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电电池失效分析池失效分析Dec.2008Tianjin Lishen Battery Joint-stock Co.,Ltd5/21/20241-目目录录一一:8D分析方法分析方法二二:锂锂离子离子电电池常池常见见失效模式失效模式三三:关关键键控制参数控制参数四四:失效模式分析失效模式分析五五:与安全相关的要求与安全相关的要求5/21/20242-一一:8D分析方法分析方法1.主主题题 -Concern Title2.小小组组建立建立 -Team3.Cross function3.问题问题描述描述 -Problem description4.Whats wrong with what?5.4.临时临时措施措施 -Containment action6.Emergency response action to protect customer5.措施措施验证验证 -Verification of containment action prove your containment action is effective.6.原因分析原因分析 -Root cause analysis 3why Fishbone7.重重现现性性实验实验 -simulation testing to recur the defects8.改善措施改善措施 -Permanent Corrective Action 9.改善效果改善效果验证验证-Verification of Corrective Action Effectiveness 10.防止再次防止再次发发生生-Actions Taken to Prevent Recurrence Document (Dfmea/Pfmea CP WI)11.庆庆祝祝 -Congratulation5/21/20243-二二.锂锂离子离子电电池常池常见见失效模式失效模式电电池失效池失效电电压压低低内内阻阻大大容容量量低低安安全全漏漏液液其其他他循循环环差差鼓鼓胀胀(方方/聚聚)自放自放电电负载负载漏漏电电流流短路短路充充电电不足不足-焊焊接接导电剂导电剂接触接触(腐腐蚀蚀)电电液液-涂敷量涂敷量温度温度电电阻阻-过过充充短路短路过热过热挤压挤压-焊焊接接注液孔注液孔密封件密封件-焊焊接接注液孔注液孔密封件密封件-受受热热气气胀胀循循环环-电电液液电电极极温度温度循循环环条件条件-5/21/20244-三三:关关键键控制参数控制参数粉粉浆浆材料材料,配比配比,黏度黏度,固含量固含量,除除铁铁涂敷涂敷涂敷量涂敷量,颗颗粒度粒度,速度速度,温度温度,间间隔隔,长长度度,对齐对齐度度,涂敷突起涂敷突起,基体基体碾碾压压碾碾压压密度密度,平整度平整度,厚度厚度,反反弹弹率率剪切剪切毛刺毛刺,收卷收卷对齐对齐度度,宽宽度度电电极制造极制造:Lamination:覆盖涂敷覆盖涂敷宽宽度度5/21/20245-三三:关关键键控制参控制参数数极片烘干极片烘干温度温度,气气压压,时间时间,极片反极片反弹弹极耳极耳焊焊接接焊焊接拉力接拉力,极耳胶极耳胶带带卷卷绕绕对齐对齐度度,毛刺毛刺,张张力力,粉粉尘尘,极片插入极片插入/收尾位置收尾位置,掉粉掉粉极极组组卷卷绕绕:5/21/20246-三三:关关键键控制参控制参数数压压极极组组压压力力,温度温度,时间时间,均一性均一性,极极组组厚度厚度,异物异物包胶包胶带带胶胶带长带长度度,胶胶带带性能性能入壳入壳极极组组入壳比入壳比,入壳挫入壳挫伤伤极耳极耳焊焊接接拉力拉力,位置位置,虚虚焊焊,异物异物装配工序装配工序:5/21/20247-三三:关关键键控制参控制参数数弯极耳弯极耳间间距距,角度角度,形状形状扣盖扣盖极耳极耳变变形形,上上垫垫片片挤压挤压离心入壳离心入壳极耳极耳变变形形,角度角度周周边焊边焊接接隔膜隔膜烫伤烫伤,焊焊接接强强度度,焊焊接裂接裂缝缝,异物异物装配工序装配工序:5/21/20248-三三:关关键键控制参控制参数数烘极烘极组组时间时间,温度温度,气气压压,水份含量水份含量,隔膜状隔膜状态态注液注液温度温度,湿度湿度,注液量注液量,静置静置时间时间预预化成化成电电流流,电压电压,时间时间封球封球球径球径,压压力力,球材球材质质装配工序装配工序:5/21/20249-三三:关关键键控制参控制参数数化成化成电电流流,电压电压,时间时间老化老化温度温度,静置静置时间时间后后处处理理筛选电压筛选电压,电电流流,电压电压,温度温度,设备设备精度精度分分选选短路短路,厚度厚度,富裕量富裕量(Margin)化成化成/后后处处理工序理工序:5/21/202410-三三:关关键键控制参控制参数数焊焊接接电电流流,时间时间,夹夹具具PTC关断温度关断温度,结结构构强强度度PCM性能性能,焊焊接接,触点触点注塑注塑温度温度,溢胶溢胶,少胶少胶Pack:贴纸贴纸外外观观,水水贴纸贴纸,安全安全阀变阀变形形5/21/202411-四四:失效模式分析失效模式分析p 低低电压电压:1.自放自放电电 2.负载负载放放电电 3.充充电电不足不足 4.接触不良接触不良可能的原因可能的原因:混料混料(LiFePO4)充充电电不足不足盖子盖子绝缘绝缘件性能不良件性能不良铁铁屑屑/镍镍屑屑储储存存时间长时间长(温度温度/时间时间)PCM自耗自耗电电流大流大毛刺毛刺外短路外短路隔膜缺陷隔膜缺陷掉粉掉粉(手卷手卷/极片粘接力极片粘接力)受受热热使隔膜使隔膜闭闭孔孔注液少注液少球腐球腐蚀蚀焊焊接不良接不良(极耳极耳/盖盖,极耳极耳/箔箔)极柱腐极柱腐蚀蚀底部底部焊焊接接损伤损伤隔膜隔膜漏液漏液5/21/202412-四四:失效模式分析失效模式分析p 高内阻高内阻:1.焊焊接不良接不良 2.过过放放电电 3.外短路外短路(受受热热)4.接触不良接触不良可能的原因可能的原因:导电剂导电剂不足不足外部短路外部短路封口不良封口不良涂敷粘接力涂敷粘接力受受热热断断带带注液少注液少循循环环极耳与底部极耳与底部焊焊接不良接不良焊焊接不良接不良(极耳极耳/盖盖,极耳极耳/箔箔)低温低温生生锈锈,腐腐蚀蚀极柱腐极柱腐蚀蚀水份水份安全膜翻安全膜翻转转极极组热压组热压(高温高温/高高压压)PTC孔板脱落孔板脱落过过充充/过过放放PCM5/21/202413-四四:失效模式分析失效模式分析p 安全安全 1.内短路内短路 2.过过充充电电 3.热热冲冲击击 4.充充电时电时接接电话电话可能的原因可能的原因:极极组组挫挫伤伤芯片芯片过热过热不不齐头齐头涂敷涂敷上上垫垫片片压压极极组组组组合不匹配合不匹配负负极极结结尾在尾在侧侧面面涂敷突起涂敷突起铝铝箔褶箔褶皱皱析析锂锂5/21/202414-五五:与安全相关的要求与安全相关的要求p 安全安全 安全安全规则规则更新更新 基于基于对对安全的了解深入，我安全的了解深入，我们对电们对电池的安全池的安全设计设计准准则进则进行了更新行了更新,主要突出了以主要突出了以下几点下几点:1.电电极以极以单单面涂敷量面涂敷量进进行控制行控制(真真实实的的N/P比比)2.电电液水份的控制，特液水份的控制，特别别是注液后水份的是注液后水份的规规格格 3.铝铝箔与箔与负负极活性物极活性物质质之之间间的的绝缘绝缘要求要求 4.毛刺毛刺规规格格 5.安全安全阀阀的有效性的有效性 6.对对新的行新的行业标业标准的符合性准的符合性CathodeSepAnodeCathodeSepAnodeSepCathodeN/P1.08N/P1.08N/P1.085/21/202415-