電池低容問(wèn)題分析方法

電池容量是電池的第一屬性，電池低容也是樣品、量產(chǎn)中經(jīng)常遇到的問(wèn)題。首先要確認分容工藝是否設置錯誤（比如放電電流是不是設置大了、充電時(shí)間是不是設置短了）；如果分容工步設置無(wú)問(wèn)題，就需要更換測試點(diǎn)之后對電芯進(jìn)行重新分容。當然對于量產(chǎn)乃至樣品而言，分容柜誤差造成的批量低容的概率很低，一般情況下都是電芯真的有問(wèn)題了。若復測之后依舊低容，那就可以確認低容問(wèn)題真的存在了（同時(shí)在復測的時(shí)候最好留一個(gè)心眼：滿(mǎn)充3pcs復測電芯，以備后用）。

確認了電池低容存在之后，需要進(jìn)一步確認低容發(fā)生的頻度和嚴重度，從整體上掌握低容的實(shí)際情況。樣品往往就是一批，不多說(shuō)；但量產(chǎn)型號則存在“該型號一直低容”及“該型號偶發(fā)低容”這兩種情況。對于前者，分析要以設計、選材角度及量產(chǎn)長(cháng)期遇到的頑固問(wèn)題作為切入點(diǎn)和優(yōu)先考慮方向（例如是不是這個(gè)材料匹配是不曾驗證過(guò)的？是不是最近產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)常出現同一個(gè)會(huì )引起低容的異常但一直拖拖拉拉未曾解決）；對于后者，則需要從產(chǎn)線(xiàn)操作及工藝變更來(lái)作為優(yōu)先考慮對象（例如是不是這一批負極壓死了？是不是產(chǎn)線(xiàn)為了產(chǎn)量縮短了老化時(shí)間？是不是工藝較之前進(jìn)行了改變而這一改變有引發(fā)低容的風(fēng)險）。頻度確認了之后，還要確認一下相對不太重要的嚴重度，也就是低容電芯的比例以及容量低于要求值的比例。確認嚴重度更大程度上是為了可能的放寬容量規格及判定缺貨數量提供依據，而對于問(wèn)題本身的分析，意義沒(méi)有確認頻度一樣重要，不過(guò)依舊必不可少。

整體上把握了低容實(shí)際情況之后，就要開(kāi)始分析了。在系統的分析之前，可以先將之前復測滿(mǎn)充的低容電芯拆開(kāi)看一下界面，若無(wú)問(wèn)題，則很可能是正極涂布偏輕或設計余量不足的原因；若界面有問(wèn)題，則可能是制程中或設計中的問(wèn)題。

首先需要最少低容8pcs電芯+容量合格的8pcs電芯。低容電芯再隨機分兩組為低容A組及低容B組，容量合格電芯隨機分兩組為合格A組及合格B組。而后將兩個(gè)A組電芯放電至靜止電壓3.0V左右（文武習慣于0.5C放電至3.0V后再0.2C放電至2.5V；當然對象是鉆酸鋰和三元+石墨負極）；而后拆解低容及合格電芯，將正極片以85℃以上的溫度真空烘烤24h（具體烘烤參數文武沒(méi)有DOE驗證過(guò)，不過(guò)可以確定給出的參數是可以完成分析的），而后稱(chēng)量低容正極片與合格正極片的重量差異；若低容極片重量明顯低于合格正極片或低于工藝范圍，則基本可以判斷低容為正極涂布偏輕所致。對于烘烤后稱(chēng)量極片重量文武有兩點(diǎn)需要補充：一是雖然正極的首次不可逆鋰源會(huì )使正極損失一點(diǎn)重量，但總不可逆鋰源的重量?jì)H占正極鋰源的5%左右、占正極片重量的0.5%以下，即使再加上由析鋰所造成的不可逆鋰源，其引起的正極偏輕也不會(huì )低于極片總重的1%；電解液在烘烤過(guò)程中不可能完全被烤干，但實(shí)際殘留部分的重量相對極片重量而言也很有限?？傮w來(lái)說(shuō)，烘烤正極后稱(chēng)量極片重量與卷繞前極片實(shí)際重的1%；電解液在烘烤過(guò)程中不可能完全被烤干，但實(shí)際殘留部分的重量相對極片重量而言也很有限?？傮w來(lái)說(shuō)，烘烤正極后稱(chēng)量極片重量與卷繞前極片實(shí)際重量相比，誤差不會(huì )超過(guò)2%。況且有容量合格正極重量與低容極片重量相對比，此種方法還是比較可信的（另外還聽(tīng)說(shuō)過(guò)可以通過(guò)極片上面擦拭什么東西會(huì )更有助于電解液的烤干，其細節及原理文武不懂，希望有知道的朋友不吝指教）。二是同樣的方法不適合于負極，原因為負極化成時(shí)會(huì )增加很多的重量，但可以通過(guò)實(shí)驗給出化成后負極增重比例進(jìn)而反推負極片重量、判斷低容是否為負極過(guò)量不足引起。

如果正極偏輕不是低容的原因的話(huà)就要靠對低容B組及合格B組的分析了。B組電芯需要滿(mǎn)充，而后拆解對比負極界面差異。低放電容量低等價(jià)于低充電容量等價(jià)于負極滿(mǎn)充界面會(huì )有異常。其實(shí)大部分情況，只要低容發(fā)生了，那不論電芯是低容還是容量合格，其界面都會(huì )有類(lèi)似的異常，只是程度不同而已。記錄電芯界面情況時(shí)，也需要同時(shí)記錄對應電芯實(shí)際容量，最后一般會(huì )得到類(lèi)似于低容程度高的電芯其界面異常更為嚴重的結論。