锂离子动力电池主要工序

锂离子动力电池主要工序

现代电池技术已经高度发展,在电力交通、家庭能源应用、移动通讯等方面已经广泛应用。在这些应用领域中,锂离子电池已经成为一个热门的电池类型。锂离子电池是由正极、负极、隔膜和电解液所组成的,其中正极材料、负极材料和电解液是锂电池的三个重要部分。锂离子电池是一种高性能、高稳定性和高一致性的电池。本文将会介绍锂离子电池的主要工序。

1. 正极材料的制备

钴酸锂是目前正极材料的主要原料。制备工艺中的关键环节是原料的粉末处理、配比和混合。通常情况下,原料的治疗过程:预处理→混合→干燥→烧结。

负极材料的制备通常采用石墨。石墨材料可以精细加工并具有良好的导电性。制备工艺主要包括材料选择、配比、混合、压制、烘烤等步骤。

3. 锂离子电池电解液的混合

锂离子电池的电解液主要包括有机溶剂和锂盐。电解液的混合方法是不断混合电解液的主要成分,使其完全混合,制成一种理想的电解液,其主要工艺包括:配比→混合→过滤。

4. 正负极的组装与封闭

电池的组装是将正负极材料、隔膜、电解液等元件进行合理组合并紧固。封闭是将电池组装好的较小的容器密封,防止电池内部的电解质泄漏,同时防止外部物体进入电池容器中。

5. 成品测试

生产完成后的电池必须进行测试,以确保质量符合要求。主要测试包括电池容量、循环寿命、温度特性、击穿电压、壳体渗漏性以及外观检查等。只有通过各项测试的电池才能出厂销售或进入下一步工艺流程。

总之,锂离子动力电池的制造涉及到多个工序,其中关键的工艺和机器设备的协调运作,严格质量检测过程以及全面的生产管理是确保产品质量和综合竞争力的重要因素。

锂电池各项工序控制重点

锂电池各项工序控制重点 锂离子电池的生产要一丝不苟,各个工序需要做到尽善尽美。新能源前线整理了锂电池实际生产的工艺流程。 (一) 配料: 1.溶液配制: a) PVDF(或CMC)与溶剂NMP(或去离子水)的混合比例和称量; b) 溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数(及溶液表面温度); c) 溶液配制完成后,对溶液的检验:粘度(测试)\溶解程度(目测)及搁置时间; d) 负极:SBR+CMC溶液,搅拌时间和频率。 2.活性物质: a) 称量和混合时监控混合比例、数量是否正确; b) 球磨:正负极的球磨时间;球磨桶内玛瑙珠与混料的比例;玛瑙球中大球与小球的例; c) 烘烤:烘烤温度、时间的设置;烘烤完成后冷却后测试温度。 d) 活性物质与溶液的混合搅拌:搅拌方式、搅拌时间和频率。 e) 过筛:过100目(或150目)分子筛。 f) 测试、检验: 对浆料、混料进行以下测试:固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度。 (二)涂布 1.集流体的首检: a) 集流体规格(长宽厚)的确认; b) 集流体标准(实际)重量的确认;

c) 集流体的亲(疏)水性及外观(有无碰伤、划痕和破损)。 2.敷料量(标准值、上、下限值)的计算: a) 单面敷料量(以接近此标准的极片厚度确定单面厚度); b) 双面敷料量(以最接近此标准的极片厚度确定双面的极片厚度。) 3.浆料的确认:是否过稠(稀)\流动性好,是否有颗粒,气泡过多,是否已干结. 4.极片效果: a) 比重(片厚)的确认; b) 外观:有无划线、断带、结料(滚轮或极片背面)是否积料过厚,是否有未干透或烤焦,有无露铜或异物颗粒; 5.裁片:规格确认有无毛刺,外观检验。 (三)制片(前段): 1.压片: a) 确认型号和该型号正、负极片的标准厚度; b) 最高档次极片压片后(NO.1或NO.1及NO.2)的厚度、外观有无变形、起泡、掉料、有无粘机、压叠。 c) 极片的强度检验; 2.分片: a) 刀口规格、大片极片的规格(长宽)、外观确认; b) 分出的小片宽度; c) 分出的小片有无毛刺、起皱、或裁斜、掉料(正)。 3.分档称片: a) 称量有无错分; b) 外观检验:尺寸超差(极片尺寸、掉料、折痕、破损、浮料、未刮净等)。

锂离子电池生产工艺流程详解

锂离子电池生产工艺流程详解 锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一,其生产工艺已经非常成熟。它的生产工艺需要许多步骤和环节,下面我们来详细了解一下锂离子电池生产工艺流程。 一、电池正负极材料制备 1.正极材料制备 锂离子电池的正极材料通常有三种:钴酸锂、锰酸锂和三元材料。这些材料需要通过化学方法和物理方法进行制备。 钴酸锂制备:将钴碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到钴酸锂。 锰酸锂制备:将锰碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到锰酸锂。 三元材料制备:将镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂混合在一起,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到三元材料。 2.负极材料制备 锂离子电池的负极材料通常为石墨,制备方法为:将天然石墨研磨成粉末,然后加入粘合剂、导电剂等材料,混合均匀后进行成型。

二、电池组件制备 1.正负极片制备 将正极材料和负极材料分别涂覆在铝箔和铜箔上,然后将它们一层一层叠合在一起,形成正负极片。 2.隔膜制备 将聚丙烯材料加入溶剂中,制成聚丙烯膜,然后在聚丙烯膜表面涂覆聚合物电解质,制成隔膜。 3.电解液制备 锂离子电池的电解液通常为有机溶剂,例如碳酸二甲酯、碳酸乙酯等。电解液还需要添加锂盐,通常为氟化锂或磷酸锂等物质。 三、电池组装 1.正负极片堆叠 将正负极片和隔膜一层一层堆叠,形成电池芯。 2.注入电解液 将电池芯浸泡在预先准备好的电解液中,使电解液充分渗透到电池芯中。

3.封口 在注入电解液后,需要对电池进行封口,避免电解液泄漏。 四、成品测试 将已经组装好的电池进行各种测试,如容量测试、内阻测试、循环寿命测试等。 五、包装和出厂 将测试合格的电池进行包装,如塑料、纸盒等包装,然后成品出厂。 以上就是锂离子电池生产工艺的详细流程,生产工艺环节多且繁琐,需要高度的科学精神和技术水平的支持。因此,锂离子电池生产工艺的研究和提升,对于电池的性能和使用效果都有非常重要的影响。锂离子电池的发展历程虽然只有30多年,但其在可再生能源、电子产品、电动汽车等领域的应用增速却是非常迅猛的。随着新能源汽车市场的迅猛发展,锂离子电池的需求量也会持续增长。下面,就来探讨未来锂离子电池发展的趋势和前景。 一、高能量密度 未来锂离子电池的发展趋势之一就是高能量密度。随着电动汽车越来越普及,驱动电池能量密度越来越高是必然趋势,因为

锂离子电池生产工艺流程

锂离子电池生产工艺流程 锂离子电池作为新能源的重要组成部分,在电动汽车、移动设备、储能电源等领域得到广泛应用。锂离子电池具有高容量、高比能量、高分子密度、低失效率、环境友好以及其它优势,使得其在新能源领域取得了重大成就。但是,提高锂离子电池的使用寿命和效率仍然是一个挑战。 因此,了解锂离子电池的生产工艺流程对于实现锂离子电池的使用寿命和效率提高具有重要意义。一般而言,锂离子电池的生产工艺流程可分为六大步骤:电化学评价、制备正极材料、制备负极材料、制备电解液、组装电池和电池测试。 首先,通过对电池性能参数和其它要求的测试,以确定电池技术参数,并对正常生产过程进行优化,进行电化学评价。电池的正极材料一般采用锂系正极材料,如锂钴氧化物,锂钴锰氧化物和锂钼氧化物等,并将其经过高速搅拌后,用特殊机器加入有机溶剂,进行混合制备。负极材料通常由金属氧化物组成,如碳、石墨烯、硅等。通过特殊机器,将负极材料加入有机溶剂,经过搅拌加热后,用特殊机器制成负极材料片和罐体。 接下来,则是制备电解液,锂离子电池的电解涝一般混合有有机电解质及水性电解质,分别用于电池正极和负极容器内,混合成电解液后,用特殊机器填充入容器内,以待后续工艺过程中使用。 随后,即可开始正极材料片和负极材料片的组装电池。一般而言,正极片和负极片需分别放在容器内,并加入相应的电解液,接着用特

殊机器将负极片和正极片通过热压组件,包括电极支架、极板、连接器、夹子等部件,经过热压成型,完成容器的封装。 最后,电池需要进行测试,以保证电池性能达标。一般而言,测试主要包括对电池容量、性能、稳定性以及安全性的测试,确保电池处于良好的工作状态,并确保电池的安全性。 总的来说,锂离子电池的生产工艺流程可分为六个阶段:电化学评价、制备正极材料、制备负极材料、制备电解液、组装电池和电池测试。这些步骤不仅可以确保电池性能满足要求,而且可以确保电池生产过程的安全性和服务寿命。因此,熟悉锂离子电池的生产工艺流程,对于提升锂离子电池的使用寿命和效率来说,是至关重要的。

软包锂离子电池制作工艺流程详解

软包锂离子电池制作工艺流程详解 2018-04-27电动知家 1、软包电芯 所谓的软包电芯,其实就是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯。相对来说,锂离子电池的包装分为两大类,一类是软包电芯,一类是金属外壳电芯。金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等等,近年来由于特殊需要有的电芯采用塑料外壳的,也可以划为此类。 二者的差别出了外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电芯一般采用焊接(激光焊)。软包电芯可以采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜这种材料。 2、铝塑包装膜 铝塑包装膜(简称铝塑膜)的构成见图,其截面上来看有三层构成:尼龙层、A l层与P P层。 三层各有各的作用,首先尼龙层是保证了铝塑膜的外形,保证在制造成锂离子电池之前,膜不会发生变形。 A l层就是一层金属A l构成,其作用是防止水的渗入。锂离子电池很怕水,一般要求极片含水量都在P P M级,所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。尼龙不防水,无法起到保护作用。而金属A l在室温下

会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜,导致水气无法渗入,保护了电芯的内部。A l层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性,这个详见第3点。 P P是聚丙烯的缩写,这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化,并且具有黏性。所以电池的热封装主要靠的就是P P层在封头加热的作用下熔化黏合在一起,然后封头撤去,降温就固化黏结了。 铝塑膜看上去很简单,实际做起来,如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。很遗憾的是,现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的,国产的不是没有,但质量还有待改进。 3、铝塑膜成型工序 软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜成型。成型工序也叫作冲坑(其实个人觉得应该是“铳坑”,但大家都这么写就随俗吧),顾名思义,就是用成型模具在加热的情况下,在铝塑膜上冲出一个能够装卷芯的坑,具体的见下图 铝塑膜冲好并裁剪成型后,一般称为P o c k e t袋,见下图所示。一般在电芯较薄的时候选择冲单坑(下图左),在电芯较厚的时候选择冲双坑(下图右),因为一边的变形量太大会突破铝塑膜的变形极限而导致破裂。

锂电池生产工序

锂电池生产工序 锂电池生产工序是指将锂材料转化成为锂离子,并将其嵌入正极和负极材料之中的一系列步骤。锂电池的生产工序通常可以分为锂资源开采、材料制备、电池装配和包装四个主要步骤。 第一步,锂资源开采。锂资源开采是指从锂矿石中提取锂元素的过程。该过程包括开采、破碎、磁选、浮选等步骤。首先,开采者会选择适合开采的矿石矿床,并进行爆破和采掘。接着,采矿公司会进行破碎处理,将矿石粉碎成小块以便于后续处理。然后,通过磁选和浮选的方法提取锂元素,得到锂精矿。 第二步,材料制备。材料制备是将锂精矿转化为正极材料、负极材料和电解液的过程。正极材料通常由锂钴酸、锂镍酸或锂铁酸等组成,负极材料则一般由石墨或锂钛酸等构成。材料制备过程包括粉体混合、浆料制备、薄膜涂布、干燥和压片等步骤。首先,将锂精矿和其他原材料进行粉体混合,然后将混合粉体与稀释剂混合,制备成电极浆料。接下来,将电极浆料涂布在导电薄膜上,并通过干燥和压片等过程,制备成正负极片。

第三步,电池装配。电池装配是将正负极片和电解液组装成完整 电池的过程。该过程包括电极片卷绕、电解液注入、封装等步骤。首先,将正负极片通过特殊方式交叉卷绕,形成电池芯。然后,在电池 芯内注入电解液,以提供离子传输介质。最后,将组装完成的电池芯 封装在金属壳体内,保证电池的安全性。 第四步,包装。包装是将组装完成的锂电池进行最终的包装和标识,以便于运输和销售。包装过程包括电池分选、包装、标识和质检 等步骤。首先,将生产的电池按照规格和参数进行分选,并将符合质 量标准的电池进行包装。然后,根据国家相关法规和标准,对电池进 行标识,包括产品型号、生产日期、供应商信息等。最后,对包装完 成的电池进行质量检验,确保电池的质量符合要求。 通过以上四个主要工序,锂电池从原材料到最终产成品的全过程 包括了资源开采、材料制备、电池装配和包装等环节。这些工序是保 证锂电池质量的关键环节,也是电池生产过程中需要严格控制的环节。

锂离子电池的制作流程

锂离子电池的制作流程 以锂离子电池的制作流程为标题,我们来介绍一下锂离子电池的制作过程。 一、原材料的准备 锂离子电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。正极材料通常采用锂化合物,如锂钴酸锂、锂铁磷酸锂等;负极材料通常采用石墨或硅负极材料;电解液通常由锂盐和有机溶剂组成;隔膜通常采用聚烯烃或聚合物材料。 二、正负极材料的制备 正极材料的制备一般包括混合、烧结和粉碎等工艺。将正极材料的原料按一定比例进行混合,然后通过烧结工艺将混合物烧结成颗粒状或片状的正极材料。负极材料的制备主要是将石墨或硅等原料进行粉碎、筛分和混合等工艺,然后通过涂覆工艺将负极材料涂覆在铜箔或铝箔上。 三、电解液的制备 电解液的制备一般包括配制和纯化两个过程。配制过程是将锂盐和有机溶剂按一定比例混合,并加热搅拌使其溶解均匀。纯化过程是通过过滤和脱水等工艺去除电解液中的杂质和水分,以保证电解液的纯度和稳定性。 四、隔膜的制备

隔膜的制备一般采用干法或湿法工艺。干法制备是将聚烯烃或聚合物材料溶解成溶液,然后通过浸渍、干燥和压制等工艺将隔膜制成薄膜状。湿法制备是将聚烯烃或聚合物材料溶解成溶液,然后通过涂覆、干燥和压制等工艺将隔膜制成薄膜状。 五、电池组装 电池组装是将正负极材料、电解液和隔膜按一定顺序叠放在一起,并通过热压或超声波焊接等工艺将它们固定在一起。组装完成后,将电池放入电池壳中,并封装好。 六、充放电测试 制作完成的锂离子电池需要进行充放电测试,以验证其性能和稳定性。充放电测试一般包括恒流充电、恒流放电和循环充放电等测试,通过这些测试可以评估电池的容量、循环寿命和安全性能等指标。 七、包装和质检 经过充放电测试合格的锂离子电池将进行包装和质检。包装是将电池放入包装盒中,并附上相关标签和说明书等。质检是对电池进行外观检查、电性能测试和安全性能测试等,以确保电池符合相关标准和规定。 锂离子电池的制作流程包括原材料的准备、正负极材料的制备、电解液的制备、隔膜的制备、电池组装、充放电测试以及包装和质检等多个环节。每个环节都需要严格控制工艺和质量,以确保最终制

揭秘!锂电池制造工艺全解析

揭秘!锂电池制造工艺全解析 锂电池结构 锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。 锂电池制造工艺 锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺 锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。

锂电池生产工艺

锂离子电池工艺流程 正极混料 ●原料的掺和: (1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ●干粉的分散、浸湿: (1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2)分散方法对分散的影响: A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构); B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、 齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快, 但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但 太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出, 降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。 6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热 浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。 ●稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。 1.1原料的预处理 (1)钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。 (2)导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。 (3)粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。2.1.2物料球磨 Super-P倒入料桶,同时加入磨球(干料:磨球=1:1),在滚瓶及a)将LiCoO 2

锂离子电池原理及工艺流程

锂离子电池原理及工艺流程 锂离子电池原理及工艺流程 锂离子电池是一种现代电池技术,它利用锂离子的化学反应来储存和释放电能。锂离子电池由阳极、阴极、电解质和隔膜组成。当锂离子电池充电时,锂离子从阳极释放出来,穿过电解质和隔膜,进入阴极。而当锂离子电池放电时,锂离子从阴极返回阳极,通过电解质和隔膜。这个循环的过程中,锂离子在阳极和阴极之间来回移动,从而实现了电能的储存和释放。 锂离子电池的工艺流程主要包括材料准备、电极制备、组装、封装和充放电测试。 材料准备是锂离子电池生产的首要步骤。这包括准备阳极材料和阴极材料,通常是由锂离子化合物和导电剂混合制备而成。 电极制备是将阳极材料和阴极材料分别涂覆在铜箔和铝箔上,形成电极片。这个过程需要通过涂覆机器和干燥设备来完成。 组装是将电极片、电解质和隔膜组合在一起,形成电池的结构。这个过程需要严格的操作规程和环境控制,以确保电极片、电解质和隔膜之间的正确组装。 封装是将组装好的电池放入壳体中,并通过密封处理来保护电池结构免受外部环境的影响。这个过程需要使用专门的封装设备和技术,在封装过程中控制好温度和湿度。

充放电测试是对锂离子电池进行最终的性能测试。在这个过程中,需要对电池进行充电和放电循环测试,以确保其性能达到设计要求。 锂离子电池的工艺流程也涉及到一系列的质量控制措施,包括原材料的质量检测、产品的工序控制和最终产品的质量检验。这些措施旨在确保生产出质量可靠、性能稳定的锂离子电池产品。 总的来说,锂离子电池从材料准备到最终的产品测试,需要经过一系列的工艺流程。这些流程的精细控制和质量控制,对于生产出高性能、高可靠性的锂离子电池具有重要意义。

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