手机锂离子电池与电芯的基本知识
电芯基础知识培训

保护功能:有过流保护、过充保护、短路保护、过放保护
基本知识培训
1、电池组成由:电芯、连接片、保护板、胶壳、五金、商标 及相关绝缘材料。 保 护 板 青 高 稞 温 纸 胶 商 标
胶 壳
电 芯
胶 垫
镍 片 双面胶
五 金
基本知识培训
1、电芯分为:锂离子电芯、镍镉、镍氢。
锂离子电芯分为:钢壳电芯、铝壳电芯、聚合物电芯、圆 柱形电芯 钢壳 铝壳 聚合物 18650锂电
NG OK NG
OK
贴正并超出 电芯边0.5mm 以内
组合电芯时,将电芯组合 平行。完成时自检确定OK 后流入下一工序
在贴青稞纸过程中首先 确定位置,不能贴偏贴 歪。应贴在两电芯中间 且不能超出电芯边缘。
工艺装配注意事项 二、镍片与PCB焊接
1、焊接过程中注意洛铁的角度,不能 碰到PCB板上元件且控制焊接时间 不能过长3S以内完成。 2、焊接镍片焊点不光滑,锡点不满,有刺,此不合格焊点组装电池组后 易刺破绝缘胶纸,导致电池短路,还会导致镍片脱焊,使功能不良。 3、镍片焊点光滑且与PCB对直,无歪斜为格。 4、一般情况下电烙铁温度控制在:普通烙铁340℃-420℃;恒温烙铁340℃380℃(具体参照各产品作业指导书)。
镍氢
基本知识培训
如何区分电芯正负极
极帽是负极 极帽是正极 极帽是正极
整个壳体是负极
整个壳体是正极
整个壳体是负极
基本知识培训
镍氢电池与镍镉电池的区别
镍镉电池: 镍镉电池有两个极板组成,一个是用镍做的,另一个是用镉做的, 这两种金属在电池中发生可逆反应,因此电池可以重新充电。镍镉的 优点是“结实”、价格便宜。缺点是镉金属对环境有污染,电池容量 小,寿命短,所以镍镉电池是最低档的电池,有记忆效应,每次充电 都必须先放电,否则他的记忆功能将大大降低手机的充电量,只有将 电池的余电放净后再进行充电才能保持电池的充电量。 镍氢电池: 镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%, 比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染,无记忆效应。 镍氢电池的缺点是价格镍镉电池要贵,容量比锂电池要低,但好处是 不会因过充过放导致电芯爆炸。
手机锂电池简介

5、所以,我们在市场上看到的旅行充侧面有一个锂电、氢电的选择开关,实际上就是切换截止电压的。
完全充电是用于鉴定电池的储存性能的,在储存12个月后,经完全充电后,以0.2C放电,时间不应低于4h。
过充电性能:0.4C充电结束后,继续以0.1C充电48h,应不变形、不漏夜、不冒烟、等等
以上是对氢电国家标准GB/T18288-2000的简单描述,由此我们可以看出几个问题:
1、对于氢电,完全充电有好处,可以充的更饱,好象就是大家的激活概念。
4、什么算“激活”?锂离子电池本身就是“活”的,假如设计容量600mAh,我虽然充电2小时就饱了,然后放电,可以得到容量600mAh,设计的容量达到了就可以了,这有什么活不活的问题呢? 技术监督部门执行国家标准,检测容量是用1C充电的,然后放,5次中有一次容量达到算合格。 所以正常使用,正常充电即可,从新电池就这样用下去吧,不用担心“激不活”。
6、既然电池内有保护板,我们是否就可以放心了呢:不是,因为保护板的截止参数是4.35V(这还是好的,差的要4.4到4.5V),保护板是应付万一的,假如每次都过充,电池也会很快衰减的。
7、多大的充电电流算是合适的:理论上越小对电池越有好处。但你总不能为了一块电池充电等3天吧。国标规定的低倍率充电是0.2C(仲裁充电制式),还以上面的1000mAh容量的电池为例,就是200mA,那么我们可以估计出这只电池5个多小时可以充饱。(容量mAh=电流mA×时间h)
2、座充,是有两个槽位,前面可放手机,后面放电池的,需要和火牛配合使用。原装的座充质量较好,许多具有“智能”,有些牌子的基本上能做到恒流恒压的充电过程,并在充电结束后有一个涓流补电的过程。有些牌子的虽然没有做到恒流恒压的过程,但电流电压等参数控制准确,也是不错的
锂电池基础知识讲解

锂电池基础知识讲解理想的锂离子电池,除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外,不发生其他副反应,不出现锂离子的不可逆消耗。
实际的锂离子电池,每时每刻都有副反应存在,也有不可逆的消耗,如电解液分解,活性物质溶解,金属锂沉积等,只不过程度不同而己。
实际电池系统,每次循环中,任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应,都可能导致电池容量平衡的改变。
一旦电池的容量平衡发生改变,这种改变就是不可逆的,并且可以通过多次循环进行累积,对电池性能产生严重影响。
⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因,对于Mn的溶解机理,一般有两种解释:氧化还原机制和离子交换机制。
氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高,在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+(固)Mn4+(固)+Mn2+(液)歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。
离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换,最终形成没有电化学活性的HMn2O4.Xia等的研究表明,锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大(由常温下的23%增大到55℃时的34%)[14]。
⑵正极材料的相变革[15]锂离子电池中的相变有两类:一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变;二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。
对于第一类相变,一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化,同时在材料内部产生应力,从而引起宿主晶格发生变化,这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。
第二类相变是XXX-Teller效应。
Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩,导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。
由于Jahn-Teller 效应所导致的尖晶石结构不可逆转变,也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。
在深度放电时,Mn的平均化合价低于3.5V,尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。
锂离子锂聚合物电芯介绍全解

课程纪要
培训时间:1小时 培训目的:了解电池工作原理 熟悉电芯基本构造 熟悉电芯安全性能评价 熟悉常见异常形成原因
课程大纲
电池发展简史 ◆ 常见电池介绍 ◆ 电池工作原理 ◆ 锂离子电芯与锂聚合物电芯区别 ◆ 电芯基本构造 ◆ 电池性能评价 ◆ 常见异常原因介绍
◆
电池发展简史(依电极材质)
常见电池介绍-锂离子电池
特点 工作电压2.75-4.2伏。 无记忆效应。 不含有害金属汞、镉、铅。 重量轻。 瓦时容量是镍氢电池的1.5倍。 需要过电压和欠电压保护,电压保护要通过外设电路控制。 循环充放电寿命500次以上。 自放电率6%左右(20℃,充满电后放置30天),温度升高自放电增加。 电池形状有方形和圆柱形。 提示 不适合在60℃以上高温及-20℃以下低温环境工作。 电池电压超过约4.7伏后有爆炸危险。 普通锂离子电池不适合大电流(2C以上)工作,特制电池最大工作电流可达10C。 锂离子电池组合加工及选用充电器应得到电池厂家的许可,或由专业电池厂家设计加 工 明显膨胀变形的电池应立即停止使用。
聚合物锂离子电池与液态锂离子电池的区别
根据锂离子电池所用电解质材料不同,锂离子电池可以分为液态锂离子电池(lithium ion battery, 简称为LIB)和聚合物锂离子电池(polymer lithium ion battery, 简称为LIP)两大类。
液态锂离子电池和聚合物锂离子电池所用的正负极材料与液态锂离子都是相同的,电池的 工作原理也基本一致。一般正极使用LiCoO2,负极使用各种碳材料如石墨,同时使用铝、
C.热冲击直接导致电池温度过高
当电池温度达到阳极钝化层的分解温度时(约130℃),表面钝化 膜开始分解,引发电解液同阳极LixC6放热反应,促使电池温度继续上
锂离子电池基本知识

锂离子电池基本知识锂离子电池基本知识1、什么是Li-ion电池?Li-ion是锂电池发展而来。
所以在介绍Li-ion之前,先介绍锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。
锂电池的正极材料是锂金属,负极是碳。
当对电池进行充电时,电池的正极上有锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。
而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。
回正极的锂离子越多,放电容量越高。
我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
在Li-ion的充放电过程中,锂离子处于从正极→负极→正极的运动状态。
Li-ion就像一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅来回奔跑。
所以Li-ion又叫摇椅式电池。
2、Li-ion电池有哪几部分组成?(1)电池上下盖(2)正极——活性物质为氧化锂钴(3)隔膜——一种特殊的复合膜(4)负极——活性物质为碳(5)有机电解液(6)电池壳(分为钢壳和铝壳两种)3、Li-ion电池有哪些优点?哪些缺点?Li-ion具有以下优点:1)单体电池的工作电压高达3.6-3.8V:2)比能量大,目前能达到的实际比能量为100-115Wh/kg和240-253Wh/L(2倍于Nl-Cd,1.5倍于Ni-MH),未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L3)循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次.对于小电流放电的电器,电池的使用期限将倍增电器的竞争力.4)安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。
锂离子电池基础知识

锂离⼦电池基础知识电池基础知识培训资料⼀、锂离⼦电池⼯作原理与性能简介:1、电池的定义:电池是⼀种能量转化与储存的装置,它通过反应将化学能或物理能转化为电能,电池即是⼀种化学电源,它由两种不同成分的电化学活性电极分别组成正负极,两电极浸泡在能提供媒体传导作⽤的电解质中,当连接在某⼀外部载体上时,通过转换其内部的化学能来提供能源。
2、锂离⼦电池的⼯作原理:即充放电原理。
Li-ion的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。
当对电池进⾏充电时,电池的正极上有锂离⼦⽣成,⽣成的锂离⼦经过电解液运动到负极。
⽽作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离⼦就嵌⼊到碳层的微孔中,嵌⼊的锂离⼦越多,充电容量越⾼。
同样,当对电池进⾏放电时(即我们使⽤电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离⼦脱出,⼜运动回正极。
回正极的锂离⼦越多,放电容量越⾼。
我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。
在Li-ion 的充放电过程中,锂离⼦处于从正极→负极→正极的运动状态。
Li-ion就象⼀把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,⽽锂离⼦就象运动员⼀样在摇椅两端来回奔跑。
所以,Li-ion⼜叫摇椅式电池。
通俗来说电池在放电过程中,负极发⽣氧化反应,向外提供电⼦;在正极上进⾏还原反应,从外电路接收电⼦,电⼦从负极流到正极,⽽电流⽅向正好与电⼦流动⽅向相反,故电流经外电路从正极流向负极。
电解质是离⼦导体,离⼦在电池内部的正负极之间定向移动⽽导电,阳离⼦流向正极,阴离⼦流向负极。
整个电池形成了⼀个由外电路的电⼦体系和电解质的离⼦体系构成的完整放电体系,从⽽产⽣电能。
正极反应:LiCoO2==== Li1-x CoO2 + xLi+ + xe负极反应:6C + xLi+ + xe- === Li x C6电池总反应:LiCoO2 + 6C ==== Li1-xCoO2 + LixC63、电池的连接:根据电池的电压与容量的需求,可以把电池做串联、并联及混连连接。
锂离子电池基础知识大汇总(电池人常识)

锂离子电池基础知识大汇总(电池人常识)现已广泛被大家使用的锂离子电池是由锂电池发展而来的。
所以在认识锂离子电池之前,我们先来介绍一下锂电池。
举例来讲,以前照相机里用的扣式电池就属于锂电池。
锂电池的负极材料是锂金属,正极材料是碳材。
按照大家习惯上的命名规律,我们称这种电池为锂电池。
锂离子电池的正极材料是氧化钴锂,负极材料是碳材。
电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,为了区别于传统意义上的锂电池,所以人们称之为锂离子电池。
锂离子电池的广泛用途发展高科技的目的是为了使其更好的服务于人类。
锂离子电池自1990年问世以来,因其卓越的性能得到了迅猛的发展,并广泛地应用于社会。
锂离子电池以其它电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域,象大家熟知的移动电话、笔记本电脑、小型摄像机等等,且越来越多的国家将该电池应用于军事用途。
应用表明,锂离子电池是一种理想的小型绿色电源。
锂离子电池的主要构成(1)电池盖(2)正极----活性物质为氧化钴锂(3)隔膜----一种特殊的复合膜(4)负极----活性物质为碳(5)有机电解液(6)电池壳锂离子电池的优越性能我们经常说的锂离子电池的优越性是针对于传统的镍镉电池(Ni/Cd)和镍氢电池(Ni/MH)来讲的。
那么,锂离子电池究竟好在哪里呢?(1)工作电压高(2)比能量大(3)循环寿命长(4)自放电率低(5)无记忆效应(6)无污染以下是镍镉、镍氢、锂离子电池性能的对比:镍氢电池和锂电池的区别镍镉电池和镍氢电池的区别镍氢电池镍氢电池是有氢离子和金属镍合成,电量储备比镍镉电池多30%,比镍镉电池更轻,使用寿命也更长,并且对环境无污染,无记忆效应。
镍氢电池的缺点是价格镍镉电池要贵好多,性能比锂电池要差。
锂离子电池以锂离子电池为材料的一种高能量密度电池。
锂离子电池还是一种智能电池,它可以与专用原装智能充电器配合,达到最短的充电时间、最大的寿命周期及最大的容量。
锂电芯培训资料(三)锂电芯基本知识

锂电芯培训资料(三)锂电芯基本知识品管部选编一、锂电芯原理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。
二、锂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那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现。
所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。
三、锂电芯的安全性电芯的安全性与电芯的设计、材料及生产工艺生产过程的控制等因素密切相关。
在电芯的充放电过程中,正负极材料的电极电位均处于动态变化中,随着充电电压的增高,正极材料(LixCoO2)电位不断上升,嵌锂的负极材料(LixC6)电位首先下降,然后出现一个较长的电位平台,当充电电压过高( >4.2V)或由于负极活性材料面密度相对于正极材料面密度(C/A)比值不足时,负极材料过度嵌锂,负极电位则迅速下降,使金属锂析出(正常情况下则不会有金属锂的的析出),这样会对电芯的性能及安全性构成极大的威胁。
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第一节锂离子电池的基本知识一般而言,锂离子电池有三部分构成:1.锂离子电芯2.保护电路(PCM)3.外壳即胶壳电池的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:MOTOROLA 998,8088,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.超声波焊塑机其作用为:行业内比较好的国产超声波焊塑机应该是深圳科威信机电公司生产的.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.第二节锂离子电芯的基本知识锂离子电芯是一种新型的电池能源,它不含金属锂,在充放电过程中,只有锂离子在正负极间往来运动,电极和电解质不参与反应。
锂离子电芯的能量容量密度可以达到300Wh/L,重量容量密度可以达到125Wh/L。
一、电芯原理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行,锂离子在正负极之间嵌入脱出,往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在,因此锂离子电芯更加安全稳定。
其反应示意图及基本反应式如下所示:二、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那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li 留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现。
所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。
三、电芯的安全性电芯的安全性与电芯的设计、材料及生产工艺生产过程的控制等因素密切相关。
在电芯的充放电过程中,正负极材料的电极电位均处于动态变化中,随着充电电压的增高,正极材料(LixCoO2)电位不断上升,嵌锂的负极材料(LixC6)电位首先下降,然后出现一个较长的电位平台,当充电电压过高( >4.2V)或由于负极活性材料面密度相对于正极材料面密度(C/A)比值不足时,负极材料过度嵌锂,负极电位则迅速下降,使金属锂析出(正常情况下则不会有金属锂的的析出),这样会对电芯的性能及安全性构成极大的威胁。
电位变化见下图:在材料已定的情况下,C/A太大,则会出现上述结果。
相反,C/A太小,容量低,平台低,循环特性差。
这样,在生产加工中如何保证设计好的C/A比成了生产加工中的关键。
所以在生产中应就以下几个方面进行控制:1.负极材料的处理1)将大粒径及超细粉与所要求的粒径进行彻底分离,避免了局部电化学反应过度激烈而产生负反应的情况,提高了电芯的安全性。
2)提高材料表面孔隙率,这样可以提高10%以上的容量,同时在C/A 比不变的情况下,安全性大大提高。
处理的结果使负极材料表面与电解液有了更好的相容性,促进了SEI膜的形成及稳定上。
2.制浆工艺的控制1)制浆过程采用先进的工艺方法及特殊的化学试剂,使正负极浆料各组之间的表面张力降到了最低。
提高了各组之间的相容性,阻止了材料在搅拌过程“团聚”的现象。
2)涂布时基材料与喷头的间隙应控制在0.2mm以下,这样涂出的极板表面光滑无颗粒、凹陷、划痕等缺陷。
3)浆料应储存6小时以上,浆料粘度保持稳定,浆料内部无自聚成团现象。
均匀的浆料保证了正负极在基材上分布的均匀性,从而提高了电芯的一致性、安全性。
3.采用先进的极片制造设备1)可以保证极片质量的稳定和一致性,大大提高电芯极片均一性,降低了不安全电芯的出现机率。
2)涂布机单片极板上面密度误差值应小于±2%,极板长度及间隙尺寸误差应小于2mm。
3)辊压机的辊轴锥度和径向跳动应不大于4μm,这样才能保证极板厚度的一致性。
设备应配有完善的吸尘系统,避免因浮尘颗粒而导致的电芯内部微短路,从而保证了电芯的自放电性能。
4)分切机应采用切刀为辊刀型的连续分切设备,这样切出的极片不存在荷叶边,毛刺等缺陷。
同样设备应配有完善的吸尘系统,从而保证了电芯的自放电性能。
4.先进的封口技术目前国内外方形锂离子电芯的封口均采用激光(LASER)熔接封口技术,它是利用YAG棒(钇铝石榴石)激光谐振腔中受强光源(一般为氮灯)的激励下发出一束单一频率的光(λ=1.06mm)经过谐振折射聚焦成一束,再把聚焦的焦点对准电芯的筒体和盖板之间,使其熔化后亲合为一体,以达到盖板与筒体的密封熔合的目的。
为了达到密封焊,必须掌握以下几个要素:1)必须有能量大、频率高、聚焦性能好、跟踪精度高的激光焊机。
2)必须有配合精度高的适用于激光焊的电芯外壳及盖板。
3)必须有高统一纯度的氮气保护,特别是铝壳电芯要求氮气纯度高,否则铝壳表面就会产生难以熔化的Al2O3(其熔点为2400℃)。
四、电芯膨胀原因及控制锂离子电芯在制造和使用过程中往往会有肿胀现象,经过分析与研究,发现主要有以下两方面原因:1锂离子嵌入带来的厚度变化电芯充电时锂离子从正极脱出嵌入负极,引起负极层间距增大,而出现膨胀,一般而言,电芯越厚,其膨胀量越大。
2.工艺控制不力引起的膨胀在制造过程中,如浆料分散、C/A比离散性、温度控制都会直接影响电芯电芯的膨胀程度。
特别是水,因为充电形成的高活性锂碳化合物对水非常敏感,从而发生激烈的化学反应。
反应产生的气体造成电芯内压升高,增加了电芯的膨胀行为。
所以在生产中,除了应对极板严格除湿外,在注液过程中更应采用除湿设备,保证空气的干燥度为HR2%,露点(大气中的湿空气由于温度下降,使所含的水蒸气达到饱和状态而开始凝结时的温度)小于-40℃。
在非常干燥的条件下,并采取真空注液,极大地降低了极板和电解液的吸水机率。
五、铝壳电芯与钢壳电芯安全性比较铝壳相对于钢壳具有很高的安全优势,以下是不同的压力实验:注:压力是电芯压力为电芯内部之压力(单位:Kg),表内数据为电芯之厚度(单位:mm)由此可见钢壳对内压反映十分迟钝,而铝壳对内压反应却十分敏锐。
因此从厚度上就基本能判断出电芯的内压,而钢壳电芯往往隐含着内压带来的不安全隐患。
其中钢壳电芯型号为063448。
第三节锂离子电池保护线路(PCM)由第二节锂离子电芯的知识我们可以看出,锂离子电池至少需要三重保护-----过充电保护,过放电保护,短路保护,那么就应而产生了其保护线路,那么这个保护线路针对以上三个保护要求而言:过充电保护: 过充电保护 IC 的原理为:当外部充电器对锂电池充电时,为防止因温度上升所导致的内压上升,需终止充电状态。
此时,保护 IC 需检测电池电压,当到达 4.25V 时(假设电池过充点为 4.25V)即启动过度充电保护,将功率 MOS 由开转为切断,进而截止充电。
过放电保护: 过放电保护 IC 原理:为了防止锂电池的过放电,假设锂电池接上负载,当锂电池电压低于其过放电电压检测点(假定为 2.5V)时将启动过放电保护,使功率 MOSFET 由开转变为切断而截止放电,以避免电池过放电现象产生,并将电池保持在低静态电流的待机模式,此时的电流仅 0.1uA。
当锂电池接上充电器,且此时锂电池电压高于过度放电电压时,过度放电保护功能方可解除。
另外,考虑到脉冲放电的情况,过放电检测电路设有延迟时间以避免产生误动作。
过放电保护及过充电保护IC主要生产厂家有:美上美(MITSUMI),精工,台湾富晶(DW01,FS301,302),理光,MOTOROLA等封装形式主要为SOT26,SOT6过电流及短路电流因为不明原因(放电时或正负极遭金属物误触)造成过电流或短路,为确保安全,必须使其立即停止放电。
过电流保护 IC 原理为,当放电电流过大或短路情况产生时,保护 IC 将启动过(短路)电流保护,此时过电流的检测是将功率 MOSFET 的 Rds(on) 当成感应阻抗用以监测其电压的下降情形,如果比所定的过电流检测电压还高则停止放电,运算公式为:V- = I × Rds(on) × 2(V- 为过电流检测电压,I 为放电电流)。
假设 V- = 0.2V,Rds(on) = 25mΩ,则保护电流的大小为 I = 4A。
同样地,过电流检测也必须设有延迟时间以防有突发电流流入时产生误动作。
通常在过电流产生后,若能去除过电流因素(例如马上与负载脱离),将会恢复其正常状态,可以再进行正常的充放电动作。
一、激光焊接的主要特性。
激光焊接是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
20世纪70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接过程属热传导型,即激光辐射加热工件表面,表面热量通过热传导向内部扩散,通过控制激光脉冲的宽度、能量、峰值功率和重复频率等参数,使工件熔化,形成特定的熔池。