鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:3500次 | 2019年07月30日
鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝,鋰電池生產(chǎn)工藝流程
鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝,鋰電池生產(chǎn)工藝流程。鋰離子電池的生產(chǎn)制造,是由一個(gè)個(gè)工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來(lái)的過(guò)程。眾所周知,鋰電池生產(chǎn)工藝流程相當(dāng)復(fù)雜,畢竟鋰離子電池產(chǎn)品安全性能高低直接關(guān)系到消費(fèi)者的生命健康。鋰電池生產(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。
鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝
鋰離子電池構(gòu)成主要有正極、負(fù)極、非水電解質(zhì)和隔膜四部分組成。目前市場(chǎng)上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池,二者正極原材料差異較大,生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。
鋰離子電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段、電芯合成的卷繞注液階段,以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段,價(jià)值量占比約為(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差異主要來(lái)自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等,工藝流程基本一致,價(jià)值量占比有偏差但總體符合該比例。
鋰電前段生產(chǎn)工藝:極片制造關(guān)系電池核心性能
鋰電池前端工藝的結(jié)果是將鋰電池正負(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(guò)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(guò)程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過(guò)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。
鋰電中段工藝流程:效率先行,卷繞走在疊片之前
鋰電池制造過(guò)程中,中段工藝主要是完成電池的成型,主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,占鋰電池生產(chǎn)線價(jià)值量約30%。
目前動(dòng)力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種,對(duì)應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種,圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn),軟包電池則主要采用疊片工藝。由于卷繞工藝可以通過(guò)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電芯的高速生產(chǎn),而疊片技術(shù)所能提高的速度有限,因此目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池主要采用卷繞工藝為主,因此卷繞機(jī)的出貨量目前大于疊片機(jī)。
鋰電后段工藝流程:分容化成是核心環(huán)節(jié)
鋰電后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測(cè)和包裝入庫(kù)四道工序,占生產(chǎn)線價(jià)值量約35%?;珊头秩葑鳛楹蠖喂に囍凶钪饕h(huán)節(jié),對(duì)成型的電池進(jìn)行激活檢測(cè),由于電池的充放電測(cè)試周期長(zhǎng),因此設(shè)備的價(jià)值量最高?;晒に嚨闹饕饔迷谟趯⒆⒁悍庋b后的電芯充電進(jìn)行活化,分容工藝則是在電池活化后測(cè)試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級(jí)。化成和分容分別由化成機(jī)和分容機(jī)通常由自動(dòng)化分容化成系統(tǒng)完成。
鋰電池生產(chǎn)工藝流程
第一步-電極漿料制備
主要是將電極活性材料、粘結(jié)劑、溶劑等混合在一起,充分?jǐn)嚢璺稚⒑螅纬蓾{料。
第二步-涂布
將第一步制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體(鋁箔或銅箔等)上,并烘干溶劑。
第三步-極片沖切
將上一步制作出來(lái)的極片沖切成指定的尺寸形狀。
第四步-疊片
將正負(fù)極片、隔膜裝配到一起,完成貼膠后,形成極芯。
第五步-組裝軟包電池
將上一步生產(chǎn)的極芯裝入已經(jīng)沖好坑的鋁塑膜,并完成頂封、側(cè)封等,形成未注液的軟包電池。
第六步-注液
將指定量的電解液注入軟包電芯。當(dāng)然電芯要經(jīng)過(guò)烘烤,并且在低濕度環(huán)境下進(jìn)行注液操作,水分含量過(guò)多就不好了。
第七步-電池密封
在真空環(huán)境中將電芯內(nèi)部的氣體抽出并完成密封。
目前,鋰電池逐漸替代著原有的鉛酸電池。鋰離子電池的生產(chǎn)流程每個(gè)生產(chǎn)廠家的不是很一致,隨著社會(huì)的發(fā)展,各個(gè)行業(yè)對(duì)鋰離子電池的發(fā)電性能要求更高,因此分析鋰離子電池生產(chǎn)工藝以及未來(lái)發(fā)展,對(duì)促進(jìn)鋰離子電池的發(fā)展具有重要意義。