锂电池极片制造基础知识（完整版）

　 锂电池极片制造基础知识

　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、正极主料及导电剂烘烤温度

　 130±2℃

　 ,烘烤时间

　240±5min

　 。

　6、型号为 ISR18650PC-1300 圆柱型锂离子电池正负极合浆工艺参数: 正极浆料粘度:

　 5000±500

　mPa·s、固含量:

　67.0%±2.0% ； 负极浆料粘度:

　 3000±500

　mPa·s、固含量:

　39.0%±2.0% 。

　7、浆料外观需满足:

　 均匀 、

　 无颗粒

　、

　无气泡

　、

　上层无油污

　。

　8、涂布所用基带外观满足: 无褶皱

　 、无破损

　、 无油污 、 无氧化及其他异常情况。

　9、目前生产所用铝箔以厚度分有

　14um

　、16um

　、18um 、20um 、25um。

　10、目前生产所用铜箔以厚度分有

　9/10um

　、12um

　。

　11、正式涂膜前须进行试涂以确认面密度。试涂时先涂

　3 片,取第

　3 片测试面密度,按照《面密度测试作业指导书》测试,同时测试涂布

　长度

　和

　留白长度 ,根据指标进行适当补偿。

　12、空基带的面密度=空基带的重量/空基带的面积。

　13、理论涂布段数=主料重量*出料率(99%)/主料占比/一大片上粉量。

　14、一大片上粉量=单面面密度*涂布长(单面+双面)*涂布宽。

　15、单面面密度的计算公式:(极片重量-箔材面密度*箔材面积)/箔材面积。

　16、当发现极片外观存在缺陷时,可采用 丙酮/酒精(溶剂)清洗胶辊或 更换胶辊 等措施。

　17、碾压工序厚度测量工具为千分尺,其精度一般为 0.001mm。

　18、分条工艺控制要求: 毛刺≤

　 20

　μm；

　1

　m 长的极片蛇形弯≤

　1

　mm

　;波浪边弧高≤

　 0.8

　mm。

　19、6S 包括

　 整理

　 、

　 整顿

　、

　 清扫

　、

　 清洁

　 、

　素养

　、

　安全

　。

　20、工作前正确穿戴好劳保用品,如

　 防尘服,口罩,手套

　 等, 检查房间湿度小于 30%RH

　 方可进行工作。

　21、在锂离子电池的制造过程中,有很多东西是必须严格控制的,一是粉尘,二是金属颗粒,三是水分。

　22、批号设置 R/ P/J 161212 XX 中 R/ P/J 代表电池种类,R R 代表圆柱,P P 代表方形,J J 代表聚合物软包,161212 代表正极计划涂布日期为 16 年 12 月 12 日,XX 代表电池型号代码。

　23、使用灭火器的方法是拔开保险环、将喷嘴对准火焰根部,按下压把,喷射灭火。

　24、在生产管理过程中要求我们做到日 事 日 清 ,日 事 日 高 ,严格按工艺要求安排好生产,对生产过程应受控,随时了解生产情况,并做到不违章指挥。

　二、选择题( ( 含多选题) )

　1、正极合浆车间工艺湿度控制指标( C

　)。

　A 、≤20%RH

　 B、≤25%RH

　C、≤30%RH

　D、≤40%RH 2、每批次浆料从合浆完毕至涂布结束不得超过(

　B

　)h。

　A、20

　 B、24

　 C、28

　D、32

　3、目前导电剂称重时所需使用什么精度的电子秤( B

　)。

　A、0.1Kg

　 B、0.01Kg

　C、0.001Kg

　 D、以上都可以 4、型号为 ISR18650PC-1300/1500 圆柱型锂离子电池碾压、分条设定速度参数 m/min( C ):

　A、碾压 15 分条 20

　 B、碾压 20 分条 25

　 C、碾压 25 分条 30

　 D:碾压 30 分条 40

　5、极片毛刺可能造成的影响( CD

　 )。

　A、电池外观不良

　 B、外部短路

　C、刺穿隔膜

　 D、内部短路 6、已知一负极片辊压厚度为 0.109mm,其中箔材厚度 9μm,双面面密度为 1.5g/ 100cm2 ,其压实密度为( D

　)

　A、1.35g/cm³

　 B、1.4g/cm³

　C、1.45g/cm³

　 D、1.5g/cm³ 7、负极过压可能造成的影响(

　BCD

　 )

　A、负极偏轻

　B、影响容量发挥

　 C、电池析锂

　D、内阻大 8、负极露箔可能造成的影响(

　BC

　 )

　A、电池外观不良

　B、电池析锂

　 C、影响容量发挥

　D、影响焊接 9、极片烘烤不彻底可能造成的影响(

　BCD

　 )

　A、导致内部短路

　B、导致电池胀气

　 C、影响容量发挥

　D、导致内阻增大 10、制程中下面哪些因素对电池性能起着至关重要的作用(

　 ABC

　)

　A、温度

　 B、湿度

　 C、时间

　D、大气压力 11、下列哪种灭火器适于扑灭电气火灾(

　 B

　 )

　A、二氧化碳

　 B、干粉

　 C、泡沫

　D、清水 三、 判断题 ( × )1、一负极片单面涂布面密度为 57g/ m²(含箔),铜箔厚度为 10μm,则该极片双面涂布标准面密度应约为 130g/ m²(不含箔)。

　( √ )2、涂布时加料液面高度忽高忽低易导致面密度不稳定。

　( √ )3、第一次生产前,所有合浆设备和工具均需清洗干净,并烘干。

　( × )4、分切后的极片应放入烘箱充氮气保存,暴露在空气中的时间应不超过 4h。

　( × )5、涂布时极片厚度不作为品质控制项目,也无需记录厚度数据。

　( × )6、正极偏轻易造成电池短路。

　( × )7、油系正极配料粘度过高时,可加入 NMP 或无水乙醇调粘度。

　( √ )8、负极配料时加入无水乙醇或乙丙醇主要是为了消泡。

　( × )9、磷酸铁锂电池的标称电压比三元电池的高。

　( × )10、“自转 1500rpm”其中的 1500rpm 是指每小时 1500 转。

　四、简答题 1、涂布时导致面密度不稳定的因素有哪些？

　答: :涂布面密度不稳定主要由以下几个原因造成 (1)张力不均会引起面密度不稳定 (2)刀口松动、刀口积料长时间不清理会引起面密度不稳定 (3)上料时加料液位影响面密度稳定性 (4)涂布过程中由于震动引起的面密度不稳定 (5)周转系统故障,浆料不一致 (6)每桶浆料粘度不一导致面密度不稳定 2、一锅正极浆料,主料 325KG,主料含量 93.7%,固含量 67%,出料率为 99%,要涂成极片规格长度 810mm留白 8mm,极片分条宽度为 57mmm,用 基带规格为 16*472,涂布有效宽度为 465mm,面密度为 149.9g/m2。

　问题 1

　计算本锅浆料理论涂布段数

　问题 2

　涂布有效利用率 答: :(1)

　 325*1000/93.7%*99%/(465*802)/149.9/2*106 =3071 断 (2)

　 465/57=8

　 57*8/465=98.06%

　3、假如正极涂布要求单面面密度为 150g/ m²(不含箔),生产过程中因操作人员控制不当或因机器原因导致 60 米极片单面面密度达 160g/m²(不含箔),作为现场管理人员,你该如何处理该品质异常？为什么这样处理？

　答: :首先判定此单面面密度超出工艺标准 0.1g/ 100cm2,解决方案如下: (1)如果负极片余量足够,可以按轻微阴阳片涂双面后标识下转,但因压实差异,同时影响电池厚度,建议此电池分容后入库或用于发单只订单或少数串并联订单 (2)如果负极余量不足,建议此极片报废处理。或补足够余量的负极搭配,标识下转分容后入库或用于发单只订单或少数串并联订单 原因:负极余量不足会导致电池析锂,影响电池容量发挥,导致电池寿命短、内阻大,严重析锂时将导致电池存在极大安全隐患。

　五、分析题

　结合你目前的工作岗位,针对生产上所存在或经常出现的品质异常问题谈谈你个人看法,针对这些问题你有什么好的建议或方法？(可以举例加以说明)

　自由发挥

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