1、锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训锂离子电池的生产安全锂离子电池的生产安全SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训内内 容容一、事故警示一、事故警示二、锂离子电池基本概念二、锂离子电池基本概念三、生产过程的危险与有害因素辨识三、生产过程的危险与有害因素辨识四、锂离子电池组装的安全要求四、锂离子电池组装的安全要求SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安安理理全全管管培培课课训训基本概念基本概念SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训
2、锂电池事故案例1：2010年10月11日23时35分，电池公司客户退回的锂电池在存放处发生自燃起火，工人用灭火器扑救后再次发生起火，过火面积50平方米左右。案例2：2012年2月19日11时40分许，位于深圳公司三楼清洗房发生发生火灾,火灾中一批手机锂电池被烧毁，两名工人因吸入浓烟感到不适送医院治疗。案例3：2012年8月22日，位于公司，电器线路着火引发火灾事故，将三楼车间多台设备烧坏。案例4：2012年10月10日13时35分， 位于公司的二楼仓库发生火灾事故，15时30分左右扑灭，无人员伤亡，将存放在库房中的锂电池烧，损失400万元。案例5：2012年11月28日22时44分公司老化房起
3、火，烧毁多个货柜式老化房，待电池一批。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训2012 20122012年年2 2月月1919日日1111时时4040分许，位于深圳市某公司三楼分许，位于深圳市某公司三楼清洗房发生发生火灾清洗房发生发生火灾, ,火灾中一批手机锂电池被烧毁，两火灾中一批手机锂电池被烧毁，两名工人因吸入浓烟感到不适送医院治疗。名工人因吸入浓烟感到不适送医院治疗。 案例一案例一：“2 21919”深圳某电池厂火灾事故深圳某电池厂火灾事故SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训案例二：“10.22”龙岗电池厂火灾事故 2012年10月22日龙岗电
4、池厂因值班人员擅离岗位，使的老化电池短路发热而无人知晓，最后发生火灾。n储存区储存区老化区老化区n充电检测区充电检测区SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训案例三：“10.10”龙岗电池厂火灾事故 2012年10月10日13时35分， 位于公司的二楼仓库发生火灾事故，15时30分左右扑灭，无人员伤亡，将存放在库房中的锂电池烧掉，损失400万元。SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安安理理全全管管培培课课训训基本概念基本概念SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安
5、全培训11电池（电池（battery） 电池是指通过正负极之间的电化反应将化学能转化为电能的装置。 充电时，将电能转化为化学能进行储存。 放电时，将化学能转化为电能释放，作为电源供用电器。 活性物质：电池充放电时，能进行氧化或还原反应而产生电能和储存化学能的电极材料。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训12什么叫锂离子电池？什么叫锂离子电池？Li-Ion batteryLi-Ion battery 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
6、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”。 充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。 放电时则相反。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训13 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训二次锂电池的构造SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训15SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训16SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训17SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训18锂离子电池结构锂离子电
7、池结构 正极正极 活性物质活性物质 导电剂、溶剂、粘合剂、基体导电剂、溶剂、粘合剂、基体 负极负极 活性物质活性物质（石墨、（石墨、MCMB、CMS) 粘合剂、溶剂、基体粘合剂、溶剂、基体 隔膜隔膜 电解液电解液 外壳五金件外壳五金件（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训19锂离子电池结构锂离子电池结构正极正极正极基体：铝箔（约正极基体：铝箔（约0.016mm厚厚)正极物质：正极物质：LiFePO4+碳黑碳黑+PVDF正极集流体：铝带（约正极集流体：铝带（约0.1mm厚）厚）高温胶带（
8、约高温胶带（约0.05mm厚）厚）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。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训20正极： 主要材料包括活性物质、黏结剂、导电剂 钴酸锂或锰酸锂：参与电化学反应的活性材料导电剂：提高电极的导电性，如CB、KS、SS、SP、和LSTM黏结剂： 把活性材料和导电剂黏结在铝箔(15和20微米厚）之上如 PVDF1300， 1700等 正极材料需要做成有一定粘度的浆料涂覆在具有集流作用的载体上，并且能够与之紧密粘接，同时正极活性物质为半导体，导电性不好，因此需要加有一定量导电剂
9、以增加正极的导电性，降低电池的内阻，因此正极中除需要有活性物质外还需要有导电剂、粘接剂、溶解粘接剂的溶剂等。正极组成SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训21锂离子电池结构锂离子电池结构负极负极负极基体：铜箔（约负极基体：铜箔（约0.010mm厚厚)负极物质：石墨负极物质：石墨+CMC+SBR负极集流体：镍带（约负极集流体：镍带（约0.07mm厚）厚）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，锂离子电池中石墨电极。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训22负极： 主要材料包括活性材料石墨、黏结剂、导电剂活性材料石墨：
10、参与电化学反应的活性材料如：MCMB、P15B HG、 MCF、天然石墨、CMS等导电剂：提高电极的导电性，如SS、SP、LSTM等黏结剂： 把活性材料和导电剂黏结在箔(15和20微米厚）上 ，如PVDF1100、SBR、CMC等 厚度为8微米到18微米的铜箔作为负极集流体。 负极组成SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训23电解液电解液溶溶 剂剂锂锂 盐盐添加剂添加剂EC、PC、EMC、DEC等等LiPF6、LiClO4、LiBF4等等防过充添加剂防过充添加剂阻燃剂阻燃剂抑制气体生成抑制气体生成改善改善SEISEI膜性能膜性能控制水和酸含量控制水和酸含量锂离子电池电解液
11、组成示意图锂离子电池电解液组成示意图SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训24锂离子电池结构锂离子电池结构电解液电解液锂离子电池所使用的有锂离子电池所使用的有机溶剂机溶剂1.碳酸酯类2.羧酸酯类3.醚类有机溶剂4.含硫有机溶剂SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训26锂离子电池结构锂离子电池结构隔膜隔膜l材质：单层材质：单层PEPE（聚乙烯）或者（聚乙烯）或者 三层复合三层复合PPPP（聚丙烯）（聚丙烯） +PE+PP+PE+PPl厚度：单层一般为厚度：单层一般为0.0160.0160.02
12、0mm0.020mm 三层一般为三层一般为0.0200.0200.025mm0.025mm隔膜是放置于两极之间，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：离子透过度大 机械性强度适当 本身为绝缘体 不与电解液及电极发生反应 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训27电池外壳电池外壳锂离子电池内部存有参与反应的液态电解质，且不允许有水的存在，因此电池要求完成封闭，封装的壳体要求耐电解质及大气的腐蚀，且有一定的耐内部压力的能力，一般采用不锈钢、镀镍钢或铝材，因为铝较轻且易于成型，因此我们主要采
13、用铝壳壳体。电池有正负两极，电池壳体可以作为一极，另外一只需要于壳体绝缘，因此两极之间需要加装绝缘密封垫，电池壳体组件是以激光焊接的方式进行密封的，因此绝缘密封垫还应该具有较好的耐热性能。我们一般选用耐腐蚀性、耐高温性及密封性较好的氟塑料作为电池的绝缘密封垫SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训28SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训29锂离子电池的工作原理 电池在充电时，锂离子从正极中脱出，通过电解质和隔膜，嵌入到负极中；电池放电时，锂离子由负极中脱出，通过电解质和隔膜，重新嵌入到正极中。在充放电过程中，锂离子在正负极之间嵌入脱出反复运动，实现化
14、学能和电能的相互转化。电池体系中锂永远以离子的形态出现，不会以金属的形态出现，所以这种电池叫做锂离子电池。 锂离子脱出反应式为：LiMO2xLi+Li1-xMO2+xe-负极采用碳电极，从理论上讲，每6个碳原子可吸藏一个锂离子，锂离子嵌入反应式为：xe-+xLi+nCLixCn式中的M为Co，Ni，Mn，Fe等金属元素，C表示负极化合物，如LiC6，TiS2，WO3等等。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训1.锂离子电池的充电特性： 由于锂离子电池要求，其充放电需精密控制，因此，锂离子电池需采用专门的恒流，恒压充电法进行充电。通常恒流充电到4.2V/节，后转入恒压，定时
15、充电，待恒压充电电流降到100mA左右时，终止充电，恒流充电电率为0.1C1.5C（C：当电池额定容量为1000mAh时，则1.0C充电率表示充电电流为1000mA，1.5C充电电流为1500mA，依此类推），只要进入恒压充电状态，充电电流会慢慢降低到零，并停止充电。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训2.锂离子电池的放电特性： 锂离子电池采用恒流连续放电，开始放电时电压均为4.2V/节（单节开路端电压），终止放电电压，通常规定为3.0V（不充许过放电），最低放电压也不能低于2.5V，否则影响电池寿命。对同一电池而言放电电流大小不同，充电时间长短也不同。若用1.0C电流
16、放电到终止电压3.0V约需1h；若用0.2C电流放电，到放电结束约需5 h。可见放电时间长短与电池容量，放电电流大小有关。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训3.锂离子电池的存储特性： 锂离子电池的存储特性是指锂离子长期有储后保持容量的特性及恢复容量等特性。锂离子电池剩余容量与存储时间和存储温度有关，在20环境温度下保存半年，容量可保持在额定值的90%以上，而同一电池在60环境温度下保存一个月后，容量保持仅此有额定容量的80%左右。可见锂离子电池宜在低温下保存，一般用户长期不用的电池宜放在冰箱冷冻室内保存。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训关键
17、-电池充电 (1)充电电压：单只电池最高充电电压为4.2V。(2)充电电流：充电电流应为0.7CmA或更低。 3)充电温度： 应在0C至45C温度范围内进行充电。(4)反极充电：不要对电池进行反极充电。关键-电池放电(1)放电电流： 放电电流应为1CmA或更小 (2)放电温度：应在-20C至60C温度范围内进行放电。(3)放电终止电压： 应避免单只锂离子电池放电电压低于3.0V，过放电会损坏电池性能。关键-电池贮存 锂离子电池应充电30%至50%容量后在室温下贮存。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训 锂电制作的一般流程配浆配浆涂布涂布辊压辊压装配装配注液注液化成化成检
18、测检测出货出货二、锂离子电池生产的主要工艺SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训35圆柱型锂离子电池的制造工艺流程圆柱型锂离子电池的制造工艺流程正极配料正极配料来料检验来料检验负极配料负极配料正极涂布正极涂布负极涂布负极涂布正极制片正极制片负极制片负极制片隔隔 膜膜卷卷 绕绕入入 壳壳烘烘 烤烤短路检验短路检验滚滚 槽槽注注 液液封封 口口化化 成成密封性检验密封性检验分分 容容外包装外包装出出 厂厂出厂检验出厂检验湿度控制湿度控制SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训36三、锂离子电池的命名三、锂离子电池的命名 锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形
19、、扣式几种锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式几种: :圆柱形的命名用三个字母和5位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池(LI)，后一个字母表示圆柱形(R)，前两位数字表示以mm为单位的最大直径，后三位数字表示以0.lmm为单位的最大高度，如LIR18500即表示直径为18mm，高50mm的圆柱形锂离子电池。 18mm高度高度50mmLIR18500SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训37方形的命名方形的命名用三个字母和6位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池(LI)，后一个字母表示方形(S)，前两位数字表示以mm为单位的最大厚度，中间两位数字表示以mm为单位的宽
20、度，后两位数字以mm为单位的最大高度，如LIS043048即表示厚度为4mm，宽30mm，高48mm的方形锂离子电池。 LIS043048高度高度48mm厚度厚度4.0mm宽度宽度30mmSZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训38锂离子电池用保护线路板锂离子电池用保护线路板 多节电池组保护板 手机电池保护板手机电池保护板SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安安理理全全管管培培课课训训危险有害因素分析危险有害因素分析SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训二次锂电池安全因素1、最主要的因素是目前电池能量密度大电池能量
21、密度大，同样的体积的情况下要得到更高的容量必定会对其安全造成影响，所以我们不一定要求供应商最小的体积做最大的容量。2、过充过充-对电芯过充电，当电压上升到4.6Vcell以上或更高时，电芯本体温度不断升高达到热爆炸的状态，从而发生破裂，冒烟，起火，爆炸的危险。3、短路短路-因为电池容量大内部电阻低，所以外部短絡时通过大的电流，电池内部达到热爆炸的状态，从而发生破裂，冒烟，起火的危险。4、因为电解液电解液主要是由有机溶剂有机溶剂组成的,所以有燃烧的可能性。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训1.电解液的溶剂 电解液（电解质盐LiPF6 ）溶剂主要组成是碳酸烷基酯，如碳酸二
22、甲酯（DMC）,碳酸二乙酯（DEC）,碳酸甲乙酯（EMC）等，都是沸点很低的可燃液体，遇火易燃烧 。 六氟磷酸锂(LiPF6) 有腐蚀作用。不可燃性，加热和酸类进行反应会产生有害的氟化氢（腐蚀性）。氟化氢和金属反应会产生爆炸性的气体。 产生火花点燃电解液，进而殃及塑料机身和与之接触的易燃物，造成火灾； 引起电池内温度急骤上升，电池内空间很狭小，可能因压力增加而爆炸； 电池内温度上升较慢，电池外壳逐渐溶化，使有腐蚀性的电解液泄漏。锂电池生产危险性锂电池生产危险性SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训2.储电的负极 充好电的负极储存了多量的强还原性物质碳化锂（嵌层化合物等），
23、LiC6的电位接近3.0V，还原剂与金属锂差不多，遇水即可燃烧。 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训3.枝晶 在一些设计或制作不好的锂电池中，长期循环会形成枝晶，锂金属沉积出来，形成粉末状单质（通常是电极边缘的灰黑色粉末），遇到空气即可燃烧，非常危险。 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4.内部短路 当电池的正负极之间隔膜被意外刺破（如枝晶生长，外力作用）导致正负极直接连通时，即为内部短路，大量能量在电池内部释放，很容易燃烧或爆炸。 要求其厚度，厂家，空气渗透性（隔膜中孔的曲折程度，空气渗透性稳定，有利于提高锂离子电池的循环性能 ），孔隙率（
24、适当的孔隙率能保证隔膜吸附足够的电解液，提高离子电导率 ），自闭温度，熔融温度，热性能，力学性能（隔膜的抗拉强度应保证在电池卷绕时不被拉断 ），电导率SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安全性的内部因素-微短路 主要由正负极片上微粉或凸点刺穿隔膜, 引起电芯内部短路造成. 轻微的将造成自放电率高 严重的将造成电池爆炸极粉刺穿隔膜造成电池爆炸极粉刺穿隔膜造成电池爆炸SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安全性的内部因素-极粉内短路 内层负极片掉粉刺穿隔膜, 造成电芯鼓胀SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安全性的内部因素-电芯
25、内部短路 主要由于电芯极耳过长, 与极片或与壳体接触造成短路. 或极耳压迫卷芯, 导致正负极短路. 引起电芯发烫, 严重时会导致爆炸.SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训内短路防范措施电池结构设计优化 在关键工序使用自动化设备和改善工夹具 通过严格存储条件筛除微短路和内短路电芯同时材料体系的稳定性也有助于安全性的改善.SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训微短路和内短路电芯的筛除 自放电严重的电芯有安全隐患 半荷电电芯, 正常情况下, 开路电压大约1个月 压降为15-20mV, 2 个月的压降为25-35mV, 半年压降为50-60mV. 通过严格
26、存储条件, 可把有微短路和内短路隐患的 电芯筛除.SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训50SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训5.电解液分解 在多种情况下，锂电池的电解液会产生气体，如电解液在循环充放电的过程中，不断与电极互相作用可能产生分解放出； 电解液中带有水分等杂质时，在充电时水分或酸被分解产生气体； 电解质盐LiPF6在高温下也可能分解，分解放出气体等等。这种气体在电池内部会形成压力，积累太多可能导致电池变形、泄漏甚至爆炸。 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训6.外壳破坏 液锂电池通常用钢壳或铝壳封装锂离子电池。
27、通常情况下没有什么问题，外壳也比较坚固。但在某些情况下，如充电设备或保护电路出现故障产生过充电，电池内部隔膜被刺穿导致内部短路等，导致电池内部温度迅速上升，压力也急剧增加，这时可能出现安全阀失灵或来不及动作，就会发现具破坏力的爆炸。对于铝塑复合膜包装的电池，如果包装膜被刺破、割破，可能发生电解液的泄漏。 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训7.过充电 锂离子电池中在某些情况下，如外部电路故障或未使用保护时，则可能因为各种原因产生气体：1）正极被过度放电而释放O2，同时电极材料转变成不能再充电的形态，容量会明显下降。2）电解液分解。这是产生气体的主要原因。可能产生的气体有
28、二氧化碳，一氧化碳，甲烷，乙烷，乙烯等。3）其它原因。如温度高时电解液汽化本身的蒸汽，添加剂产生的副反应等。 过充电(电压)/外短路/过温: 150度 30 分钟以上几种情况均有可能导致电池发生安全性事故SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训过充安全性 主要与电芯正极材料有关. LiCoO2 在4.2V 时, 结构不稳定并放出氧气. 同时电解液在4.2V 时分解, 与LiCoO2反应产生大量热. 导致电芯内压急剧升高发生爆炸.SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训55在电池化成初次充电过程中：在电池化成初次充电过程中：电池电压大约在电池电压大约在02
29、.5V02.5V左右，电解质在负极表面还原，形成固态电解左右，电解质在负极表面还原，形成固态电解 质界面（质界面（SEI SEI 膜：烷基碳酸锂、氧化锂、碳酸锂、氟化锂等），作用膜：烷基碳酸锂、氧化锂、碳酸锂、氟化锂等），作用 是使溶剂化锂离子脱去表面溶剂分子得到电子嵌入石墨层内。此时正极是使溶剂化锂离子脱去表面溶剂分子得到电子嵌入石墨层内。此时正极 开始脱出锂离子开始脱出锂离子, , 容量占总体容量的容量占总体容量的10%10%左右。左右。 对电池而言表现为产生气体：主要成分为溶剂还原产物如乙烯、丙烯对电池而言表现为产生气体：主要成分为溶剂还原产物如乙烯、丙烯 和和 COCO2 2 等。等。
30、* *由于电池初期的产气现象，电池内部压力增大同时使电液在极组中分布由于电池初期的产气现象，电池内部压力增大同时使电液在极组中分布 不均匀，出现析锂和电池鼓胀现象。不均匀，出现析锂和电池鼓胀现象。 目前解决方案目前解决方案1 1：就是开口排气，使化成初期产生的气体排出电池之外，：就是开口排气，使化成初期产生的气体排出电池之外，采采 用真空的方法可能效果更好，使气体排出的同时，使电液进一步在极用真空的方法可能效果更好，使气体排出的同时，使电液进一步在极组内部扩散。组内部扩散。 解决方案解决方案2 2：采用新型电液添加剂，提高电池成膜电位，降低一次充电：采用新型电液添加剂，提高电池成膜电位，降低一
31、次充电过程中的气体产生，从而实现闭口化成过程中的气体产生，从而实现闭口化成电压在电压在2.54.2V时时,电池的活性物质开始发生电化学反应电池的活性物质开始发生电化学反应, 负极活性物质负极活性物质 开始嵌入锂离子开始嵌入锂离子,正极继续脱出锂离子。正极继续脱出锂离子。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训56过充情况下，电池的反应过程： 产生氧气：3CoO2 Co3O4+O2溶剂的氧化：ROCO2R+3O23CO2+3H2O溶剂与水反应：ROCO2R+H2O2ROH+CO2盐与水反应：LiPF6+H2O2HF +LiF+POF3HF与正极反应：4HF+CoO2CoF4+
32、2H2O ？因此正极表面包覆Al2O3作用就是抑制副反应，从而提高电池的安全性SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训57过放电情况下，电池的反应过程过放电情况下，电池的反应过程溶剂的还原和铜集流体的阳极化溶解：产生大量的烷烃气和铜溶剂的还原和铜集流体的阳极化溶解：产生大量的烷烃气和铜离子在正极上还原成金属铜离子在正极上还原成金属铜ROCO2R+1/2H2 +e ROLiCO2 +Alkyl ROCO2R+H2 +2e+2Li Li2CO3 +R.R+正常充放电情况下，电池的失效过程正常充放电情况下，电池的失效过程v 溶剂的不可逆反应溶剂的不可逆反应: 2EMC DEC+D
33、MCv 正负极表面反应产物的积累：正负极表面反应产物的积累：Li2CO3、LiF 等等v 内部产生气体造成内压增大内部产生气体造成内压增大v 正极材料结构发生变化正极材料结构发生变化, 如粉化、晶格塌陷等如粉化、晶格塌陷等v随着电池循环进行，电池的随着电池循环进行，电池的SEI膜损坏和修复，消耗电液，膜损坏和修复，消耗电液， 使电池内阻增大使电池内阻增大SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训8.电解液的毒性 锂离子电池中最常用的电解质盐为六氟磷酸锂LiPF6，它的电导率比较好，在有机溶剂中的溶解度高，耐氧化性好，是目前最重要的锂离子电解液电解质盐。但是它具有毒性，与水会反
34、应生成有害的氢氟酸等，对环境和人的伤害性很大。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训其它事故1 注液不通风引起中毒,泄漏引起燃爆；2 化成、老化时燃爆；3 使用乙醇和丙酮擦洗容器，引起燃爆；4 锂电池生产、储存中的自燃、爆炸十分突出；5 锂电池生产过程中不精细操作留下安全隐患；锂电池的安全隐患及事故目前无法杜绝。锂电池的安全隐患及事故目前无法杜绝。SZYSPXSZYSPX2014.03锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训安安理理全全管管培培课课训训四四锂离子电池组装的锂离子电池组装的安全要求安全要求SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训 1 1、 电
35、池的基本组成电池的基本组成 1 1） 主要材料主要材料 三大部件：电芯、保护板、外壳三大部件：电芯、保护板、外壳 电芯：电芯： 为电池的核心部件。为电池的核心部件。 保护板：为保证电芯正常工作，用来对电芯提供保护功能的部件。保护板：为保证电芯正常工作，用来对电芯提供保护功能的部件。外外 壳壳 ：根据使用要求制成不同外形和不同颜色。：根据使用要求制成不同外形和不同颜色。 2 2） 辅料辅料 镍镍 片：为电芯正极引出过度连接用。片：为电芯正极引出过度连接用。 双面胶：固定电芯用。双面胶：固定电芯用。 美纹胶纸：对电芯或保护板起绝缘用。美纹胶纸：对电芯或保护板起绝缘用。 高温胶纸：对电芯或保护板起绝
36、缘用。高温胶纸：对电芯或保护板起绝缘用。 插头线、导线：根据客户需要加配。插头线、导线：根据客户需要加配。PACK在这里是指包装、封装、装配的意思SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训PL-A425062PL-A393442PL-A4150502、电芯各类形状图电芯各类形状图梨形梨形椭圆形椭圆形圆形圆形超薄形超薄形背包形背包形普通形普通形SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训3、电池PACK工艺流程带外壳产品电芯正极加接镍片电芯正极加接镍片(超声波金超声波金属焊属焊)电芯两极成型电芯两极成型电芯与保护板连接电芯与保护板连接(烙铁锡焊烙铁锡焊)扣进外壳
37、扣进外壳半成品检测半成品检测超声波塑焊超声波塑焊成品检测成品检测包装入库包装入库不带外壳产品电芯正极加接镍片电芯正极加接镍片(超声波金超声波金属焊属焊)电芯两极成型电芯两极成型电芯与保护板连接电芯与保护板连接(烙铁锡焊烙铁锡焊)加导线或其它辅料加导线或其它辅料加防护层加防护层(热缩膜或包装膜热缩膜或包装膜)成品检测成品检测包装入库包装入库SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训 A.A.前加工部分：前加工部分：包括：包括：镍带点焊/贴绝缘纸贴绝缘纸/ /正负极加锡正负极加锡 /导线焊接导线焊接 B.组装部分：包括：PCB板加锡/扣扣PCBPCB板板/ /压焊压焊/ /底壳贴
38、胶底壳贴胶/ /端子焊接端子焊接/ /焊接焊接B+B-B+B- /半成品检测半成品检测 /扣盒扣盒 /超焊超焊/ /外观检测外观检测/ /成品性能检测成品性能检测 / /贴商标片贴商标片/ /贴防伪贴防伪 C.包装部分：喷码/抹机抹机/ /包装入箱包装入箱/QA/QA抽检抽检/ /入仓入仓 电池PACK工序分为前加工、组装、包装三大部分 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训错误方式错误方式正确方式正确方式避免电芯正负交叉重叠放置 电芯不要放在导电物质或导电工具旁4、 PACK加工需要注意的事项加工需要注意的事项1 避免电芯正负极短路 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安
39、全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训采用内折工艺焊接镍带时，弯折铝片或镍带长度不可超出电芯凹槽长度，以免过长而受压刺破绝缘胶与电芯包装薄膜，从而使电芯漏液。为正确的镍为正确的镍/铝带弯折长度铝带弯折长度弯折长度过长弯折长度过长，镍带顶到凹槽侧壁镍带顶到凹槽侧壁，容易刺破电芯容易刺破电芯 2、折叠正负极时注意长度 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训严禁用尖锐之物刮擦其表面。应带严禁用尖锐之物刮擦其表面。应带指套作业，避免划伤电芯。指套作业，避免划伤电芯。避免用镊子
40、之类的利器接触避免用镊子之类的利器接触电芯表面，防止刺破电芯包电芯表面，防止刺破电芯包装而造成漏液。装而造成漏液。 3 、电芯外包装膜保护 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、电芯防冲击保护在运输、储存、使用等过程中必需非常小心，电芯不能受挤压，或受重物冲撞；组装电池时应避免用力敲击电芯周边，防止电芯内部隔膜破裂造成微短乃至短路。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训5 、电芯装配环境注意台面清洁台面清洁保持工作台面的干净，避免镍带、锡渣等其它异物刺破电芯。 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训6 6、极耳焊接时极耳焊接
41、时的防护的防护极耳焊接或浸锡时间应尽可能短，一般在360、3秒以内。焊接时间不能过长，以免烫伤极耳胶引起漏液。手上不宜带戒指等装饰物品。以免划伤电芯。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训7 电芯堆放与存放电芯堆放与存放 电芯堆放要整齐电芯堆放要整齐，标识清楚标识清楚，层次分层次分明明，堆放高度在堆放高度在20-30盒左右盒左右，应存应存放在比较干燥的地方。放在比较干燥的地方。 堆放过高堆放过高(70-80盒盒) SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训使用、运输、储存等过程中必须注意温度范围，使用、运输、储存等过程中必须注意温度范围， 低于低于60度
42、。度。当电芯极耳间距较小时当电芯极耳间距较小时,为为防止在运输过程中短路防止在运输过程中短路,应应在负极端套上一热缩胶管在负极端套上一热缩胶管 当电芯用导线引出时当电芯用导线引出时,须把须把一端用绝缘胶或套管套住一端用绝缘胶或套管套住 通过吸塑盒把电芯通过吸塑盒把电芯正负极隔开正负极隔开 电芯的包装、运输及防护电芯的包装、运输及防护 SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训1、锂离子电池安全守则目的 告知有参加锂离子组合作业的人员，使其正确在了解正确的操作、储存和运送的方式。按照规定要求，保证安全使电池不损坏。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训2、
43、锂离子电池安全守则储存 储存区域需阴凉干燥及不受天气影响，无雨淋日晒。正常的电池储存温度在025度之间，最高温度不超过45度，长期储存温度要求更严格；相对湿度保持在30%-70%之间。 电池组件不能储存在加热器，热水机等热源附近。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告 锂离子电池有原厂出货时，大约充电时在30%左右，必须是“活”的电池，必须遵守下列安全要求：SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（1-1）不可以用金属造成
44、电池两极短路SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（1-2）不可以用金属造成电池两极短路更不可以刀片切割SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（2）不可以将两个以上电池或其它金属放于同一塑料袋中，以防止意外短路SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（3）不要对电池加热，不能用铬铁碰到电池本体，禁止用热风枪直接对着电池吹。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（4）不
45、要将电池放到可能产生高温的场所SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（5-1）机械损伤不要强力撞击电池组件SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（5-2）机械损伤不要让电池掉到地面上SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（5-3）机械损伤不要撞击电池或其它原因使电池受损SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（5-4）机械损伤不要因工具使电池受损SZYSPXSZYSP
46、X锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（5-5）机械损伤取放规范，避免坠落SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（6）不要将电池用水或其它溶液擦拭SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（7-1）不要违规作业-禁目挤压、碰撞或其它尖锐工具使电池绝缘片破损而导致短路SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂
47、离子电池安全守则-操作上之警告（7-2）不要违规作业取放不规范，单手取电池使正负极短路SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告（7-3）不要违规作业取放不规范，取电池使正负极短路SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上
48、之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂
49、离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训4、锂离子电池安全守则-操作上之警告SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训5、锂离子电池的安全守则-弃常处理程序凡电池有短路、凹陷、漏液等现象依报废流程处理；若电池本身有异味散发或发现变色的情况，必须将此电池移开，不得碰到热源；立即拆解组件如PCM，CELL，确认电池已经
50、远离热源环境使电池降低温度；电池因短路而产生大量的热，拆掉造成短路的组件后，即会停止加热；发现电池液有外漏时，此电池应立即隔离；若有皮肤扫接电池液，应立即用肥皂沾水清洗；若电池液沾到眼睛，立即用清水清洗，然后看医生。若单一电池发热，立即放入通风防火区域或密闭容器中使其降温，这可能是内部短路，内部短路会产生冒烟，当内部能量释放结束后，温度会停止上升。SZYSPXSZYSPX锂离子电池安全培训锂离子电池安全培训6、锂离子电池的安全守则-报废装配过程中发现所有短路、漏液、生锈、凹陷的电池都要报废；报废过程要小心，不要让电池外壳造成另一个电池的短路；千万不要拆解电池，除非在控制良好的环境，不要将电池放
