锂电池安全生产知识大全
第一章
锂电池基础知识
一、基本概念
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1、锂离子蓄电池(单体电池):含有锂离子的能够直接将化学能转化为电能且 装置。该装置包括电极、隔膜、电解质、容器和端子等，并被设计成可充电的电池称为锂离子蓄电池。
2
蓄电池组(电池组):由任意数量的锂离子电池组合而成且准备使用的组合体。该组合体包括适当的封装材料、连接器，也可能含有电子控制装置。
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搅拌:是指将活性物质、粘结剂、导电剂、溶剂等通过混合、分散而配置成均匀的浆料过程。
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负极涂膜:将浆料均匀涂抹在基材上，通过烘箱将基材烘干，同时将烘箱内的蒸汽通过回收系统进行回收。
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注液:完成电解液注入锂离子电池电芯的过程，注液方式包括人工注液和自动化注液。
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化成:激活电池活性物质，在电池表面形成致密稳定的SEI膜电化学过程，通常指首次对电池充电的过程。
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老化(静置):将化成后的电池在一定的环境(温度、气压)条件下存放一段时间，以筛选出劣质产品的过程。通常分为常温静置和高温静置。
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成品电池:经检验合格并已包装入库的产品，或虽未入库，但已办理入库手续的锂离子电池产品。
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半成品电池:经过化成带电后，并未进行检验，进入成品电池仓库前的电池。
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原辅材料:锂离子电池制作所需的材料，包括正负极材料、导电剂、粘结剂、隔膜、电解液、集流体、外壳、安全阀等。
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次品电池:电池经过检测，部分性能、规格不能完全满足要求的电池。
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报废电池:不能再继续使用，报废或不合格的电池。。
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闪点:在规定的试验条件下，可燃性液体或固体表面产生的蒸汽与空气形成的混合物，遇火源能够闪燃的液体或固体的最低温度(采用闭杯法测试)。
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防火分区:在建筑内部采用防火墙、楼板及其他防火分隔设施分隔而成的区域，将火灾限制在一定的局部区域内(在一定时间内)，不使火势蔓延。
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防火间距:防止着火建筑在一定时间内引燃相邻建筑便于消防扑救的间隔距离。
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防火隔墙:建筑内防止火灾蔓延至相邻区域且耐火极限不低于规定要求的不燃性墙体。
二、锂离子电池简介及结构
1
锂离子电池简介
“锂离子电池是指Li+嵌入化合物为正、负极的二次电池。 正极采用锂化合物LixCoO2、LiXNiO2、LiXMnO2、LiFePO4和三元复合材料。负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。在充放电过程中，Li-在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。充电时，Li+从正极脱嵌，经过电质嵌入负极，负极处于富锂状态。放电时则相反。
2
锂离子电池结构
正极:活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体
负极:活性物质(石墨、MCMB、CMS)粘合剂、溶剂、基体隔膜电解液
外壳五金件:钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带
（1）锂离子电池结构----正极
电池放电时从外电路获得电子的电极，此时电极发生还原反应。通常是电位高的电极，锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极等。
(2)锂离子电池结构------负极
电池放电时向外电路输送电子的电极，此时电极发生氧化反应。通常是电位低的电极，锂离子电池中的石墨电极。
（3）锂离子电池结构----隔膜
隔膜一-是放置于两极之间，作为隔离电极的装置，藉以避免两极上的活性物质直接接触而造成电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过，以形成通路。隔膜要求:
①离子透过度大。②机械性强度适当。③本身为绝缘体。
④不与电解液及电极发生反应。
三、锂离子电解液特征要求
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能较好地溶解电解质盐，即有较高的介电常数。
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“应有较好的流动性，即低黏度
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对电池的其他组件是惰性的，尤其是充电状态下的正、负极表面
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在很宽的温度范围内保持液态，熔点要低，沸点要高
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安全性要好，即闪点要高，无毒。电解液
四、锂离子电池生产工艺
1
锂离子电池生产典型工艺流程图
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锂离子电池生产企业主要生产工序
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配料将羧甲基纤维素钠、钴酸锂、石墨以及调合剂等电极制作材料混合到一起，调制成糊状物。
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涂布将调制好的正极或负极涂层材料均匀地涂覆在铝箔(集流体)或铜箔(集流体)上制成电极片。
烘烤将经过涂覆的正极片或负极片送入涂层烘干室进行干燥。
辊压将已烘干的电极片通过辊压增加涂层与铝箔或铜箔的附着力和紧密度，同时提高电极片的平整度。通过辊压将附着不牢的电极涂层材料剥离
缠绕叠片按电池型号规格需要而裁剪成长度、宽度不同的电极片，按正极片在内，负极片在外，中间一层为绝缘隔膜材料的叠放次序缠绕在一起，制作成电池芯。
点焊在电池芯的正(负)极上焊接金属片，作为电极的接触点(称为极耳)，被引出到电池外。
冲压成型将卷好的电池芯放入模具中压制成符合规格要求的尺寸，并使电池芯紧密贴合在一起。
包装将电池芯放入内包装物并封口。
注液对放入包装物内的电池芯加注锂离子电池专用电解液.
化成又称为“老化”，是锂离子电池在首次充放电过程中，电极材料与电解液在固液相界面上发生反应形成一层覆盖于电极材料表面的钝化层。这种钝化层是一种界面层，具有固体电解质的特征，是电子绝缘
体，但却是Li+(锂离子)的优良导体，Li+可以经过该钝化层自由地嵌入和脱出，因此这层钝化膜被称为“固体电解质界面膜”，简称SEI膜。
分容锂离子电池经过恒压充电，然后放电，进行几个循环，使电极充分浸润电解液，充分活化，直到容量达到要求为止，这个激活过程被称为“分容”。
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一、充电： 1、锂离子从正极脱出 充电前，锂离子嵌在正极材料的层状结构里，当电芯接入充电电路，电源对电芯施加外部电压，使正极材料中的锂离子获得能量，正负极之间产生电场，锂离子从正极材料中脱嵌而出，变成自由的锂离子和电子，电子通过外部回路流向负极，锂离子内部出现浓度梯度，使锂离子在活性颗粒中发生扩散（固相扩散过程） 2、锂离子穿过正极界面膜（CEI膜） CEI膜是由正极中的锂离子和电解液发生的副反应产生的化合物组成：首次充电时发生脱出并扩散过渡金属离子从正极溶解到电解液中，并由这些金属离子形成的产物也可以作为CEI膜重新沉淀到正极颗粒表面。CEI膜对正极会起到保护作用，阻碍正极和电解液的进一步反应，提高正极脱锂的稳定性。 CEI膜具有厚度薄、成分复合、生长不均匀、状态不稳定、化学性质特殊的特点。比如，CEI膜经常由磷酸锂（Li3PO4）、聚合物（例如聚丙烯腈）和锂盐（例如锂氟酸盐）组成。磷酸锂是CEI膜的主要框架材料，可以提供锂离子传输的通道，聚合物和锂盐则用于增加膜的电导率和降低界面阻抗。 3、锂离... -
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