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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电化基础 » LFP扣电新手10问
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2235803

银虫 (小有名气)

[求助] LFP扣电新手10问 已有5人参与

刚接触这个行业，很多问题纠结不清，前后矛盾，请谅解各种问题的可笑！

正极（磷酸铁锂）+（SP-LI）+（KS6）+PVDF(NMP)
  负极：Li
  扣电型号：CR2025（泡沫镍）
电性能测试：0.1C，0.2C，0.5C，1C，2C 各循环两次。
测试步骤：搁置12小时- 恒流充电 - 恒压充电（4.2V） - 搁置10min - 恒流放电（2V） - 搁置10min - 循环

第一问：恒压充电时间很长！
1.恒压充电时间很长，是不是极化的原因？若是极化，那应该是接触内阻引起的欧姆极化吧。那么如图，0.1C 充电恒压时间很短，为什么到0.2C充电时会恒压充电这么长时间？有时某个倍率会这样，有时全部倍率充电都会发生这种情况。这是为什么？
2.而且某些电池会恒压充电到600mAH，这种电池是不是就属于过充，从而对电池造成损坏了，那么后面的数据即使很好是不是也不准了？
3.那么造成的原因是不是就四大类，一种是因为活性物质LFP本身？一种是隔膜，电解液，锂片被氧化，极片起皮等原因？还有一种是扣电制作不到位，没对齐，微短路等原因？最后就是测试仪器的探针被氧化了？
  那么，各位大神能不能帮忙推断下具体是哪一个，或者推荐下正交试验找找原因！万分感谢！

PS：电解液，锂片都换新的了，隔膜没换。仪器探针用砂纸磨了下。

LFP扣电新手10问
图片1.png


LFP扣电新手10问-1
图片2.png
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1楼 2014-08-10 14:33:58
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
磷酸铁锂的电压会什么会弄到4.2V？
LZ这个电压时从哪里得来的？一般我们用到3.8V；
第一问：恒压充电时间很长！
1.恒压充电时间很长，是极化的原因，但不是接触阻抗的原因；
应该是电化学极化的影响：如果是接触阻抗不会随充电电流发生变化，而从图上看极化时间随电流大小变化；
2.扣式电池的人力也就几个毫安时，如果充电很多600就是说电池坏了..
3.恒压时间长就是说电极材料的阻抗有点大，电池的倍率性能不好；是材料的具体性能表现；和压实密度，粒径大小，导电剂配比什么有关系；
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何处高楼无可醉，谁家红袖不相怜！
10楼2014-08-11 22:53:17
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
2楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-10 14:39:20
第二问：恒流充电时电压波动较大
一般在0.1C充电时电压波动较大（偶尔其他倍率充电时也会有），为什么？

图片3.png

图片4.png
...

LZ的0.1C电流是多大？ 充电柜的精度是多大？
如果这个充电电流和充电柜的最低精度很靠近的话，就会出现LZ所说的问题；
换个好点儿的充电柜是个好办法
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11楼2014-08-11 22:55:39
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langzhizhou

版主 (职业作家)

【答案】应助回帖

引用回帖:
3楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-10 14:45:08
第三问：电压平台偏离3.5V

电压平台偏离3.5V，而且倍率越大，偏离的越严重。我知道电流越大，极化越大，就会导致平台偏离。但是同一批制作好的极片，别人做的极化在1C充放电时电压平台才会明显偏离变大，我做的 ...

LZ也说了电压平台或者说中压降低，是由于阻抗极化的影响；
至于说有的人电池倍率性能较好，有的倍率差点，那就是电池的极片或者制作过程中的引起的阻抗过大；
LZ测试下ＥＩＳ阻抗看看
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12楼2014-08-11 23:04:25
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langzhizhou

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
2235803: 金币+5 2014-08-14 19:55:40
引用回帖:
4楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-10 14:50:58
第四问：极片冲切的问题
极片冲切成圆片后，圆片四周会出现先浮肿，并伴随起皮。
1，这会对电池造成什么影响，是不是会间接的增大接触内阻？
2，为什么会引起起皮，可能的原因有哪些？
3，极片烘烤和辊压对极片 ...

1.极片冲切后要求完整的圆，没有毛边，浮肿，起皮，掉料什么的，肯定会影响电池性能；阻抗以及充放电容量什么的；
2.极片起皮原因有很多，新鲜刚压实的极片起皮的话，是不是粘结性不好？或者集流体表面清洁度不够..
3.极片烘烤温度太高或者时间太久会对极片造成不良影响；极片的压实也会影响，压实密度太高太低都会有影响，具体LZ需摸索
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13楼2014-08-11 23:12:44
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langzhizhou

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【答案】应助回帖

引用回帖:
5楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-10 14:54:32
第五问：为什么要加两种导电剂 :（SP-LI）+（KS6）
1.加两种有什么好处？
2.只加一种又有什么影响？
3.谁能给下SP-l i的数据，我在网上没找到呢
谢谢！

炭黑和石墨导电剂颗粒差很大；
通常磷酸铁锂会用石墨包覆，而后面添加炭黑是为了更好的增强颗粒间的接触
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14楼2014-08-11 23:18:28
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langzhizhou

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【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★
2235803: 金币+5 2014-08-14 19:55:19
引用回帖:
6楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-10 15:12:46
第六问：充放电曲线中 各平台对应的反应和原理
（半路出家，理论方面很差，请谅解并免谈多看书之类的话）
1，扣电刚组装好电压在3.2V左右 ：这时正极Fe价态并没变，负极是Li | Li+的3.04V，那么3.2V是怎么来的？
...

1.锂片表面存在表面膜，不是绝对的3.04V；所以这个刚做好的电池开路电压2--4都是正常的；
2.搁置是陈化过程，电解液充分浸润；
3.电压平台的出现和磷酸铁锂的具体性能有关，LFP-FP是类似相变一样，在这期间电压基本不变；
4.反之一样；
5.电动势是正负极的电势差；电极电势是单个电极的电势，是特定的物理性能；正极减负极的电极电势的电势差就是电池的电动势；正极你要查三价铁/二价铁的电势，而石墨C属于惰性电极不参与反应；
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15楼2014-08-11 23:32:09
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langzhizhou

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20楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-14 19:10:51
是同一批极片，我做了5个扣电，师兄也做了5个扣电，他做的比我做的倍率好的多。那估计是电池制作过程中的问题了，关键是我做的时候，师兄专门在旁边看着，没发现什么问题！所以比较纠结！...

LZ你把你的电池和你师兄的电池EIS做个对比测试；
另外扣式电池的制作很考验个人经验的...这个多熟练就是
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26楼2014-08-15 23:32:10
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langzhizhou

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21楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-14 19:28:33
1 能不能讲一下具体是怎么影响充放电容量的？谢谢！
2 又想起个问题，浆料和集流体之间的粘结是靠PVDF，还是靠辊压？
3 极片烘烤温度太高或者时间太久会对极片造成怎样的不良影响？能不能讲一下或推荐几篇相关文 ...

1.极片有毛边，容易造成微短路，至于浮肿起皮掉料的部分直接不能发挥容量；
2.粘结剂联结，辊压是把颗粒压实，和压实密度相关；
3.高温加速老化，简单的道理；
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27楼2014-08-15 23:37:36
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langzhizhou

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22楼: Originally posted by 2235803 at 2014-08-14 19:29:44
有没有具体数据啊，谢谢！推荐文章或资料也行！...

这个LZ去查阅下，或者弄点去做SEM，一目了然
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28楼2014-08-15 23:38:42
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