电铜箔性能的影响 1.电导率：锂电铜箔的厚度越薄，其电导率越高，能够更好地传导电子，提高电池的充放电效率。 2.柔韧性：厚度较薄的锂电铜箔具有更好的柔韧性，可以更好地适应电池的充放电过程中的体积变化，降低电池的内阻，延长电池的使用寿命。
3.成本：极限厚度的减小会提高锂电铜箔的生产成本，因为生产过程中需要更先进的设备和技术，以保证铜箔的均匀性和稳定性。 四、锂电铜箔的发展趋势 随着锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域的广泛应用，对锂电铜箔的性能要求越来越高。未来，锂电铜箔的发展趋势将主要体现在以下几个方面： 1.极限厚度的继续减小，以提高电池的充放电效率和使用寿命。 2.铜箔的表面处理技术将得到进一步发展，以提高铜箔的抗氧化性和耐腐蚀性，保证电池的长期稳定运行。 3.研发新型材料，如铜合金等，以替代传统的纯铜箔，提高电池的性能。 总之，锂电铜箔的极限厚度对电池性能具有重要影响。
锂电池原理及工艺流程详细介绍
锂电池原理及工艺流程详细介绍 锂离子电池原理及工艺流程锂离子电池原理及工艺流程一、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。正极上锂离子电池原理及工艺流程锂离子电池原理及工艺流程一、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=====LixC6 3.2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。二、工艺流程三、电池不良项目及成因： 1.容量低产生原因： a.附料量偏少;b.极片两面附料量相差较大;c.极片断裂; d.电解液少;e.电解液电导率低;f.正极与负极配片未配好;g.隔膜孔隙率小;h.胶粘剂老化→附料脱落;i.卷芯超厚(未烘干或电解液未渗透)j.分容时未充满电;k.正负极材料比容量小。 2.内阻高产生原因：a.负极片与极耳虚焊;b.正极片与极耳虚焊;c.正极耳与盖帽虚焊; d.负极耳与壳虚焊;e.铆钉与压板接触内阻大;f.正极未加导电剂;g.电解液没有锂盐;h.电池曾经发生短路;i.隔膜纸孔隙率小。 3.电压低产生原因： a.副反应(电解液分解;正极有杂质;有水);b.未化成好(SEI膜未形成安全); c.客户的线路板漏电(指客户加工后送回的电芯);d.客户未按要求点焊(客户加工后的电芯); e.毛刺;f.微短路;g.负极产生枝晶。 4.超厚产生超厚的原因有以下几点: a.焊缝漏气;b.电解液分解;c.未烘干水分; d.盖帽密封性差;e.壳壁太厚;f.壳太厚;g.卷芯太厚(附料太多;极片未压实;隔膜太厚)。 5.成因有以下几点a.未化成好(SEI膜不完整、致密);b.烘烤温度过高→粘合剂老化→脱料;c.负极比容量低; d.正极附料多而负极附料少;e.盖帽漏气，焊缝漏气;f.电解液分解，电导率降低。 6.爆炸 a.分容柜有故障(造成过充);b.隔膜闭合效应差;c.内部短路 7.短路 a.料尘;b.装壳时装破;c.尺刮(小隔膜纸太小或未垫好); d.卷绕不齐;e.没包好;f.隔膜有洞;g.毛刺 8.断路a)极耳与铆钉未焊好，或者有效焊点面积小;b)连接片断裂(连接片太短或与极片点焊时焊得太靠下)锂离子电池原理及工艺流程锂离子电池原理及工艺流程一、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=====LixC6 3.2
锂离子电池领域涂布技术发展
锂离子电池领域涂布技术发展 摘要：锂离子电池自上世纪90年代实现商业化以来，随着需求量的激增， 以及应用领域的扩张，推动了其制造过程的发展进步。作为锂离子电池生产制造 过程中及其关键的一个环节——正负极极片的涂布，在很大程度上影响着最终电 池的性能。通过回顾锂离子电池生产过程中的涂布技术，总结其发展过程，并针 对目前存在的痛点和难点问题，展望未来技术发展动向。 关键词：锂离子电池；涂布；极片 1. 前言 锂离子电池的生产工艺较为复杂，且部分关键工序在环境管控、设备精度等 方面要求极其严格。随着加工工艺、设备能力等方面的不断发展进步，锂离子电 池在能量密度提升、安全性等方面也有了长足的进步。锂离子电池电极的生产制 造决定了电池性能的70%以上，而涂布工艺又直接决定了极片的品质。所谓涂布 工艺，是指在一种基材的一面或者两面涂上覆盖层、上光层或保护层的过程。涂 布过程基本都是经历从湿膜，烘箱干燥，到干膜的过程。对于锂离子电池，正负 极极片涂布，即为将制备好的正负极浆料，通过涂布设备均匀地涂覆到集流体基 材上，正极为铝箔，负极为铜箔，然后通过烘箱对湿膜进行烘干，使浆料内的溶 剂充分挥发，经收卷装置获得初步加工的正负极极片卷。涂布技术的发展，不仅 仅体现在设备的更新换代，同时也伴随在锂离子电池技术发展的潮流浪潮中。 1. 涂布技术发展 2.1影响因素 锂离子电池正负极浆料的性质直接决定了涂布的效果，对于涂布所需的浆料，正常情况下关注其粘度、细度以及固含量。随着锂离子电池行业的整体发展，对
于浆料的研究也开始更加科学，例如很多公司为保证涂布效果，开始深入研究浆 料的流变特性，重点考量浆料的剪切速率-粘度变化，以此来模拟涂布时高剪切 下浆料的粘度变化情况，进而能够做到最佳的流平状态，最终保证极片的品质。 当然涂布形式的不同，对浆料的要求也是有所区别的。 一般情况下，锂离子电池正极浆料选择N-甲基吡咯烷酮（NMP）有机液体作 为溶剂，即所谓的油系浆料，其粘度一般较高，例如磷酸铁锂体系采用湿法制得 的正极浆料，当固含量54%时，粘度约为8000-12000mPa·s；而同样粘度下的镍 钴锰三元体系浆料，其固含量却可以做到70%以上。所以相比较而言，镍钴锰三 元体系浆料对涂布机的干燥性能要求更低，并且由于磷酸铁锂粉体粒径总体更小，涂布过程中干燥速率不合适时，更容易出现开裂，影响极片品质。锂离子电池负 极浆料则采用纯水作为溶剂，即水系浆料，辅以羧甲基纤维素钠（CMC）作为分 散剂，保证浆料的稳定性，防止发生沉降，浆料粘度一般在4000-8000mPa·s， 固含量范围45%-60%之间。由于水的沸点在常压下为100℃，远低于NMP溶剂， 所以负极浆料涂布对温度的要求较低。 总体而言，为保证涂布效果，理想的浆料状态应为“高固含，低粘度”，这 样既能保证浆料具有更佳的流动性，又能保证干燥条件不用过分苛刻，从而得到 最佳品质的极片。 2.2涂布关键技术 目前锂离子电池领域常用的为转移式涂布和挤压式涂布。转移式涂布主要为 早期3C类产品锂离子电池极片涂布时使用，目前行业内普遍使用的挤压式涂布。 挤压涂布的工作原理为浆料通过近乎无脉冲的螺杆泵精密输送至挤压模腔内，形成稳定的腔内压力后经狭缝挤出到基材表面形成薄膜，再经烘箱干燥后得到极片。从设备的构造来划分，挤压涂布机分为供料系统、涂布系统、干燥系统、张 力控制系统以及辅助在线监控系统。 2.2.1供料系统
锂离子电池标准工艺大全
锂离子电池原理、常用不良项目及成因、涂布措施汇总 一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯；2.保护电路(PCM)；3.外壳即胶壳。 分类 从锂离子电池与手机配合状况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一种外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA 998,8088,NOKIA旳大部分机型 1.外置电池 外置电池旳封装形式有超声波焊接和卡扣两种: 1.1超声波焊接 外壳 这种封装形式旳电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油解决,代表型号有 :MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池旳外壳经喷油解决后长期使用一般不会磨花,而某些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其因素为:手机电池旳外壳较便宜,而喷油解决旳成本一般为外壳旳几倍(好一点旳),这样解决一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应当是这样旳,如果我没记错旳话),而某些厂商为了减少成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了. 超声波焊塑机焊接 有了好旳超声波焊塑机不够旳,与否可以焊接OK,还与外壳旳材料和焊塑机参数设立有很大关系,外壳方面重要与生产厂家旳水口料掺杂状况有关,而参数设立则需自己摸索,由于波及到公司某些技术资料,在这里不便多讲. 1.2卡扣式 卡扣式电池旳原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后顾客强行折开旳话,就无法复原,但是这对于生产厂家来讲不是很大旳难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池 内置电池旳封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池所有包起)
锂离子电池极片的改性方案综述
锂离子电池极片的改性方案综述 畅青俊;刘林菲;马志华;董红玉 【摘要】电池极片的优劣状态对电池性能有着至关重要的影响,而搅拌、涂布和辊压决定了电池极片的优劣.本文从这三部分关键环节入手,介绍了电池极片的改性方案. 【期刊名称】《河南化工》 【年(卷),期】2016(033)009 【总页数】3页(P15-17) 【关键词】锂离子电池;电池极片;改性方案 【作者】畅青俊;刘林菲;马志华;董红玉 【作者单位】新乡电池研究院有限公司,河南新乡453000;郑州经济技术开发区祥云寺小学,河南郑州450016;新乡学院化学化工学院,河南新乡453003;河南师范大学化学化工学院,河南新乡453007 【正文语种】中文 【中图分类】TM911 据中国汽车工业协会统计分析，中国2016年上半年新能源汽车生产17.7万辆，销售17.0万辆，比2015年同期分别增长125.0%和126.9%。预计2016年全年新能源汽车产销量预计达54.4万辆，锂电池产能需求将达到30 GWh左右。预计到2020年，市场价值将超550亿美元(约合人民币3 450亿元)。而新能源汽车的热销也带动了锂电池需求旺盛。
但能否提供优质的动力电池自然而然成为制约新能源领域的发展瓶颈。因此各大企业也加大了对电池生产改进的研究力度, 同时锂离子电池产业需要多项技术整合，包括电化学技术、生产技术、电子技术、材料开发技术等。锂离子电池不仅在理论上需要不断开发，对生产要求也相当高，必须要借助良好的设备和厂房条件以及高素质的技术工人，才能生产出合格的锂离子电池。电池极片的状态决定了电池80%以上的性能[1-2]。因此，本文主要介绍锂离子电池极片改性方案，即如何制作出 更优异的锂离子电池极片。 1.1 混料添加剂 想要生产出一款性能优良的锂离子电池，需要对电池生产各个环节进行严格把控。锂离子电池生产的主要流程有：混料→涂布→辊压→分切→制片→装配→注液→化成分容，其中针对电池极片的改性研究主要集中在混料、涂布和辊压三部分。 为了使混料工序更好地发挥其作用，在电池极片改性方面，针对该工序普遍做法是添加黏结剂使浆料和集流体更好的黏结在一起。黏结剂作为锂离子电池的重要组成部分，其性能好坏对锂离子电池的性能影响显著[3-5]。 常用的石墨水性黏结剂有HPMC、羧甲基纤维素钠(CMC)、明胶、海藻酸钠、壳 聚糖、聚四氟乙烯(PTFE)等，常用的油性黏结剂包括环氧树脂、氟树脂、丙烯酸、醋酸纤维素等[6]。通常企业为了操作方便节约成本选用CMC作为负极石墨水性 黏结剂使用，但高端电极片采用油性黏结剂较多，比如日本电池企业松下、东芝及国内ATL等。为了进一步改善负极片的成片状态，壳聚糖(CS) 天然的碱性高分子 多糖被用作石墨负极材料的黏结剂[7-8]。 目前在生产中普遍采用聚偏氟乙烯(PVDF)作为锂离子电池正极的黏结剂，N-甲基 吡咯烷酮(NMP)作为分散剂[9]。为进一步改善正极片的成片状态，Dominko R等[11]将明胶用于锂离子电池黏结剂, 由于其呈蓬松的多孔状,有利于活性材料与电解液的接触和电化学反应的发生。还有部分研究尝试将聚乙烯醇(PVA)作为黏结剂来
锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总
锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总2011-08-12 15:38:29| 分类：默认分类| 标签：|字号大中小订阅 本文引用自典锋《ZT 锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总》 锂离子电池原理、常见不良项目及成因、涂布方法汇总 一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯；2.保护电路(PCM)；3.外壳即胶壳。 分类 从锂离子电池与手机配合情况来看,一般分为外置电池和内置电池,这种叫法很容易理解,外置电池就是直接装在手上背面,如: MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列等;而内置电池就是装入手机后,还另有一个外壳把其扣在手机电池内,如:MOTOROLA998,8088,NOKIA的大部分机型 1.外置电池 外置电池的封装形式有超声波焊接和卡扣两种: 1.1超声波焊接 外壳 这种封装形式的电池外壳均有底面壳之分,材料一般为ABS+PC料,面壳一般喷油处理,代表型号有:MOTOROLA 191,SAMSUNG 系列,原装电池的外壳经喷油处理后长期使用一般不会磨花,而一些品牌电池或水货电池用上几天外壳喷油就开始脱落了.其原因为:手机电池的外壳较便宜,而喷油处理的成本一般为外壳的几倍(好一点的),这样处理一般有三道工序:喷光油(打底),喷油(形成颜色),再喷亮油(顺序应该 是这样的,如果我没记错的话),而一些厂商为了降低成本就省去了第一和第三道工序,这样成本就很低了. 超声波焊塑机焊接 有了好的超声波焊塑机不够的,是否能够焊接OK,还与外壳的材料和焊塑机参数设置有很大关系,外壳方面主要与生产厂家的水口料掺杂 情况有关,而参数设置则需自己摸索,由于涉及到公司一些技术资料,在这里不便多讲. 1.2卡扣式 卡扣式电池的原理为底面壳设计时形成卡扣式,其一般为一次性,如果卡好后用户强行折开的话,就无法复原,不过这对于生产厂家来讲不是很大的难度(卡好后再折开),其代表型号有:爱立信788,MOTOROLA V66. 2.内置电池 内置电池的封形式也有两种,超声波焊接和包标(使用商标将电池全部包起) 超声波焊接的电池主要有:NOKIA 8210,8250,8310,7210等. 包标的电池就很多了,如前两年很浒的MOTO998 ,8088了. 锂离子电池原理及工艺流程 一、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 电芯的构造 电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。 根据上述的反应机理，正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走XLi后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于X的大小。通过研究发现当X>0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值，一般充电电压不大于4.2V
锂离子电池负极析铜分析
锂离子电池负极析铜分析 一般认为析铜只是因为反充或者过放之后发生在正极表面，也就是铜的电解、析出； 其实很多时候，我们也会发现负极表面或者负极那一侧的隔膜上沉积铜，表现出铜褐色；与反充正极表面大面积析铜不一样的是：负极表面析铜并不是大面积的，只是局部发现，大多发生在边角、边缘、或者点状等，同时伴随隔膜表面也会沉积一些； 其实经过本人多年的观察与研究，负极表面析铜主要有两类： 第一类：是由于水分等原因造成的； 第二类：是由于内部短路造成的。 下面简单解释一下两种负极析铜的原因： 第一类，一般发生在预化之后，在预化后拆开电池，则可以发现一些负极表面析铜的例子；主要是在预化前，铜单质以离子形式游离出来，在预化充电时回到负极，从而析出在负极表面； 发生这种现象需要具备两个条件：氢离子浓度高，温度高； 本来铜的反应活性要低于氢离子，因而正常情况下是不会发生铜单质和氢离子的置换反应，但是依据能斯特方程可知： 当氢离子浓度过高、温度过高时，会降低铜的氧化还原电势，从而使得负极集流体铜与电解液中的氢离子发生了置换反应，以铜离子的形式游离出来； 在预化时，随便充电进行，铜离子会以单质形式沉积在负极表面；表现为负极析铜。 第二类，一般发生在低压，尤其是零压的电池里面，特别是一些即时发生的零压电池，也就是内部短路非常严重的电池； 这类电池由于内部瞬间发生了短路，局部位置产生过放，导致局部的铜电解成铜离子； 但是这种局部的短路是突然发生的，一旦短路点因为隔膜熔融、或者毛刺烧断、或者粉尘移位等，短路会终止或者减弱； 这个时候电解出来的铜离子没办法正常到达正极，那么依据电池内部负极侧的电荷为零原理，电解出来的铜离子就会沉积在负极表面的局部位置。 电镀原理：负极：Cu -2e=Cu2+ 正极:cu2+ +2e= Cu 2.化学置换原理：被溶解的铜离子的铜离子再回到负极：Cu2+ +LiC6=Cu+ Li+ 3.负极产生析铜 4.建议检测：隔膜中是否含铜，正极料中含铜量:) 锂电池中析铜的两种方式：第一种：反充或者过放引起析铜，一般都是在正极均匀的析出，拆电池会看到正极表面比较均匀的红褐色，这是电池的电压低于1.2V；第二种：内部短路引起电池过放析铜，一般会在内部短路点附近的负极区域析铜，主要原因是在短路过放时造成铜离子游离，但由于短路点接触不好，游离的铜离子来不及透过隔膜就会在负极表面沉积，从而导致负极局部析铜；这种现象拆开电池看到的是负极片上局部有红褐色。 1 / 11 / 1
复合集流体 铜箔 生产工艺
复合集流体铜箔生产工艺 复合集流体铜箔是一种用于电子领域的重要材料，其生产工艺关乎着产品的质量和性能。下面将详细介绍复合集流体铜箔的生产工艺。在复合集流体铜箔的生产过程中，需要选择优质的铜材作为原料。这些铜材要经过严格的检测和筛选，确保其化学成分和物理性能符合要求。然后，将铜材进行预处理，包括清洗、表面处理等，以提高铜箔的附着力和导电性能。 接下来，需要将铜箔与集流体粘合剂进行复合。复合的过程中，需要控制复合温度、压力等参数，以确保铜箔与集流体粘合剂能够牢固地结合在一起。复合后的铜箔需要进行冷却处理，使其固化并增强结构稳定性。 在复合集流体铜箔的生产过程中，还需要进行多道的加工工序，如切割、钻孔等，以满足不同产品的需求。这些工序需要精密的设备和技术，以确保铜箔的尺寸和形状精准。 需要对复合集流体铜箔进行严格的质量检测。通过对铜箔的厚度、导电性能、附着力等进行测试，以确保产品的质量符合标准。同时，还需进行外观检查，以排除表面缺陷和污染等问题。 复合集流体铜箔的生产工艺需要经过严格的控制和管理，以确保产品的质量和性能。只有通过科学的工艺流程和严格的质量控制，才能生产出高品质的复合集流体铜箔，满足电子领域的需求。
通过以上描述，我们可以清晰地了解到复合集流体铜箔的生产工艺。这种材料的生产过程需要经过多个步骤，包括原料选择、复合、加工和质量检测等。每个步骤都需要精确的控制和严格的管理，以确保最终产品的质量和性能符合要求。复合集流体铜箔的生产工艺是一项复杂而精细的工作，需要高度的专业知识和技术能力。只有通过不断的努力和创新，才能不断提高产品的质量和性能，满足市场的需求。
电池负极集流体 铜箔 电镀
电池负极集流体铜箔电镀 电池负极集流体铜箔电镀是现代电池技术中非常重要的一部分，因为 它能够增强电池的电导性能和耐久性。下面就让我们一起来了解一下 电池负极集流体铜箔电镀的相关知识。 一、什么是电池负极集流体？ 电池负极集流体是指电池中负极附近的一种导电材料，用于收集并传 递负极的电荷。它通常由一层铜箔材料制成，并且被电镀到一个集流 体上，以便于连接到电路中。 二、为什么需要铜箔材料？ 铜箔材料作为电池负极集流体有很多好处。首先，铜箔能够提供更好 的电导性能，因为它具有较高的导电性和导热性。其次，铜箔的成本 也相对较低，因为它是一种非常常见和广泛使用的金属材料。最后， 铜箔的表面可以方便地进行电镀，以提高其防腐性和耐久性。 三、电池负极集流体铜箔电镀的过程 电池负极集流体铜箔电镀的过程实际上就是一个电化学反应的过程。 该过程可以大致分为以下几个步骤： 1.准备铜离子溶液。通常使用硫酸铜(CuSO4)作为铜离子的来源。 2.在铜箔表面涂上一层电解液，以使其与铜离子溶液相连。 3.将阳极和阴极分别放置在铜箔和铜离子溶液中，以便进行电解反应。在电解过程中，铜离子会在阴极上还原成铜，消耗电子，而阴极则从
阳极处吸收电子。 4.铜箔表面吸附铜离子并被电沉积，形成一个铜层，使铜箔材料的表面变得更加坚固和耐用。 四、使用电池负极集流体铜箔的优势 电池负极集流体铜箔的优势主要表现在以下几个方面： 1.提高电池的电导性能，使其更加高效和稳定。 2.提高电池的耐久性，使其更具应用价值。 3.降低了电池的内阻，提高了电池的输出功率和效率。 总之，电池负极集流体铜箔电镀是电池技术中非常重要的一部分，它能够提高电池的性能指标，从而增强了电池在各种应用场合中的应用价值。
锂离子电池耐过放性能的改善
锂离子电池耐过放性能的改善 张松通;李萌;邱景义;余仲宝;明海 【摘要】采用磁控溅射法在负极集流体铜箔表面镀上一层致密的钛膜,以石墨为活性物质制备成扣式电池进行了对比实验.实验结果表明以铜箔为集流体制备的石墨半电池4次过充之后比容量衰减了120 mAh/g(全电池的过放过程对应着石墨半电池的过充过程),以表面镀钛铜箔为集流体,4次过充之后比容量只衰减了25 mAh/g.循环伏安曲线和交流阻抗分析表明铜箔表面镀一层钛膜,可有效地提高铜箔的电化学抗腐蚀性能,进而提高锂离子电池的耐过放性能. 【期刊名称】《电源技术》 【年(卷),期】2018(042)009 【总页数】3页(P1270-1272) 【关键词】锂离子电池;集流体;镀钛;过放 【作者】张松通;李萌;邱景义;余仲宝;明海 【作者单位】防化研究院,北京100191;防化研究院,北京100191;防化研究院,北京100191;防化研究院,北京100191;防化研究院,北京100191 【正文语种】中文 【中图分类】TM912.9 锂离子电池在各种恶劣的使用工况下，尤其是过放，性能会快速下降，甚至失效。Jie shu等[1]对LiFePO4、LiNiO2和Li-Mn2O4三种正极材料进行过放电实验，
结果表明正极材料结构的稳定性对电池的耐过放性能有影响，其中橄榄石型LiFePO4结构最稳定，当过放到1 V时，电池性能几乎不受影响；当过放电压到0 V时，三种材料的结构都受到严重破坏。Hossein Maleki等[2]通过对LiCoO2/石墨锂离子电池进行过放电实验，当过放电到0 V时，隔膜上有Cu2+的存在，负极铜集流体被腐蚀是造成电池比容量衰减的主要原因。M.Zhao等[3]通过采用铜集流体和钛集流体的对比实验，发现铜集流体被腐蚀是过放时导致电池失效的主要原因。Seung-Taek Myunga等[4]系统地研究了几种常用的集流体在0～5 V之间的电化学反应，其中铝、铬适合用来做正极集流体，而铜、钛则适合用来做负极集流体，铜在3 V（vs.Li/Li+）开始发生氧化还原反应，有Cu2+析出，而钛在1.7 V（vs.Li/Li+）时会在表面形成一层致密的钝化膜，随着电压升高，钝化膜不发生分解。余仲宝等[5]对LiCoO2/MCMB的过放电行为进行了研究，结果显示过放电前后MCMB结构没有发生变化，性能衰减是由SEI膜的损坏和集流体的腐蚀共同作用导致的。 1 实验 1.1 镀钛集流体的制备 用盐酸清除铜箔表面的钝化层，在酒精中超声清洗10 min，然后进行磁控溅射。磁控溅射工艺条件为：靶材为钛，靶间距为11 cm，在氩气氛围下，溅射电流为 0.5 A，压强为0.5 Pa，镀膜时间为 5 min。 1.2 材料的表征 使用英国剑桥公司S-260型扫描电镜观察复合材料的表面形貌。 1.3 电池的组装及性能测试 按照石墨∶PVDF∶乙炔黑=8∶1∶1的比例制备极片，以金属锂片（电池级）为负极，电解液为1 mol/L LiPF6/（EC+DEC）（1∶1体积比），在充满氩气的手套箱中制备CR2025型扣式电池和三电极电池。