鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1787次 | 2021年01月22日
講解鋰離子電池加工工藝流程
鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程分為三大工段,一是極片制作,二是電芯制作,三是電池組裝。在鋰離子電池生產(chǎn)工藝中,極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心,電池組裝關(guān)系到鋰離子電池成品質(zhì)量。鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負(fù)極拉漿、正極片、負(fù)極片、鋼殼裝配、注液及檢測(cè)以及包裝等。
鋰電生產(chǎn)前段工序?qū)?yīng)的鋰電設(shè)備重要包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等;中段工序重要包括模切機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)等;后段工序則包括化成機(jī)、分容檢測(cè)設(shè)備、過程倉儲(chǔ)物流自動(dòng)化等。除此之外,電池組的生產(chǎn)還要Pack自動(dòng)化設(shè)備。
◆鋰電前段生產(chǎn)工藝
極片制造關(guān)系電池核心性能
鋰離子電池前端工藝的結(jié)果是將鋰離子電池正負(fù)極片制備完成,其第一道工序是攪拌,即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑,通過真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ),高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。
涂布和輥壓工藝之后是分切,即對(duì)涂布進(jìn)行分切工藝處理。如若分切過程中出現(xiàn)毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過程中的前端設(shè)備,如攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分條機(jī)等是電池制造的核心機(jī)器,關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量,因此前端設(shè)備的價(jià)值量(金額)占整條鋰電自動(dòng)化生產(chǎn)線的比例最高,約35%。
◆鋰電中段工藝流程
效率先行,卷繞走在疊片之前
鋰離子電池制造過程中,中段工藝重要是完成電池的成型,重要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的一個(gè)領(lǐng)域,占鋰離子電池生產(chǎn)線價(jià)值量約30%。
目前動(dòng)力鋰離子電池的電芯制造工藝重要有卷繞和疊片兩種,對(duì)應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式重要為圓柱與方形、軟包三種,圓柱和方形電池重要采用卷繞工藝生產(chǎn),軟包電池則重要采用疊片工藝。圓柱重要以18650和26650為代表(Tesla單獨(dú)開發(fā)了21700電池、正在全行業(yè)推廣),方形與軟包的差別在于外殼分別采用硬鋁殼和鋁塑膜兩種,其中軟包重要以疊片工藝為主,鋁殼則以卷繞工藝為主。
軟包結(jié)構(gòu)形式重要面向中高端數(shù)碼市場(chǎng),單位產(chǎn)品的利潤(rùn)率較高,在同等產(chǎn)量條件下,相對(duì)利潤(rùn)高于鋁殼電池。由于鋁殼電池易形成規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市場(chǎng)領(lǐng)域均有可觀的利潤(rùn),在可以預(yù)見的未來,二者都很難被徹底取代。