5.设计中制定公差的注意事项
只要是需要用于批量生产制造的工艺，就一定要标注公差，因为生产过程中任一参数都绝对不可能在重复操作中一成不变。如果说上学时候所学习的“数值包括两部分：数据和单位”要挪用到生产工艺的话，那就应该完善成“工艺中的参数包括三部分，数据、单位和公差”。涂布面密度的公差、涂布长度的公差、制片贴胶点焊的公差、转序老化烘烤时间的公差等等，看似其重要度远远不及数据本身，但深入追究其中的学问也大有文章。公差作为判断生产波动是否属于异常的主要标准，马虎不得。制定公差，需要注意下面几点：
公差的大小直接决定着设计余量的大小。设计中必须要有余量，以应对制程的波动。设计中最常见的余量为为了应对涂布、分容等误差而富余的容量余量，为了应对辊压厚度不一、转序极片反弹和电芯表面不平整等而富余的厚度余量。
应该说，当制程中公差较大时(此处公差较大等价于制程波动较大)，就必须在设计时留出更多的余量，以此作为制程波动过大的补偿。例如，如果涂布面密度的公差要±4%，那电芯容量设计余量就不应该低于4%，否则就会有极片重量OK的极片(假设没有其他问题)不论怎么分容都是低容。之前曾听说过一位研发的同事说”我们研发部不管工艺中的公差，公差是由工程部给的”，此话就大错特错了；不知道制程公差多少，何谈设计时留出的余量，不晓得余量给多少合适，何谈做设计？制程中实则也有类似于设计&公差的问题：之前工序曾评估过，夹具baking后电芯放置在冷却房1h后，即可完成降温，并将1h作为冷却房冷却的SOP参数；但实际生产时，发现1h经常不够电芯的充分冷却，究其原因，实验时冷却房只有一车电芯且没有记录实验电芯型号，而实际生产时，大电芯更难冷却、冷却房经常会有两车或者以上的电芯、冷却房门开关的次数和关闭的程度也都是不受控的，如此多的不受控，就必然造成波动（此处的波动，等价于冷却效果的波动），而为了抹平这一波动，则必须在SOP中增加冷却时间才可（类似于设计中的增加设计余量）。
公差不可过分宽松于实际制程能力。当公差的范围明显宽松于制程波动时（例如涂布面密度实际可以做到±2%，但工艺要求面密度做到±4%即可），表面上看这样CPK会更高，但其结果是不仅会造成设计时的余量必须增加进而引发不必要的浪费，同时会给产线操作工一个“既可以按工艺上限来做、又可以按工艺下限来做”的认识误区；例如，假使你的辊压工艺厚度要求是100±4um，而产线由于制程能力较高而第一天按98±2um辊压（按中下限做）、第二天按102±2um辊压（按中上限做），两天同样都是按照工艺来做，但结果却完全不一样！此等工艺当有多么失败。做工艺的人应该知道两点：第一是你工艺中的公差不能大到给产线按上限做或者按下限做的机会；二是当产线按工艺中线制作出现问题时、不能教唆产线去按工艺上限生产或者按工艺下限生产，此时必须直接更新文件，否则今天出了问题让产线按上限做、明天好了又按中线做，后天出了问题再按下限做，岂不是玩死了生产？工艺中的严谨也就无从谈起。之前文武一款型号，头部双面光箔尺寸给的是11±2mm，头部绕贴胶纸宽度为25mm，乍一看11mm*2=22mm，绕贴胶纸宽度25mm一定够了；但由于公差给的较大且头部绕贴时会损耗一定的胶纸宽度，实际做出了很多头部双面光箔长度13mm的极片，再去贴胶就无法上敷料了；对其的更改不能是不负责任的“你们按我工艺下限裁切吧”，而应该是直接将裁切长度从11±2mm改为11±1mm或10±1mm。当然，当时产线头部裁切的制程是可以控制在±1mm的，如果产线真的按11mm作为中线来裁切，则不该有很高的比例出现贴胶问题。但关键是，如果工艺本身都不存在严谨性，身为工程师的我们又如何去要求产线做这做那呢？
公差不可严于实际制程能力。公差严于制程能力的结果很简单：很多产品规格都不在公差要求的范围之内，最终要么将不在范围之内的统统报废而后提高制程能力、要么扩大公差范围并对不符合公差的产品进行评估和放行。制程过程的波动一定是越小越好，工艺中的公差需要与制程波动相符，而后再以公差作为设计余量的参考。盲目减小公差，不仅无助于产线制程能力的提高、无助于产品质量的提高，而只会让产线叫苦不迭、让出工艺的人不得不再次修订工艺。
同一参数在不同工序给出的公差，若非测量手法有明显变更或不同工序测量期间数值必定发生变化，否则公差不应不同。之前曾遇到过这样的事情：卷绕后卷芯极耳中心距为±2.5mm，但是封装来料检验却给为±3.0mm。从感性上来讲，由于测量误差及转序对卷芯极耳位置造成了些许影响，如此规定也有一些道理。但问题时，如果你的工序特别多，如果期间要对同一参数进行多次测量，难道每个工序每次测量都要增加一次公差范围不成？故文武认为，只要测量方法是一样的，那前工序对该参数的控制如何，后工序就应该完全一致，而不应该有“越往后越松”的懈怠想法。在一个例子，设计出蓝牙电芯后卷尺宽度也要同时给出且新卷尺要拿给机加工中心加工，如果机加工中心图纸的卷尺宽度公差为±0.05mm的话（线割的精度实际不止于此），那工艺中使用卷尺的宽度公差也应该为±0.05mm而不能更大，当然若量产时发现卷尺宽度需要更改，那是另外一码事，此时要改的是卷尺宽度的中值（例如将卷尺宽度从3.5±0.05mm改为3.7±0.05mm），而非放大卷尺的公差（例如现在卷尺工艺宽度为3.5±0.05mm但实际需要使用3.7mm宽度卷尺，不能将卷尺宽度改为3.5±0.2mm并认为其包括3.7mm就敷衍了事）。当然，当两次测试手段差异很大时，后工序给出的公差可以大于前工序；例如涂布时面密度要求冲孔重量波动±2%，那后面称量极片重量时给出的极片重量范围应该要大于冲孔的波动值，一是不同的测量方法一定会有一些差异，二是极片在辊压分条后，重量会有一些特定趋势的、不容易给出解释的变化。
公差的叠加问题相对较为复杂。很多时候，一个输出同时由多个输入决定，此时输出的波动范围与每个输入的波动息息相关。但莫要轻易地认为输出的波动等于各个输入波动的线性叠加，第一，若输出公差简单给成各个输入公差之和时，则输出公差会变得非常大从而根本无法控制和生产；其次，由于制程过程的数据一般是服从正态分布的，各个输入同时取极限、造成输出结果也是极限的可能性非常非常低。此处最合适的例子就是CPP外露尺寸，CPP外露尺寸作为输出，一般公司的该值范围应该与0.2~2.0mm出入不大；对CPP外露有直接影响的因素包括：极耳点焊时CPP与极片距离、卷绕时插片位置、入盒后卷芯相对于盒子的位置、所用CPP的肩高、顶封裁切宽度，以上的这些输入，每个都有至少±0.2mm的公差，加在一起，其和必然大于CPP外露所允许的波动程度。此时，工艺中需要保证的是当所有输入走中线时、作为输出的CPP外露尺寸经过理论计算也是走中线（卷芯形状特殊需要修正的除外），至于CPP公差为何小于各个输入公差之和，则需要用概率来解释：当遇到CPP点焊距离走下限+卷绕插片走下限+入盒后电芯刚好靠盒子底部+CPP肩高为要求下限+顶封裁切宽度为要求上限这一系列会造成CPP外露减少的现象同时发生时，概率到底有多少？即便是六西格玛设计中，也不需保证设计100%合格（因为这是不可能的），最终只需达到6σ水平即可。但同时也要注意，虽然输出因子的公差无必要大于等于各个输入因子的公差和，但是也绝对不能比输入因子的任何一个小。例如文武之前出工艺时，曾要求正负极耳点焊距极片头部距离皆为±1.0mm、同时极耳中心距±1.5mm，立刻就有PE和产线的同事反问：两个极耳点焊距离公差加一起都±2.0mm了，再加上插片尺寸差异及不同设备卷尺宽度差异，那极耳中心距±1.5mm怎么做？
换句话说，前工序公差的设计必须可以保证不影响后工序的制作。
6.低容的制程分析
如果设计经验或过往批次已经确定的告诉了我们设计不会是造成低容的原因，那么制程的造成的异常就很值得怀疑了。
正极或负极涂布偏轻可直接造成电芯低容。当正极涂布偏轻时，满充电芯的界面不会有异常，此时需要通过文武在《思路》里面给出的烘烤测量正极片重量的方法来确定问题。负极作为锂离子的接受体，其可提供的嵌锂位置数量一定要大于正极提供的锂源数量，否则多余的锂就会在负极表面析出，从而形成薄薄的一层较均匀的析锂。如前所述，由于负极极片重量不能直接取电芯拆出极片的烘烤重量，故一是可以另作实验找到负极增重比例以通过电芯拆出负极片的烘烤重量推算涂布重量，二是可以对比低容与合格电芯或析锂电芯与不析锂电芯负极相对重量（满不满充无所谓，因为对比的是相对的重量），若是合格电芯负极相对重量都要偏重一些且同时低容电芯负极出现了薄薄一层负极析锂的情况，那负极过量不足的可能性就很大了。另外，正极或者负极涂布阴阳面也会造成低容，而其中又以负极单面涂布偏轻为主，因为正极即使涂布重了，虽然克发挥会降低，但总的容量不会降低反而甚至可能升高。判断阴阳面就很简单了，一面界面OK一面析锂基本可以断定为阴阳面，如果负极工艺为错位涂布的话，直接对比烘烤后单双面相对重量比值、只要得出类似于A面比B面涂布轻了6%这样的数据就基本可以断定问题了，当然如果此次低容问题很严重，那进一步反推A/B面的实际面密度也是有必要的。（如果负极头尾都是对齐涂布的，那文武暂时找不到好的称量单面重量的方法，同时也希望有经验的朋友们赐教）辊压会破坏材料的结构，进而影响容量的发挥。一个材料之所以会有诸如容量、电压等的性能，其分子或原子结构为根本原因。当正极辊压密度超工艺值（原因可能为辊压厚度低于工艺下限，但更可能的因素是涂布重了还继续按原辊压工艺辊压）时，其电芯拆开后正极片会很亮。若正极压实太大，卷绕后正极片易断片也会造成低容。但由于正极压死会造成极片一折就断、正极辊压本身就需要很大的压力，所以遇到正极压死的频率较负极压死会低很多。当负极压死时，负极表面会形成一条条或者一块块的析锂（与负极过量不足时几乎覆盖整个负极表面的薄薄一层的析锂差异较大），同时电芯的保液量会明显降低。当压实进一步增加时，析锂的块状区域增加的同时、析锂的量（析锂颜色偏白的程度）也会增加，电芯表面白金两种颜色分明且很干涸，看起来甚至让人作呕。
水含量超标也会造成低容。当电芯注液前水极片水含量超标、注液手套箱露点不合格、电解液水含量超标、除气二封引入水分时，电芯都有可能低容。电芯化成时需要痕量的水分，但是当水分超过一定值时（注液前极片水含量大于250ppm，仅供参考），多余的水分会破坏SEI膜并消耗电解液中的锂盐，从而降低电芯容量。水含量超标的电芯满充负极程一小块一小块的黑褐色。
分析低容时，若已经是胸有成竹则大可随便拆几个外观不良电芯就可以基本确认问题，若是低容造成了批量损失需要详细报告、亦或低容原因是自己之前未曾见过的，则需要踏踏实实从收集制程数据、对比低容及合格电芯、改善方案提出等方面进行细致分析；特别是新确认一个自己未见过的低容情况前，一定要有重复严重实验或最起码要有制程异常数据收集作为所得结论的基础。头几次对问题细致的分析，可以帮助我们养成分析问题的思路，之后再次遇到问题时，才会游刃有余。
7.涂布关键技术-水系负极缩孔
匀浆涂布段的大大小小的异常，也都基本看遍了；曾经解决过棘手的团聚和莫名其妙的面密度一致性不良，自认为起码是入了匀浆涂布的门，总想着看看外面的世界，增长更多的见识，冲动着跑了出来，才发现一切都是幻想。
出来了才发现，原来的同事说的是那么正确，论技术、研发配置，比PBI好的也就是那几个大厂了吧。一陈不变的工艺，一目了然的异常原因，总是被设备故障捆住手脚，体制之下，想向前迈一小步都那么艰难。那么，谨以此篇，来阐述锂电行业大家最少接触、最摸不着头脑的涂布弊病——“白点”，辊压后就是黑点，这也是我两年多工作中接受的挑战性最高的一项。
现象：在电池涂布中，常呈现为似气泡状白色点状凹坑，或呈露箔状；很多人喜欢将此判断为气泡，我想说，能够被气泡（转移涂布）搞得无所适从也真是本事了。
常规思路着手：第一眼看到湿料上的凹坑的时候，我就认定了，这就是缩孔，虽然实践中没遇到过，但是理论有积累；那么结合工艺配方，以及过去解决团聚的经验，问题必定出在VGCF上。
不过，既然用了分散剂，却还是这么差，确实让人纳闷。
实验方案：作为工艺，保持配方不变来改善浆料是基本原则，如下
添加NMP类高沸点有机溶剂助水系浆料分散和改善涂布烘干效果，是比较常见的作法，其结果也验证了其工艺的可行性；但是，领导不认可，无奈，幸好，咱们是不惧艰难，迎难而上，刻苦钻研的有志好青年，查阅资料更是我的强项，so，很快就有了让人兴奋的线索。
锂电行业早年流传的关于缩孔的就两份，一份据传是ATL的，题目为《关于极片涂布时的“气泡”现象》不知真假，就是那篇用显微镜判断了缩孔是一个坑的。。。强悍吧？应该是ATL的吧
另一篇《锂离子电池负极极板花斑的刨析》，花斑是涂料中术语，与缩孔类似却不相同，有人对凹坑处也作了分析，没有异物。
但是这两份资料提供的信息都很有限，我满脑子想的就是VGCF的团聚体作为低表面张力点，导致了缩孔的产生，但是实验六，50%固含量2500mpa`s粘度，让我无力：难道真是设备能力所限（线速度也就15m/min的样子）?
一个好习惯，帮我锁定了目标：
VGCF+水+PVP+CMC，这几样刮细度便看到了缩孔，那么问题就明了了。
绝对就是VGCf的团聚造成的缩孔了？
显然问题没那么简单，从事浆料工艺的同仁基本都有一个习惯，水系浆料的粘度基本都控制在3000mpa`s之下，但是，在这里，为了减少缩孔，却必须要提高粘度；是不是完全糊涂了？
Fink和Jensen推导出，在一定条件下，缩孔由下式决定：
Q（单位时间内流量）=h(湿膜厚度)^2×△γ（表面张力梯度）/2η（涂料粘度）
好了，这个公式足以证明高粘度，低表面张力的NMP，发挥作用的原因了。
但是，作为技术人员，要知道，粘度、表面张力梯度，这些都只是影响因素，而不是最根本的致病因子。
根源究竟何在？？？
在此期间，有幸发现一篇同仁的文章，很是激动，因为很少有人将涂料中缩孔的原理应用到锂电涂布中。
附上链接：http://www.cd-ydl.com/index.php?go=article-26.html，
所以感慨，作为电池工艺的我们，很多成熟的机理，都没有学透，还不如人家做材料的。
鉴于此，本人也曾尝试联系BTR咨询其石墨表面张力数据，回复：不测这个。。。
网上有传，一般为45，想想也差不多，水是72的样子，铜箔40，究竟怎么设计浆料才能使其烘干过程表面张力梯度理想呢？这个有点难。。。
影响因素已经基本确定了，一是粘度，二是烘干，三是表面张力，
但是，最关键的，谁诱发了缩孔，依然没有任何思路。。。如果真是VGCF，那就无力了，指望老板买设备？做梦去吧。。。NMP？循环1000周，等个一年半载吧。。。陷入停滞阶段，又进入资料检索的循环中～总算功夫不负有心人，上网搜索中，不经意间发现一个概念——CMC，
有了新发现，
那就是胶粒！！！
不得不说，科学的力量真的是太强大了，用这个理论，就可以完美解释实验的高粘度低固含量效果更佳的结论了。
立马实验，连续两次小试，一单一双，效果一致。
由此，我更坚定了这个理论的可靠性，当然，毕竟是个人推理，至此，电池4C循环已经跑了300圈，直流阻抗也如理论上的略小；但是，将此应用于生产，感觉我是看不到了，遂特此将此番经历和猜想陈述于此，论坛中有诸多研发工艺前辈，请不吝赐教，这个疑难，前后将近10余次小试，除了CMC的理论，我的能力已经到极限了，离开锂电，这也算是唯一的遗憾，不能见到它的量产效果。
推断：
简单阐述下我的猜想：羧甲基纤维素钠、PVP都是表面活性剂，一端亲水，一端疏水，当其浓度过高时，便形成胶束，亲水基朝外（水溶剂浆料），疏水基团在内，结合本浆料配方（VGCF，Super-P比例均较高，CMC 1.8%），VGCF Super-P本身疏水，那么和胶束内更容易亲和，结合在细度计上观察到的CMC+水+VGCF+PVP就有缩孔的现象，减少了聚合物CMC、PVP的比例进行了实验，设计原则：维持材料不变，减少CMC、PVP比例，本质即降低胶体浓度。
实验第一次，3500mpa`s粘度，细度计上80um可见缩孔；涂布改善。
实验第二次，2500mpa`s粘度，细度65um，有缩孔；涂布效果一致。
好了，如果是原有配比，2500的粘度，那涂布缩孔是没法看的，所以，我基本上坚定了这个理论的正确可靠性、可应用性，而且理论上对电池性能应该是有好处的，在PBI有经历过，浆料粘度过高，直接降CMC比例的，当然，这里是走不动的。。。
以上，可能真的只是个人臆想，恳请诸位高人指导，指正，以便小弟不留遗憾。另本人后来有测CMC不同浓度的电导率，以期测出其临界浓度，尚无结论，望有心人指教；关于尤其石墨的表面张力等，本人依然知之甚少，期望能够学到更多。
谢谢诸位耐心看完，这篇其实没啥技术，只是对于缩孔，锂电很多朋友都没有见过，希望这篇能够给未来或正在为它烦恼的朋友提供一点思路。
附上本人此期间查找的一些资料，虽然找的不容易，不过也没啥好保留的了，找资料千万别局限在自己的小圈子里，外面专业的更多的！
思路表述条理不够清晰，师傅若见此帖，望多多包涵。这两年多，在PBI的一年收获最多，挺感激你们的，PBI确实是个学习工作的好地方，尤其在锂电这种浮躁、浮夸的气氛中。新人朋友们，可别轻易离开那种自由开放学习钻研敬业的企业，多看看书，多查查资料，少玩游戏。
8.电解液缺失对电芯性能的影响
本文有些仓促，但是就这个主题而言，或许再等半年，文武也难有新的见解，所以就急着写出来啦！文章属于扫盲性质，文武也是半盲，所以“高人”不要读文章，也不要留言，谢谢！
“疾在腠理，汤熨之所及也；在肌肤，针石之所及也；在肠胃，火齐之所及也；在骨髓，司命之所属，无奈何也。”这是中学课本中，《扁鹊见蔡桓公》中的一段话；疾在腠理、在肌肤、在肠胃、在骨髓，形象的描述了疾病的四个程度。电解液缺失，就好比电芯得了病，得了病，就必然有重有轻。电解液缺失对电芯性能的影响，何为轻何为重？轻者如何重者如何？这就是本文主要讨论的问题。另外，由于不同材料、不同工艺所对应的吸液量是不同的，所以本文仅是以电解液注液量的“略少、少、严重少”这三个定性的词语来形容电解液的缺失程度；定量来说的话，由于种种原因，文武目前还没有这个能力。“略少”时的情况。
其实即使是略少，电芯也已经是不良品了。电解液少，既有可能是注液量少了，也有可能是老化时间短造成极片浸润不充分，但本文不过多讨论这一问题。电解液略少的电芯，如同潜伏着的谍战人员一样，不容易被发现。这个时候，电芯的容量和内阻都是正常的，检测出电解液略少电芯有三类方法：拆电芯、称重、测试。
拆电芯：，此时满充负极会出现类似于下面图片的样子：
拆开属于破坏性试验且一次只能检测一个电芯，虽然可以最为直观和准确的确定问题，但实际用此方法筛选电芯的可能性却几乎没有。
称重：这一方法准确性较低，因为极片、铝塑膜等也会有重量差异；电解液既然是“略少”，那么实际每个电芯的保液量也就不会差距很大，这样其他材料的重量差异，很可能大于电解液重量的差异。当然，可以通过注液时实测每个电芯的注液量或者保液量来准确的、及时的得知问题电芯，但是与其对全电芯称重，不如增加注液设备的准确性和优化工艺，从而治标治本。
测试：这个是问题的重点，用何种测试方法能够筛选出电解液“略少”的电芯，等价于电解液“略少”的电芯会有何种异常。目前文武仅知道两种方法可以测出容量、内阻皆正常的，但是电解液却略少的电芯。这两个方法分别是：循环、倍率放电平台。
循环，可以说是检查锂离子电池电性能的终极方法，纵观锂离子电池材料和制成时的近乎无数种的异常，绝大多数的最终影响都是两个字：循环。电解液略少时，容量或是说正极克发挥是正常的，前几十次循环的话，容量并不会明显衰减；随着电解液缺失的程度的加重，能够保持较高容量保持率的循环次数会逐渐减少；或者说，电解液“略少”中电解液相对较多的电芯，可能会以正常容量衰减速率循环几十次甚至上百次才会明显衰减；电解液“略少”中电解液相对较少的电芯，可能循环十次二十次容量就开始明显跳水。但不论在容量跳水前电芯能按正常容量衰减速度循环多少次，跳水开始后，电芯的容量都会快速衰减；衰减过程中，电芯的表现是能充入容量，但是放出容量较低（很像气数已尽的人“有进气儿没出气儿”的样子哦），如果做充电容量/放电容量图的话，跳水期间二者的比值会明显高于1；跳水之后，电芯的容量并不会马上降为0，而是相对稳定的维持在其初始容量的20%~40%中的位置一段时间；再往后，文武就没有测过了。以下是一个因电解液不足而容量跳水的电芯的循环容量曲线和C/D曲线。
循环性能的降低，是电解液缺失的一个必然结果，只要电解液的量足够维持电芯循环到规格书中规定的循环次数，就可以认为电解液是充足的。但是，循环性能无法作为筛选电解液量少的电芯的手段，原因很简单，不再多说。
倍率放电平台，这里所说的平台，一定要是相对较高倍率的平台，0.2C/0.5C是看不出来差异的。文武比较了同设计下，实际平均保液量分别为0.002g/mAh和0.0023g/mAh两批电芯的0.5C/3.6V、1C/3.6V和2C/3.4V的平台容量，二者0.5C平台几乎一致，但电解液充足的第二组1C和2C平台容量要高于电解液不足的第一组约8%(文武做的是容量型卷绕软包电芯，倍率型或者叠片电芯所用测试倍率肯定要再高才可以)。与全检称重、测循环、拆电芯相比，用高倍率放电对比平台容量这一方法预测电解液略少的电芯，可行性显然更大。但问题是，对于制成较差的厂子，高倍率下，电芯平台容量本身就可能相差很多，这样的话定标准是很难的。而对于一致性很好的厂子来说，保证注液量和吸液量又是很简单的问题。实在是让人纠结啊。
对于电解液“略少”的电芯，由于正极克发挥还是足够的（克发挥不足，在本文叫做“严重少”），因而最开始极片可能仅是比较干，但是还没有析锂。但随着循环的进行，析锂会越来越严重。“少”时的情况
与“略少”相比，“少”的时候，问题就要简单的多了。依照文武的定义来说，当电解液少到让电芯高内阻的时候，就可以称呼为“少”了。这个时候，电芯的正极克发挥依旧是正常的，但是循环、倍率平台容量都要明显的差于“略少”的情况。
与刚才所说的“略少”和后面眼谈到的“严重少”相比，“少”是一个可遇不可求的中间态。文武是做样品的，这种中间态的情况在样品中，还真的没见过一次。不过有一次测110pcs量产电芯的自放电时（由于测了那批数据，才有了之前的《自放电浅析》），顺便关注了一下里面内阻较高、但是容量正常的电芯，发现的问题有：
平台容量低，即使是0.2C的平台容量，也要明显低于内阻正常的电芯，更不用说高倍率平台容量了。
无法完成循环，这是对实际现象的描述，当文武测过这几个高内阻电芯的倍率后，将电芯搁置了几天，然后有了空余测试通道准备测1C循环，上下限保护电压分别为4.5V和2.5V，这时发现，不论是充电还是放电，通道都会马上进入保护（这种析锂电芯，此时处于高电压状态，但本文不多谈论此问题）。更换通道也没有改善后，测了一下电芯的重量，发现比正常电芯低0.5~1g，室外拆开电芯，全部起火！
由于电解液“少”的电芯，内阻已然偏高，而内阻基本是所有电池厂都会关注的参数，所以筛选出电解液“少”的电芯，并不难。需要再一次强调的是，电解液“少”的电芯，会遇到电解液“略少”的电芯的一切问题，同时也会增加一个问题：内阻偏高。“严重少”的情况
抛开一切不看，电解液“严重少”时，最为明显的结果就是：低容。电芯的内阻往往是由电芯厂制定的，制成一般的话，偶有高内阻也可能出货，但是容量不足的话，可就完全没有补救的可能性了。
处于“严重少”的电芯，克发挥、内阻、平台、循环等问题，将会一起爆发。当看到电芯低容且高内阻时，就很有可能是电解液“严重少”的情况；如果再与正常电芯对比一下重量，则可以几乎确认问题所在。此时，就不要拆电芯了，起火的可能性非常大。
如果将电芯分开来看的话，电解液“严重少”时还可以分为正极吸液不足和负极吸液不足这两个方面来看。当正极吸液不足时，没有足够的锂离子能够从正极脱嵌，但是负极吸液充足，只要是脱嵌的锂离子，就可以嵌入负极。结果就是正负极都很干，但是负极并没有析锂。当负极吸液不足、正极充足时，正极可以提供充足的锂离子给负极，但是负极没有办法接受，于是负极析锂。但不论是哪种情况，电芯的外在表现都是：低容、高内阻、低平台、低循环。电解液“严重少”的电芯拿去做循环，十次就可能掉10%的容量，且循环后由于严重析锂，电芯会变得异常的厚。
最后还要重申一下本文的主旨。文章将电解液少按程度分为“略少”“少”“严重少”这三个程度，程度重的在有自己特有的问题的同时，也必然发生程度比其轻的全部问题。就好比人的某处染疾，严重的时候有严重时候特有的病症，但也必然同时拥有轻的时候的所有病症。
9.浆料匀浆生产工艺在中国的现状
我是广州红运机械吕泛乐，从事各类搅拌机生产20多年。但对于搅拌机在电池浆料生产行业的不正确使用，我深感着急、失望！
1、错误的生产工艺，耗时太长：
生产一锅浆料花费7-10个小时，如果加上打胶时间更是不可思议。究其原因就是，对电池浆料的生产工艺没有完全了解造成的。这样的浪费资源及成本的加大使我为电池生产企业非常着急。但要改变其做法，真是太难。
记的在几年前，广东有一家在电池行业非常有名的企业的几位工艺工程师质问我，你们红运的搅拌机能不能搅拌高粘度物料？我说可以啊，红运生产的搅拌机可以搅拌150万粘度的物料，但他们耻笑。
我苦口婆心给他们讲关于搅拌方面的原理，但他们还是坚持自己的想法。我非常生气，谈了不到5分钟拍桌离开。
结果，他们不再采购我红运机械的搅拌机，而改用一家所谓在国内的合资企业生产的搅拌机。此家搅拌机的搅拌桨就像两根筷子，在干泥巴似的物料里搅动，到现在生产一锅浆料费时8小时以上，还不算打胶时间。就是这样他们还在‘满意地坚持着’
原来他们把浆料的粘度与浆料的密度两者的概念没搞清楚，而在全部粉体里只加入10-20％的液体就搅拌，这样搅拌就根本达不到粘合的作用，也就是说，根本不懂电池浆料正确的生产工艺。
2、不正确的真空脱气操作：
众所周知，我们要的是成品电池浆料里不含气泡以保证涂布质量，但多数企业在整个生产过程中都抽真空。
正确的做法是：当浆料的细度、均匀度及粘度达到要求后方可抽真空。如果在整个生产过程中抽真空，会造成如下严重后果：
（1）、配方比例失调：
由于在抽真空时，液体成分也会随着气体被抽走，真空度越高，流失得越多，从而造成配方比例失衡，粘度变大；
（2）、生产效率变低：
由于在抽真空时，浆料体积变大，物料密度变小，分散及搅拌的效率变低。
3、浆料飞溅，造成上次的材料固结物掉进成品新料里：
在桶体内液面低时高速分散转速开启过高、或当桶体内盛满浆料时公转开启过高，造成浆料飞溅到上桶体及行星箱体上，如下图所示：
以上的不当操作会严重影响浆料的质量及轴承的寿命。可惜的是，客户却一意孤行，不听劝阻。
4、清洗桶体时，液体盛得太满，把搅拌桨转速选择得过高，造成高速分散轴承座内的轴承进水而卡死。此种错误的操作行为在许多公司都在发生，太可惜了。
最后，我要告诉各位朋友，其实做一锅浆料总共只需3-4小时，那就看您是否真正掌握了浆料的生产工艺了没有？
10.羧甲基纤维素钠是什么？
增稠剂？悬浮稳定剂？粘结剂？分散剂？保水剂？
没错，这些都是羧甲基纤维素钠的特性，而且还不止于此，其光辉闪耀，应用广泛，引用一段文字来描述：
“CMC 是一种重要的纤维素醚，是天然纤维经过化学改性后所获得的一种水溶性好的聚阴离子纤维素化合物，易溶于冷热水。它具有乳化分散剂、固体分散性、不易腐蚀、生理上无害等不同寻常的和极有价值的综合物理、化学性质，是一种用途广泛的天然高分子衍生物。CMC 为白色或微黄色粉末、粒状或纤维状固体，无臭、无味、无毒。CMC 具有增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体和保护水分等优良性能，广泛应用于食品、医药、牙膏等行业。CMC 是一种大分子化学物质，能够吸水膨胀，在水中溶胀时，可以形成透明的粘稠胶液，在酸碱度方面表现为中性。固体CMC 对光及室温均较稳定，在干燥的环境中，可以长期保存。CMC 的优越性能如：增稠性、保水性、代谢惰性、成膜成形性、分散稳定性等，可用作增稠剂、保水剂、粘合剂、润滑剂、乳化剂、助悬浮剂、药片基质、生物基质和生物制品载体等。”
分子式：
制造工艺流程：
附上一份CMC成分表（系陶氏化学CRT 30000PA）
对于CMC品质来说，杂质控制的好差，直接决定了其使用性能也依据其应用范畴而不同，譬如食品用、药剂用、电池用、涂料用等等。
这里插入一张图片，大概150倍所拍，不知有没有人能猜出这是什么。
（这个现象我在三家单位都遇到过，涵盖大赛璐、斯比凯克、邦维这三种CMC，负极浆料100目过筛，最终滤得团聚絮状物，清洗可得图中所示，目视略呈透明状纤维，那么判断这厮是啥，基本可以确定了吧？有没有高人可以更专业而形象的给小弟解释下呢？PS：你能想到的延长时间，40～50℃条件，小弟都试过，虽然没那么系统。）
加工性能：
1、溶解性
（CMC的溶解均匀至关重要，看完下面这段话，你将会对匀浆工艺的湿法、干法多一点更深的理解）
羧甲基纤维素易吸收水份，具有良好的水溶性，溶於冷水或热水成为胶体溶液。不溶於甲醇、乙醇、丙铜、氯仿及苯等有机溶剂。取代度是影响其水溶性的重要因素，粘度对水溶性的影响也很大。通常粘度在25mPa.s-50000mPa.s之间，取代度在0.3左右，呈碱溶性。取代度大于0.4即为水溶性。随着取代度的上升，溶液的透明度也相应改善。CMC的溶解，和其他高分子电介质相同，在溶解时，首先产生膨胀现象，然后逐渐溶解。所以在配制溶液时，应使各个粒子均匀润湿，才能迅速溶解。否则，它在水溶液中膨胀后，粒子间相互粘附形成很强的皮膜或胶团，使粒子不易分散，造成溶解困难。
2、溶液粘度影响因素
A、溶液浓度的影响：无论高、中、低粘度的CMC，其粘度随溶液浓度的增加而上升，溶液浓度与粘度的对数值近似直线关系。
B、PH值的影响：1%CMC溶液的粘度在PH值6.5-9.0时最大且最稳定。一般说PH值在9.0-11.0的范围内粘度变化不太大。但当PH＜6时，粘度迅速下降，并开始形成CMC酸，后者于PH≌2.5时即达完全；若PH＞9时，粘度亦会下降，起初比较缓慢，但当PH＞11.5时，开始急剧下降。这是因为未取代的羟基与碱分子结合，促进纤维素分散的结果。
C、温度的影响：CMC溶液的粘度随温度的升高而下降。冷却时，粘度即行回升，但当温度升至一定程度时，将发生永久性的粘度降低。但须指出，粘度降低和CMC取代度有密切关系，取代度越高，粘度受温度影响越小。
D、盐类的影响：各种无机盐等离子的存在会降低CMC溶液的粘度，盐类对粘度的影响几乎取决于阳离子的价数。一般是遇一价阳离子盐时呈水溶性，遇三价阳离子盐时呈不溶性盐，遇二价阳离子盐时，则介于一价和三价之间。
E、剪切速率/流速梯度的影响：因CMC溶液系非牛顿型流体，而是属于假塑性流体。其流动性质不能用简单的牛顿公式描述，但溶液的表观粘度仍是测定时流速梯度的函数。
关于粘度，不得不说这其中有太多的话题值得讨论，不过如果对于以上5点有足够理解，那么正常加工应该不在话下了。pH即在于杂质控制，尤其水；温度即在于过程控制，呵呵，这个过程可不简单噢；剪切速率，即流变性的研究了，这个就更复杂啊……
以上，仅仅作为羧甲基纤维素钠的基本物化性质，那么究竟为何要选择它作为锂电负极水系浆料元老，而不是其他呢？这得从其出色的加工性能说起了。
其一，保水性：水系浆料，不言而喻，有经验的同仁应该理解，保水的重要性，失水导致固含量的变化而造成面密度的变差，那可是很坏的结果呦；同志们要控制好啊，嘿嘿
其二，悬浮稳定性：毋庸置疑，这个是浆料分散稳定最核心的存在。话不多说，请看图，
这图不是很形象，简单说就是CMC的纤维布满整个浆料空间，将石墨颗粒阻隔开来。显然的，如果不添加CMC，浆料就沉降得跟淤泥一样了；再者，CMC-Na，作为聚阴离子型纤维素化合物，可与粉体形成双电层静电稳定作用。相关深入研究可自行检索。
这里便又涉及到了胶体化学方面的知识了，比较高深，不敢逗留，前篇《匀浆涂布关键技术——终结篇》中提到过临界胶束浓度，其实隶属于胶体化学知识，只可怜现在呆的地方没有电导率仪，无法解决心中症结。（也建议有志于锂电技术的朋友择业的时候一定要留意其仪器配置。突然在想，要是哪个厂说他重视研发，而且还做动力电池，却没个电导率仪，我就只能说一句：呵呵。了）
但是这样的体系发展了这么久，即可说明其科学性了。不知道论坛还有没有与这个体系齐名的老前辈在呢？
其三，涂布加工良好的流动性能、流平性能：
“在涂布过程中，涂料处于各种不同的剪切条件下，调节正确的流变性能以维持涂料良好的运行性能是至关重要的。随着涂布速度不断增加，这显得更加重要了。”呵呵，水平有限，就提这么多。
对于涂布的外观、极片的质地，CMC可是功劳最大的噢，虽然我也不是很懂，哈哈哈。
11.涂布中的各类问题
1、浆料的体积比
定义：固体组分体积比例
意义：指导浆料设计中润湿阶段投料量计算（常规湿法工艺中比较隐蔽，干法中更明显）
实践：解决因润湿不足产生的涂布颗粒
一句话：浆料分散稳定的前提在于润湿，充分润湿。
很多朋友接受的干法工艺中是按照固含量由高到低，逐步稀释这种解释，形式上自然是对的，看到一些日本资料也是这样写；那本质上呢？思考一下，多少固含量能够保证润湿？
无解了是不是？点到即止。
这种工艺，其实就是借鉴自涂料类行业成熟的做法，日本人引入到锂电已经十多年了，难道你相信他只是用固含量来设计浆料而抛弃PVC么？这不是侮辱人家智商么。
都说中国人爱学习，我觉得日本人更爱学习。如果我告诉你这边按这个固含量然后调到那个固含量等等，那么，其实我心里在想，我不想让你知道其实润湿是体积的关系。当然了，你要说，“管他呢，反正大家都是水、NMP，体积也差不了多少，做出来就行”，那我也没啥好说的。
2、关于转移涂布面密度一致性：
那份关于面密度一致性的数据很多朋友表示有共同的心声，很多朋友也在做相关的改善，也花费了不少人力物力。在此把之前的数据画几个图补充一下（仔细看了下，感觉不用画图就可以看懂了），以便看得更清晰，同时提供免费下载。别的不说，我只想说，100cm^2的取样器也该淘汰了吧？！
转移涂布面密度一致性提高（上料方式改进）
3、有几位朋友提出来，我写的太宽泛，没有数据，没有说服力等等。
我对此不知道该不该反驳。原因有三：
其一，数据是从何而来？数据的获得是基于某个目的、通过某种方法、过程有长有短、环境变化有多有少等等而得来；
其二，同样的目的，甚至同样的数据，不同的人可以产生完全不同的结论，为什么？知识技能背景、数据分析能力、洞察能力等等因人而异；
其三，我写的都是最基础的理论性质的东西，而非工程性质的；物理化学什么的对就是对，错就是错，就那么回事；还有就是，我所做过的东西都是基于客观的规律来的，就是现场工艺的水平，还上不了那样的层次，对于微观的材料形貌、表面包覆、什么pH，电化学反应等等我就更不懂了。
硬要说数据，也有：
A，我总喜欢拿这个2kgNMP举例，就这2kgNMP让我认识了润湿的重要性。正极油系是这样，负极水系也是这样。当然，这都是经过了痛苦的实践才认识到的，如果有现成的理论指导，何必这样折腾呢？（我最近越来越鄙视自己，老是啃老本，讲来讲去都是一年多前的东西，唉，一点进步也没有；现在觉得以前挺冲动的，老是跟我师傅较劲，也跟后来的领导较劲，还搞的做实验罚钱唉。。。其实换个心态想，爱做不过么，我们都习惯了等着别人来革自己的命了，因循守旧也没啥不好、国内反正大家都一个样么；你好我好大家好。）
B，关于面密度一致性的那个，应该是很有说服力的，毕竟没几个人像我那样小面积取样的；
C，此前一篇有提到临界胶束浓度的事，后来不了了之，也没仪器再做了，不过那个改配比的电池性能有了结果，算是验证了理论猜测（减少聚合物的组分，倍率性能改善），聊以慰藉了。
不过，有本书名起的好《数字是靠不住的》，尤其现场工艺的同仁，建议不要那么相信别人的数据。
4、关于CMC不溶物的问题，润峰何工早期那份文件中用高倍显微镜放大的图片中纤维状异物，我觉得应该是CMC不溶物；CMC本身不易溶解，国内普遍采用湿法CMC胶液方式，浓度过高的情况下显然是更不利的，不知道成熟的企业怎么定，我个人觉得还是固含量<1.5%为宜，温度以40摄氏度，搅拌时间大于3H，静置4H，一是除泡，二是充分扩散溶解。
关于说石墨表面基团等等，我是真不懂，资料也很少，有了解的朋友请多指点；（还是成熟企业研究的透。。。找来这本书，我表示看不懂啊）看了一圈，没找到想要的东西，顺便想请问一下高人，对于企业用水系负极来说，石墨表面会做些特殊处理以改善润湿性么？
有朋友提到油性正极也有缩孔，我觉得奇怪，可以把浆料用单组分实验对比，逐个排查看看。缩孔、针眼、气泡、花斑，这几个，一般会觉得近似，实际上差别还是很大的，很多人遇到类似的喜欢说是气泡，我个人觉得，要是气泡成那样，也够厉害的，还是多从别的角度分析吧。
5、关于挤压、喷涂，和转移涂布有很大不同，没有做过，心里也挺遗憾的；上次择业本是冲着东丽喷涂的，下次如果有机会再看了。
6、很早写过一个关于共振的疑问，没人搭理，这里再提一下，当初那个共振的可是Ross搅拌机噢，朋友给我的解释是可能是升罐没升到位；貌似行业里面都没人遇到过共振的么？那我还真是不幸呢。
7、还有水系负极NMP影响循环的问题，事实验证了确实循环更差，所以涂布走速过高的最好不要加了，加了的话就要考虑过程控制以减少其残留。原理该怎么解释呢？请高人指点。
8、最后，弱弱的问一句，哪家有流变仪的不？（ATL有我知道）
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