锂电池生产工艺有哪些环节你知道吗?

       锂电池在人们的日常生活中占据一席之地，然而它从哪里来?锂电池生产工艺又有哪些环节?虽然锂电池生产工艺视不同锂电池生产厂家而有一些差别，但是由于原理相同，因而主要的锂电池生产工艺也是基本一致的，一般都有：配料，涂布，辊压，裁片，分条，焊接极耳，卷绕，封装，烘烤，注液，化成，成型，分容检测等工序。

　　在上述锂电池生产工艺必备的步骤中，从选料到成型后的分容检测要注意五个方面的问题：

　　一、改善正负极活性材料的物化结构，这是锂电池生产工艺的基础环节：

　　1、对材料进行适当的离子掺杂，2、改善活性材料的粒度分布，避免活性材料的粒度分布过宽，3、尽量使用具有无序性层状结构或者层结构较薄的材料，4、改善电极材料的表面结构;

　　二、电极涂层的高粘结强度有利于降低循环容量下降率，这是锂电池生产工艺中最具技术含量的流程，为此要注意：

　　1、形成胶粘剂材料的粘结剂及溶剂要纯，涂好的极片也不宜存放过久，2、正负极涂膜的混料中所用的胶粘剂与活性物质配比要适当，确保涂膜后不掉粉、不脱粉;

　　三、电解液组成的优化，锂电池生产工艺对于电解液的要求是保持容量，延长电池寿命：

　　1、通过锂盐、溶剂和添加剂的优化，提高电解液导电率，减小极化，2、抑制正极材料与电解液的反应，3、通过控制合适的比表面积与对碳负极材料进行包覆、成膜和表面化学反应等表面处理，改善负极材料的表面结构;

　　四、电池材料制备完成后，锂电池生产工艺就进入装配环节，这时要注意：

　　1、负极容量稍稍大于正极容量，2、卷绕正负极与隔膜后，形成的正、负极片与隔膜三者间的间隙粒度不大于0.5mm，上下偏差不超过0.5mm。

　　五、分容检测时，要依照国家标准，用低速率充电为宜，一般是0.2C。

　　总的来说，在工艺制造阶段应该注重如下比例关系：极片面与极片压实密度，负极过剩率，配方工艺，电解液与正负极搭配适用量。

　　锂电池生产工艺中的每一步时间都有差别，一般情况下，配料，烘烤，化成时间长，少则10小时左右，多的要两天两夜;其他工艺比较快，平均5、6个小时。整个的锂电池生产工艺流程大概需要15天。

影响锂离子电池安全和有效充电的因素有三个因素分别为：电压、电流和温度，因此，在充电器设计中要照顾控制好这三个因素。

　　按照上述要求，充电器IC应有主动电源路径管理，这种电源路径管理要求在负载端电流进行加载/卸载的情况下，实时调整锂电池充电电流，有效监控管理符合USB-IF所规范的电流限制和软激活功能的要求。IC内应整合温度监控功能，如果IC温度超过限定值，会自动降低充电电流。充电器的电源适配器保证5V直流电源能进行降压稳流充电，如果适配器有过电流，可以用外部电阻设定最大充电电流控制，避免USB过载。

　　充电器还应具有适应性电源路径管理功能，当系统端用电超过输入电源的供给限制时，保证锂电池能够主动开动放电功能，同时对系统端供给其所需电能。充电器耗电极小，电池低于3V时，IC内部应以设定充电电流的10%预设电流。

　　锂电池充电的适宜温度是0~45℃，如果以0.5C充电，则可将1C温升定为90℃，此时充电器操作于35℃的环境温度中，对锂电池充电最好，所以，2小时速率充电的电流最佳。

　　充电时有一个最根本的问题是充电时芯片温度过高，因此，设计时必须在充电电流和散热机构之间找到平衡点，由于便携式充电器应用于轻薄的便携式产品。多使用导热性差的塑料外壳，不考虑金属散热片，最后以降低充电电流也就是延长充电时间的办法来取得较低的操作温度。

　　因此，普通的锂电池充电器适合1500mAh以下容量锂电池，而对于高电压高容量的锂电池，则要使用同步交换式充电器充电。

　　经过上述设计的锂电池充电器充电流程分为三个阶段：

　　1、充电IC先检测是否有输出短路或过载的保护模式，如系统正常，再看电池电压是否为3V，高于3V可直接进入恒流充电，低于3V，则以恒流10%的电流进行预充电;

　　2、恒流快充阶段：升高至4.2V;

　　3、恒压阶段：电池升到4.2V后，电压不再升高，充电电流呈现递减趋势，直至达到恒定电流的10%停止充电。

　　未来的锂电池充电器将向更快、更安全、更全面的充电管理系统发展。

随着人们生活水平的提高，笔记本电脑、平板电脑、数码相机、导航仪、手机、MP3等移动设备成为人们的生活必备品，这些移动设备都使用锂电池进行供电，而锂电池的续航能力是人们最关心的问题，锂电池的保养最关键。

　　以笔记本电脑为例，影响笔记本锂电池续航能力的因素除了系统耗电之外，锂电池的保养也是主要因素之一，否则你就要经常更换外挂电池或者备用电池。

　　日前， Battery University网站中的一篇关于如何延长锂电池寿命的文章提出了锂电池最佳保养的新结论：锂离子电池的最佳保养方式是轻度使用、快放快充，这与机械设备使用方法类似，用的频率越大、次数越多，电池的损耗就会越快。锂电池深度放电的程度越小，使用的时间越长，如果有可能的话，尽量避免经常的完全充放电。

　　就用户来说，你的锂电池使用了10%、20%就进行充电是最好的，剩余电量在50%的时候充电也可以，但是尽量避免手机提示电量不足时开始充电，无论什么情况都不要把电池的电量用完。如果出门在外，尽量使用更大容量的电池或者移动电源。

　　此外，使用环境的温度对锂电池寿命也有影响，过高(30℃)或过低的温度都会对锂电池寿命形成损耗。比如经常连接适配器电源使用的笔记本电脑，最好把电池拆下来，实际上这并不是充电会对电池形成损害，因为电池满电之后就不再充电，但是笔记本电脑在使用时不注意底部的通风情况会让温度过热，这才是影响电池寿命的真凶。当然，如果有一个比较好的使用环境或者散热底座，锂电池可以在停电的时候避免未保存的资料丢失。

　　锂电池的保养可能对单次充放电循环影响不大，但是时间长了之后就有对比，锂离子电池在使用一年或更长时间之后，电池容量都会有损耗，而保养较好的锂电池损耗情况会好很多。