锂离子电池基本原理、配方及工艺流程WORD版
锂离子电池原理及工艺流程
一、原理
1.0 正极构造
LiCoO2 + 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体（铝箔）正极
2.0 负极构造
石墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体（铜箔）负极
3.0工作原理
3.1 充电过程：
一个电源给电池充电，此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为
LiCoO2 Li1-xCoO2 + xLi+ + xe（电子）
负极上发生的反应为
6C + xLi+ + xe LixC6
3.2 电池放电过程
放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可
变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的
电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。
3.3 充放电特性
电芯正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但
当从LiCoO2拿走x个Li离子后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。
通过研究发现当x > 0.5时，Li1-xCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部
表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的x值，一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，
当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心，以保证下次充
放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限
制放电下限电压来实现：安全充电上限电压≤ 4.2V，放电下限电压≥ 2.5V。
记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是，锂离子电池在多次
充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化，从分子层面
来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活
性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之
最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。
过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直
观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把
太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。
不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以
在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的
情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充
电温度正常。
二锂电池的配方与工艺流程
1. 正负极配方
1.1正极配方：LiCoO2 + 导电剂+ 粘合剂+ 集流体（铝箔）
LiCoO2 (10μm): 96.0%
导电剂（Carbon ECP） 2.0%
粘合剂（PVDF 761） 2.0%
NMP（增加粘结性）: 固体物质的重量比约为810:1496
a) 正极粘度控制6000cps（温度25转子3）；
b) NMP重量须适当调节，达到粘度要求为宜；
c) 特别注意温度、湿度对黏度的影响
正极活性物质：
钴酸锂：正极活性物质，锂离子源，为电池提高锂源。非极性物质，不规则形
状，粒径D50一般为6-8 μm，含水量≤0.2%，通常为碱性，pH值为10-11
左右。
锰酸锂：非极性物质，不规则形状，粒径D50一般为5-7 μm，含水量≤0.2%，
通常为弱碱性，pH值为8左右。
导电剂：链状物，含水量< 1%，粒径一般为1-5 μm。通常使用导电性优异的超导
碳黑，如科琴炭黑Carbon ECP和ECP600JD，其作用：
提高正极材料的导电性，补偿正极活性物质的电子导电性
提高正极片的电解液的吸液量，增加反应界面，减少极化。
PVDF粘合剂：非极性物质，链状物，分子量从300,000到3,000,000不等；吸水后分子量下降，粘性变差。用于将钴酸锂、导电剂和铝箔或铝网粘合在一起。常用
的品牌如Kynar 761。
NMP：弱极性液体，用来溶解/溶胀PVDF，同时用来稀释浆料。
集流体（正极引线）：由铝箔或铝带制成。
1.2负极配方：石墨+ 导电剂+ 增稠剂（CMC）+ 粘结剂（SBR）+ 集流体（铜箔）
负极材料（石墨）：94.5%
导电剂（Carbon ECP）： 1.0% (科琴超导碳黑)
粘结剂（SBR）： 2.25% (SBR = 丁苯橡胶胶乳）
增稠剂（CMC）： 2.25% (CMC = 羧甲基纤维素钠）
水：固体物质的重量比为1600:1417.5
a) 负极黏度控制5000-6000cps（温度25转子3）
b) 水重量需要适当调节，达到黏度要求为宜；
c) 特别注意温度湿度对黏度的影响
2.正负极混料
石墨：负极活性物质，构成负极反应的主要物质；主要分为天然石墨和人造石墨两
大类。非极性物质，易被非极性物质污染，易在非极性物质中分散；不易吸水，也
不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新团聚。一般粒径D50
为20μm左右。颗粒形状多样且多不规则，主要有球形、片状、纤维状等。
导电剂：其作用为：
提高负极片的导电性，补偿负极活性物质的电子导电性。
提高反应深度及利用率。
防止枝晶的产生。
利用导电材料的吸液能力，提高反应界面，减少极化。
（可根据石墨粒度分布选择加或不加）。
添加剂：降低不可逆反应，提高粘附力，提高浆料黏度，防止浆料沉淀
增稠剂/防沉淀剂（CMC）：高分子化合物，易溶于水和极性溶剂。
异丙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶
液的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂网状交链，提高粘结强度。
乙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶液
的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂线性交链，提高粘结强度
（异丙醇和乙醇的作用从本质上讲是一样的，大批量生产时可考虑成本因素然
后选择添加哪种）。
水性粘合剂（SBR）：将石墨、导电剂、添加剂和铜箔或铜网粘合在一起。小分子
线性链状乳液，极易溶于水和极性溶剂。
去离子水（或蒸馏水）：稀释剂，酌量添加，改变浆料的流动性。
负极引线：由铜箔或镍带制成。
2.1正极混料
2.1.1原料的预处理
1) 钴酸锂：脱水。一般用120 C常压烘烤2小时左右。
2) 导电剂：脱水。一般用200 C常压烘烤2小时左右。
3) 粘合剂：脱水。一般用120-140 C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：
4小时结束，过筛分离出球磨；
将LiCoO2 和Carbon ECP倒入料桶，同时加入磨球（干料：磨球=1:1），在
滚瓶及上进行球磨，转速控制在60rmp以上
2.1.3 原料的掺和：
粘合剂的溶解（按标准浓度）及热处理。
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。
2.1.4 干粉的分散、浸湿：
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，固体浸湿。
当润湿角>90，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。
分散方法对分散的影响：
静置法（时间长，效果差，但不损伤材料的原有结构）；
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）。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
2.1.5操作步骤
a) 将NMP倒入动力混合机（100L）至80C，称取PVDF加入其中，开机；
参数设置：转速25±2转/分，搅拌115-125分钟；
b) 接通冷却系统，将已经磨号的正极干料平均分四次加入，每次间隔28-32分钟，第
三次加料视材料需要添加NMP，第四次加料后加入NMP；
动力混合机参数设置：转速为20±2转/分
c) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌，时间为480±10分钟；
动力混合机参数设置：公转为30±2转/分，自转为25±2转/分；
d) 真空混合：将动力混合机接上真空，保持真空度为-0.09Mpa，搅拌30±2分钟；
动力混合机参数设置：公转为10±2分钟，自转为8±2转/分
e) 取250-300毫升浆料，使用黏度计测量黏度；
测试条件：转子号5，转速12或30rpm，温度范围25C；
f) 将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛，同时在不锈钢盆上贴上标识，与
拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
2.1.6注意事项
a) 完成，清理机器设备及工作环境；
b) 操作机器时，需注意安全，避免砸伤头部。
2.2负极混料
2.2.1原料的预处理：
1) 石墨：A、混合，使原料均匀化，提高一致性。B、300~400C常压烘烤，除去表面油
性物质，提高与水性粘合剂的相容能力，修圆石墨表面棱角（有些材料为保持表面特性，不允许烘烤，否则效能降低）。
2) 水性粘合剂：适当稀释，提高分散能力。
2.2.2掺和、浸湿和分散：
1) 石墨与粘合剂溶液极性不同，不易分散。
2) 可先用醇水溶液将石墨初步润湿，再与粘合剂溶液混合。
3) 应适当降低搅拌浓度，提高分散性。
4) 分散过程为减少极性物与非极性物距离，提高势能或表面能，所以为吸热反应，搅拌时
总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度，使吸热变得容易，同时提高流
动性，降低分散难度。
5) 搅拌过程如加入真空脱气过程，排除气体，促进固-液吸附，效果更佳。
6) 分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容
2.2.3稀释：
将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。
2.2.4物料球磨
1) 将负极和Ketjenblack ECP倒入料桶同时加入球磨（干料：磨球=1:1.2）在滚瓶及上进
行球磨，转速控制在60rmp以上；
2) 4小时结束，过筛分离出球磨；
2.2.5操作步骤
1) 纯净水加热至至80C倒入动力混合机（2L）
2) 加CMC，搅拌60±2分钟；
动力混合机参数设置：公转为25±2分钟，自转为15±2转/分；
3) 加入SBR和去离子水，搅拌60±2分钟；
动力混合机参数设置：公转为30±2分钟，自转为20±2转/分；
4) 负极干料分四次平均顺序加入，加料的同时加入纯净水，每次间隔28-32分钟；动力
混合机参数设置：公转为20±2转/分，自转为15±2转/分；
5) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌，时间为480±10分钟；
动力混合机参数设置：公转为30±2转/分，自转为25±2转/分；
6) 真空混合：将动力混合机接上真空，保持真空度为-0.09到0.10Mpa，搅拌30±2分钟；
动力混合机参数设置：公转为10±2分钟，自转为8±2转/分
7) 取500毫升浆料，使用黏度计测量黏度；
测试条件：转子号5，转速30rpm，温度范围25C；
8) 将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛，同时在不锈钢盆上贴上标识，与拉浆
设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
2.2.6 注意事项
1) 完成，清理机器设备及工作环境；
2) 操作机器时，需注意安全，避免砸伤头部。
配料注意事项：
防止混入其它杂质；
防止浆料飞溅；
浆料的浓度（固含量）应从高往低逐渐调整，以免增加麻烦；
在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底，确保分散均匀；
浆料不宜长时间搁置，以免沉淀或均匀性降低；
需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入，以免组分材料性质变化；搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主；
搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换，无法更换的可将转速由慢到快进行调整，以免损伤设备；
出料前对浆料进行过筛，除去大颗粒以防涂布时造成断带；
对配料人员要加强培训，确保其掌握专业知识，以免酿成大祸；
配料的关键在于分散均匀，掌握该中心，其它方式可自行调整。
3. 电池的制作
3.1 极片尺寸
3.2 拉浆工艺
a) 集流体尺寸
正极（铝箔），间歇涂布
负极（铜箔），间歇涂布
b) 拉浆重量要求
电极第一面双面重量（g）面密度（mg/cm2）重量（g）面密度（mg/cm2）
…
3.3 裁片
a) 正极拉浆后进行以下工序：
裁大片裁小片称片（配片）烘烤轧片极耳焊接
b) 负极拉浆后进行以下工序：
裁大片裁小片称片（配片）烘烤轧片极耳焊接
3.4轧片要求
3.5配片方案
3.6极片烘烤
备注：真空系统的真空度为-0.095-0.10Mpa
保护气为高纯氮气，气体气压大于0.5Mpa
3.7极耳制作
正极：极耳上盖组合超声波焊接
铝条边缘与极片边缘平齐
负极：镍条直接用点焊机点焊，要求点焊数为8个点
镍条右侧与负极片右侧对齐，镍条末端与极片边缘平齐
3.8隔膜尺寸
3.9卷针宽度
3.10压芯
电池卷绕后，先在电芯底部贴上24mm的通明胶带，再用压平机冷压2次；
3.11电芯入壳前要求
胶纸镍条…
3.12装壳
3.13负极极耳焊接
负极镍条与钢壳用点焊机焊接，要保证焊接强度，禁止虚焊
3.14激光焊接
仔细上号夹具，电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接，注意避免出现焊偏
3.15电池真空烘烤
备注：
a) 真空系统的真空度为-0.095~0.10Mpa
b) 保护气为高纯氮气，气体气压大于0.5Mpa
c) 每小时抽一次真空注一次氮气；
3.16 注液量：2.9±0.1g
注液房相对湿度：小于30%
温度：20±5 C
封口胶布：宽红色胶布。粘胶布时注意擦净注液口的电解液
用2道橡皮筋将棉花固定在注液口处
3.17 化成制度
3.17.1开口化成工艺
a) 恒流充电：40mA*4h 80mA*6h
电压限制：4.00V
b) 全检电压，电压大于3.90V的电池进行封口，电压小于3.90V的电池接着用60mA恒流
至3.90-4.00后封口，再打钢珠；
c) 电池清洗，清洗剂为醋酸+酒精
3.17.2续化成制度
a) 恒流充电（400mA，4.20V，10min）
b) 休眠（2min）
c) 恒流充电（400mA，4.20V，100min）
d) 恒压充电（4.20V，20mA，150min）
e) 休眠（30min）
f) 恒流放电（750mA，2.75V，80min）
g) 休眠（30min）
h) 恒流充电（750mA，3.80V，90min）
i) 恒压充电（3.80V，20mA，150min）
（注：充电速率均为1C）
★锂离子电池安全特性是如何实现的？
为了确保锂离子电池安全可*的使用，专家们进行了非常严格、周密的电池安全设计，以达到电池安全考核指标。
（1）隔膜135C自动关断保护
采用国际先进的Celgard 2300 PE-PP-PE三层复合膜。在电池升温达到120C的
情况下，复合膜两侧的PE膜孔闭合，电池内阻增大，电池内部升温减缓，电池升温达
到135C时，PP膜孔闭合，电池内部断路，电池不再升温，确保电池安全可*。
（2）向电液中加入添加剂
在电池过充，电池电压高于4.2v的条件下，电液添加剂与电液中其他物质聚合，电
池内阻大副增加，电池内部形成大面积断路，电池不再升温。
（3）电池盖复合结构
电池盖采用刻痕防爆结构，电池升温时，电池内部活化过程中所产生的部分气体膨
胀，电池内压加大，压力达到一定程度刻痕破裂、放气。
（4）各种环境滥用试验
进行各项滥用试验，如外部短路、过充、针刺、平板冲击、焚烧等，考察电池的安
全性能。同时对电池进行温度冲击试验和振动、跌落、冲击等力学性能试验，考察电池在实际使用环境下的性能情况。
目前市场上的18650锂电池良莠不齐，从市场价格7,8元到30多元不等就可见一斑。
导致充电电压不尽相同（有的18650锂电池发现实际充电电压达到4.4V了）的原因有：
1. 材质不同（常见的正极材料有LiCoO2 和磷酸铁锂等，所能容纳锂离子嵌入的能力大
小的负极材料，所以标称电压会出现3.6V、3.7V如果是同种材质的不管电池尺寸形状
如何改变，开路电压是一样的）
2. 内置保护板设计不同，如比较好的就有：
电池过充功能：P+与P-之间加上充电器，对电池充电，电池电压充到过充检
测电压（4.3±0.04V）时，保护电路动作，切断充电通路，实现过充保护
电池过放保护功能：在P+与P-之间接上负载让电池放电，当电池电压下降到
过放电压（2.5±0.1）时，保护电路动作，关断放电通路，实现过放保护
短路保护功能：当P+与P-短路时，保护电路会在5-50uS内迅速动作，切断
通路，实现短路保护
过流保护功能：当V-端电压达（0.15±0.02V）时，保护电路会在5-26ms内
迅速动作，切断通路，实现过流保护）
3. .材料以及电池的制作工艺，管理等的因素。
如韩国LG ICR18650S3锂电池，号称真正的原装A品的标准电压3.7V，
满电电压为：4.2V容量：2400MA
产地：韩国LG
型号：ICR18650S3
容量：2200mAh
电压：3.6V
充电方式：恒流-恒压
充电电压：4.2V
充电电流：1050mA
充电时间：2.5H
放电电流：1050mA
放电截至电压：3.0V
循环寿命：500
充电温度：0℃－＋45℃
放电温度：－20℃－＋60℃
储存温度：0℃－＋60℃
尺寸：直径18.4毫米×高65毫米
重量：约45克
一般来讲，18650锂电池的一些数据：容量1800-2500mAh （0.5CA放电）标称电
压: 有3.6V/3.7V 电池内阻:≤70mΩ (带PTC) 放电终止电压:3.0V 充电上限电压:4.20±0.02V
标准充电电流:0.5C A 快速充电电流:1C A 标准放电电流:0.5C A 快速放电电流:1C A 最大直
径（φ）18.3 单位(mm) 最大高度（H）65.0 最大放电电流:2C A 电池重量:45±6g 在化成时，用稍高电压（锂离子电池最高可以到4.22V,再高有可能爆壳，漏液），可以使电解液比较好的浸润电极，使锂离子激活更彻底一些，激活时间也会相应缩短节省这一步骤的时间，而反应热在不损害电池本身的情况下又可以给电池内部的反应提供一个能比较快速反应的环境（温度高反应速度加快）。
锂电池的一些标准如下:
电性能：
1. 额定容量：0.5C放电，单体电池放电时间不低于2h，电池组放电时间不低于1h54min（9
5%）；
2. 1C放电容量：1C放电，单体电池放电时间不低于57min（95%），电池组放电时间不低
于54min（90%）；
3. 低温放电容量：-20C下0.5C放电，单体或电池组放电时间均不低于1h12min（60%）；
4. 高温放电容量：55C下0.5C放电，单体电池放电时间不低于1h54min（95%），电池组
放电时间不低于1h48min（90%）；
5. 荷电保持及恢复能力：满电常温下搁置28天，荷电保持放电时间不低于1h36min（80%），
荷电恢复放电时间不低于1h48min（90%）；
6. 储存性能：进行贮存试验的单体电池或电池组应选自生产日期不足3个月的，贮存前充5
0％～60％的容量，在环境温度40℃±5C，相对湿度45％～75％的环境贮存90天。贮存期满后取出电池组，用0.2C充满电搁置1h后，以0.5C恒流放电至终止电压,上述试验可重复测试3次，放电时间不低于1h12min（60%）；
7. 循环寿命：电池或电池组采用0.2C充电，0.5C放电做循环，当连续两次放电容量低于72
min（60%）时停止测试，单体电池循环寿命不低于600次，电池组循环寿命不低于500次；
8. 高温搁置寿命：应选自生产日期不足三个月的单体电池的进行高温搁置寿命试验，进行搁
置前应充入50%±5%的容量，然后在环境温度为55℃±2C的条下搁置7天。7天后将电池取出，在环境温度为20℃±5C下搁置2～5h。先以0.5C将电池放电至终止电压，0.5h 后按0.2C进行充电，静置0.5h 后，再以0.5C恒流放电至终止电压，以此容量作为恢复容量。以上步骤为1周循环，直至某周放电时间低于72min（60%）,试验结束。搁置寿命不低于56天（8周循环）。
安全性能：
1. 持续充电：将单体电池以0.2ItA恒流充电，当单体电池端电压达到充电限制电压时，改为
恒压充电并保持28d，试验结束后，应不泄漏、不泄气、不破裂、不起火、不爆炸（相当于满电浮充）。
2. 过充电：将单体电池用恒流稳压源以3C恒流充电，电压达到10V后转为恒压充电，直到
电池爆炸或起火或充电时间为90min或电池表面温度稳定（45min内温差≤2C）时停止充电，电池应不起火、不爆炸（3C10V）；将电池组用稳压源以0.5ItA恒流充电，电压达到n×5V（n为串联单体电池数）后转为恒压充电，直到电池组爆炸或起火或充电时间为90m in或电池组表面温度稳定（45min内温差≤2C）时停止充电，电池应不起火、不爆炸。
3. 强制放电（反向充电）：将单体电池先以0.2ItA恒流放电至终止电压，然后以1ItA电流对
电池进行反向充电，要求充电时间不低于90min，电池应不起火、不爆炸；将电池组其中一只单体电池放电至终止电压，其余均为充满电态的电池，再以1ItA恒流放电至电池组的电压为0V时停止放电，电池应不起火、不爆炸。
4. 短路测试：将单体电池经外部短路90min，或电池表面温度稳定（45min内温差≤2C）时
停止短路，外部线路电阻应小于50mΩ，电池应不起火、不爆炸；将电池组的正负极用小于电阻0.1Ω的铜导线连接直至电池组电压小于0.2V或电池组表面温度稳定（45min内温差≤2C），电池应不起火、不爆炸
机械性能：
1. 挤压：将单体电池放置在两个挤压平面中间，逐渐增加压力至13kN，圆柱形电池挤压方向
垂直于圆柱轴的纵轴，方形电池挤压电池的宽面和窄面。每只电池只能接受一次挤压。试验结果应符合4.1.2.1的规定。在电池组上放一直径为15cm的钢棒对电池组的宽面和窄面挤压电池组，挤压至电池组原尺寸的85%，保持5min，每个电池组只接受一次挤压。
2. 针刺：将单体电池放在一钢制的夹具中，用φ3mm～φ8mm的钢钉从垂直于电池极板的方
向贯穿（钢针停留在电池中），持续90min，或电池表面温度稳定（45min内温差≤2℃）时停止试验。
3. 重物冲击：将单体电池放置于一钢性平面上，用直径15.8mm的钢棒平放在电池中心，钢
棒的纵轴平行于平面，让重量9.1kg的重物从610mm高度自由落到电池中心的钢棒上；单体电池是圆柱形时，撞击方向垂直于圆柱面的纵轴；单体电池是方形时，要撞击电池的宽面和窄面，每只电池只能接受一次撞击。
4. 机械冲击；将电池或电池组采用刚性固定的方法（该方法能支撑电池或电池组的所有固定
表面）将电池或电池组固定在试验设备上。在三个互相垂直的方向上各承受一次等值的冲击。至少要保证一个方向与电池或电池组的宽面垂直，每次冲击按下述方法进行：在最初的3ms内，最小平均加速度为735m/s2，峰值加速度应该在1225 m/s2和1715 m/s2之
间。
5. 振动：将电池或电池组直接安装或通过夹具安装在振动台面上进行振动试验。试验条件为
频率10Hz～55Hz，加速度29.4 m/s2，XYZ每个方向扫频循环次数为10次，扫频速率为1oct/min。
6. 自由跌落：将单体电池或电池组由高度（最低点高度）为600mm的位置自由跌落到水泥
地面上的20mm厚的硬木板上，从XYZ三个方向各一次。自由跌落结束后。
环境适应性：
1. 高温烘烤：将单体电池放入高温防爆箱中，以（5±2C）/min升温速率升温至130℃，在
该温度下保温10min。
2. 高温储存：将单体电池或电池组放置在75±2C的烘箱中搁置48h，电池应，应不泄漏、不
泄气、不破裂、不起火、不爆炸。
3. 低气压：（UL标准）。
对各组成部份物质的要求
1. 对正负极物质的要求
正极电位超正，负极电位越负
活性要高（反应快，得胜率高）
活性物质在电解液中要稳定，自溶速度要小
活性物质要有良好的导电性能，电阻小
便于生产，资源丰富
2. 导电剂的选择：
有优异的的导电性
化学成份稳定，吸水性小，易贮存
便于使用
目前市场上最好的导电剂是日本的Ketjenblack（科琴超导碳黑）系列超级导电剂，如
果Ketjenblack ECP和Ketjenblack ECP600JD。日本的产家大都采用这种导电剂。
科琴超导碳黑主要由上海翠科化工科技有限公司供应。
3. 对电解液的要求
电导率高，扩散效率好，粘度低
化学成份稳定，挥发性小，易贮存
正负极活性物质在电液中能长期保持稳定
便于使用
电解液目前存在的突出问题
与正负极的相容性。
随电压升高，电解质溶液分解产生气体，使内压增大，导致对电池空难性的破坏以
及升高电池工作温度时溶剂的抗氧化能力较低。
4. 对隔膜要求
有良好的稳定性
具有一定的机械强度和抗弯曲能力，有抗拒枝晶穿透能力
吸水性良好，孔径、孔率符合要求
便于使用
5. 对外壳要求
有较高的机械强度，承受一般的冲击
具有耐工艺腐蚀的能力
锂离子电池工艺流程
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。
揭秘!锂电池制造工艺设计全解析
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 揭秘!锂电池制造工艺设计全解析 WORD 格式-可编辑揭秘！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。 专业知识--整理分享 1/ 7
WORD 格式-可编辑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%。 锂电中段工艺流程锂电池制造过程中，中段工艺主要是完成电池的成型，主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等，是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域，占锂电池生产线价值量约 30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种，对应的
(完整版)锂电池英文生产流程
Mixing(配料) Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating（涂布） Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode（Cathode）slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. （下面的依据情况而定）There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line 涂布车间back reverse coating 辊涂coating header 涂布机头 Al/copper foil 铝/铜箔degree C 摄氏度temperature zones 温区 wind to be a（big）roll 收卷evenly/uniformly 均匀oven 烘箱 evaporate 蒸发electrode 极片 Cutting Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering 柱形辊压vacuum 真空particle 颗粒 wound 旋紧卷绕micrometer 千分尺internal short 内部短路 slit 分切ultrasonic 超声波weld 焊接
锂离子电池基本原理 配方及工艺流程
锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体（铝箔）正极 2.0 负极构造 石墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体（铜箔）负极 3.0工作原理 3.1 充电过程： 一个电源给电池充电，此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为 LiCoO2 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe（电子） 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。 3.3 充放电特性 电芯正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走x个Li离子后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。 通过研究发现当x > 0.5时，Li1-x CoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-X CoO2中的x值，一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ，这时Li1-X CoO2的晶型仍是稳定的。 负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中心，以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现：安全充电上限电压≤ 4.2V，放电下限电压≥ 2.5V。 记忆效应的原理是结晶化，在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是，锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降，其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化，从分子层面来看，正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞；从化学角度来看，是正负极材料活性钝化，出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况，总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电，将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏，从分子层面看，可以直观的理解，过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷，过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去，而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度，将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物，所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下，复合膜膜孔闭合或电解质变性，电池内阻增大直到断路，电池不再升温，确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方
揭秘锂电池制造工艺标准全解析
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%。
锂离子电池电解液材料及生产工艺详解
锂离子电池电解液材料及生产工艺详解液体电解液生产工艺---流程图 电解液生产工艺---精馏和脱水 –对于使用的有机原料分别采取精馏或脱水处理以达到锂电池电解液使用标准。
–在精馏或脱水阶段，需要对有机溶剂检测的项目有：纯度、水分、总醇含量。 液体电解液生产工艺---产品罐 –在对有机溶剂完成精馏或脱水后，检测合格后经过管道进入产品罐、等待使用。 –根据电解液物料配比，在产品罐处通过电子计量准确称取有机溶剂。 –如果产品罐中的有机溶剂短时间未使用，需要再次对其进行纯度、水分、总醇含量的检测，继而根据生产的需要准确进入反应釜。 体电解液生产工艺---反应釜 –依据物料配比和加入先后顺序，有机溶剂依次加入反应釜充分搅拌、混匀，然后通过锂盐专用加料口或手套箱加入所需的锂盐和电解液添加剂。 –在加入物料开始到结束,应控制反应釜的搅拌速度、釜内温度等。不同的物料配比搅拌混匀的时间不同，但都必须使电解液混合均匀，此时对电解液检测的项目有：水分、电导率、色度、酸度 液体电解液生产工艺---灌装 –经检测合格的液体电解液被灌入合格的包装桶，充入氩气保护，最终进入仓库等待出厂。 –由于电解液自身的物理、化学性质等因素，入库的电解液应在短时间内使用，防止环境等因素导致电解液的变质 液体电解液---使用注意事项 –电解液桶有氩气保护，有一定压力，在使用中切勿拆卸气相阀头和液相阀头，也不允许随意按下快开接头的凸头，以免造成泄漏或其它危险。接管时一定要戴防护眼罩，使用时一定要使用专用快开接头
–检测合格的电解液建议一次性用完，开封的电解液很容易因为没有气氛保护等原因而变质，请客户在使用过程中注意及时充入氩气保护，防止变色电解液不建议使用玻璃器皿盛放，玻璃的主要成分是氧化硅，氧化硅和氢氟酸反应生成腐蚀性、易挥发的气体四氟化硅，此气体有毒会对人造成伤害 –现场可以使用的电解液容器和管道材料包括：不锈钢、塑料PP/PE、四氟乙烯等 –本产品对人体有害，有轻微刺激和麻醉作用。使用过程中避免身体直接接触 液体电解液的组成 –有机溶剂 –锂盐 –添加剂 有机溶剂---有机溶剂的选择标准 –有机溶剂对电极应该是惰性的，在电池的充放电过程中不与正负极发生电化学反应 –较高的介电常数和较小的黏度以使锂盐有足够高的溶解度，从而保证高的电导率 –熔点低、沸点高，从而使工作温度范围较宽 –与电极材料有较好的相容性，即电极能够在电解液中表现出优良的电化学性能 –电池循环效率、成本、环境因素等方面的考虑 液体电解液的组成---有机溶剂 –碳酸酯 –醚 –含硫有机溶剂
动力电池pack生产工艺流程
动力电池pack生产工艺流程_动力电池PACK四大工艺介绍 2018-04-17 17:13 ? 885次阅读 动力电池PACK四大工艺 1、装配工艺 动力电池PACK一般都由五大系统构成。 那这五大系统是如何组装到一起，构成一个完整的且机械强度可靠的电池PACK呢？靠的就是装配工艺。 PACK的装配工艺其实是有点类似传统燃油汽车的发动机装配工艺。 通过螺栓、螺帽、扎带、卡箍、线束抛钉等连接件将五大系统连接到一起，构成一个总成。
2、气密性检测工艺 动力电池PACK一般安装在新能源汽车座椅下方或者后备箱下方，直接是与外界接触的。当高压电一旦与水接触，通过常识你就可以想象事情的后果。因此当新能源汽车涉水时，就需要电池PACK有很好的密封性。 动力电池PACK制造过程中的气密性检测分为两个环节： 1）热管理系统级的气密性检测； 2）PACK级的气密性检测； 国际电工委员会（IEC）起草的防护等级系统中规定，动力电池PACK 必须要达到IP67等级。
2017年4月份的上海车展，上汽乘用车就秀出了自己牛逼的高等级气密性防护技术。将充电状态下的整个PACK放到金鱼缸中浸泡7天，金鱼完好无损，且PACK内未进水。 3、软件刷写工艺 没有软件的动力电池PACK，是没有灵魂的。 软件刷写也叫软件烧录，或者软件灌装。 软件刷写工艺就是将BMS控制策略以代码的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中，以在电池测试和使用过程中将采集的电池状态信息数据，由电子控制单元进行数据处理和分析，然后根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令，最终向外界传递信息。
4、电性能检测工艺 电性能检测工艺是在上述三个工艺完成后，即产品下线之前必做的检测工艺。 电性能检测分三个环节： 1）静态测试： 绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等； 2）动态测试； 通过恒定的大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。 3）SOC调整； 将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC SOC：StateOfCharge，通俗的将就是电池的剩余电量。 关于电池PACK的电性能检测参数，每个公司其实都有自己定义的标准，都不一样。但是国家对于新能源汽车动力的电性能要求是有规定的，国标如下： 《GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》《GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》
18650锂电池生产工艺设计
18650锂电芯诞生全过程揭秘（图） 2014-12-01 10:47:42来源：充电头 导读：18650是目前最常见的锂电封装方式，无论是当下最流行的三元材料，还是国家力推的磷酸铁锂，以及尚未普及的钛酸锂，均有18650的规格。18650型电芯，采用Cylindrical圆柱形封装方式，这种电芯直径18mm，长度65mm，广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域。 OFweek锂电网讯：锂电池是目前数码领域使用最多的电池。其最突出的优点是能量密度高，适用于非常注重体积、便携的数码产品。同时，相对于以往的干电池，锂离子电池可以循环利用，在环保方面也有优势。锂离子电池的正负极材料都可以吸收、释放锂离子。但是锂离子在正极和负极中的化学势能有所不同。负极中的锂离子化学势能高，正极中的锂离子化学势能低。锂离子放电时，负极中存储的锂离子释放出来，被正极所吸收。由于负极中锂离子的化学势能高于正极，这部分势能差就以电能的形式释放出来。充电过程则是上述过程的逆转，将正极中的锂离子释放到负极中。由于这种锂离子在正负极中的来回迁移，锂离子电池又被称为摇椅电池。 18650是目前最常见的锂电封装方式，无论是当下最流行的三元材料，还是国家力推的磷酸铁锂，以及尚未普及的钛酸锂，均有18650的规格。18650型电芯，采用Cylindrical圆柱形封装方式，这种电芯直径18mm，长度65mm，广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域，这类封装的好处是规格统一，方便自动化、规模化生产，具有机械强度高、耐冲击性强、良品率高等特点；此外还有Prismatic方形软包封装，常见于手机和平板电脑，这类封装最直接的好处是轻薄，体积小，便携。 在笔记本电脑时代，18650电芯还只是数码产品的幕后英雄。随着智能手机和平板等智能设备的普及，移动电源成为了人们出行必不可少的装备，18650也得以开始从幕后走向前台，被大众所熟知。那么，看似简单的18650电芯是如何诞生？它有什么秘密呢？接下来，让我们一起去探索它的诞生过程。近日笔者有幸进入东莞一家电芯厂拜访学习，将从涂布、组装、测试三方面图文并茂，为大家介绍18650电芯的诞生过程。 电芯的生产过程一：涂布
铅酸蓄电池制造工艺流程(精)
铅酸蓄电池制造工艺流程 1、极板的制造 包括：铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统；⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具； ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等；⑷极板化成设备充放电机； ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造：将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。板栅铸造：将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造：用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。 极板化成：正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反 应生产氧化铅，再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。装配电池：将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体，也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造，免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造，而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步：根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化，达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内，冷却后出模经过修整码放。 第二步：修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数：板栅质量；板栅厚度；板栅完整程度；板栅几何尺寸等； 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法，其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅，铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉，而在欧美多用巴顿法生产铅粉。
锂离子电池生产工艺
目录 1．设计的目的与任务 (1) 1.1课程设计背景 (1) 1.2课程设计目的与任务 (1) 2．设计的详细内容 (2) 2.1原材料及设备的选取 (2) 2.2电池的工作原理 (3) 2.3电池的制备工艺设计 (3) 2.3.1制片车间的工艺设计 (3) 2.3.2装配车间的工艺设计 (6) 2.3.3化成车间工艺设计 (7) 2.3.4包装车间工艺设计 (9) 2.4厂房设计 (9) 3．经济效益 (10) 4．对本设计的评述 (11) 参考文献 (12)
1．设计的目的与任务 1.1课程设计背景 自从1990年SONY采用可以嵌锂的钴酸锂做正极材料以来,锂离子电池满足了非核能能源开发的需要,同时具有工作电压高、比能量大、自放电小、循环寿命长、重量轻、无记忆效应、环境污染少等特点,现成为世界各国电源材料研究开发的重点[1~3]。锂离子电池已广泛应用于移动电话、便携式计算机、摄像机、照相机等的电源,并在电动汽车技术、大型发电厂的储能电池、UPS电源、医疗仪器电源以及宇宙空间等领域具有重要作用[4~5]。 正极材料作为决定锂离子电池性能的重要因素之一,研究和开发更高性能的正极材料是目前提高和发展锂电池的有效途径和关键所在。目前,已商品化的锂电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等,而层状钴酸锂正极材料凭借其电压高、放电平稳、生产工艺简单等优点占据着市场的主要地位,也是目前唯一大量用于生产锂离子电池的正极材料[6~8]。 18650电池是指外壳使用65mm高，直径为18mm的圆柱形钢壳为外壳的锂离子电池。自从上个世纪90年代索尼推出之后，这种型号的电池一直在生产，经久不衰。经过近20年的发展，目前制备工艺已经非常成熟，性能有了极大的提升，体积能量密度已经提高了将近4倍，而且成本在所有锂离子电池中也是最低，目前早已走出了原来的笔记本电脑的使用领域，作为首选电池应用于动力及储能领域。 1.2课程设计目的与任务 如前文所述，在目前商业化的锂离子电池中，很多厂家都选用层状结构的 作为正极材料。其理论容量为274mAh/g，实际容量为140mAh/g左右，也有LiCoO 2 作为正极材料的18650锂电报道实际容量已达155mAh/g。本设计拟通过以LiCoO 2 池电芯器件作为模型，从原料选择、设计原理、制备工艺、封装条件、工作情况等方面进行系统调研，并设计出相应的电池器件。设计者将通过查阅资料、课题讨论、技术交流等方式，逐渐设计出合理、科学的18650锂电池电芯，培养初步的科研思维和科研能力；通过这一综合训练，使我对实际的新能源产品有初步的、
锂电池生产过程中的安全问题
锂电池生产过程中的安 全问题 集团企业公司编码：（LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-
锂电池生产过程中的安全问题锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早出现的锂电池来自于伟大的发明家爱迪生，使用以下反应： Li+MnO2=LiMnO2该反应为氧化还原反应，放电。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。所以，锂电池长期没有得到应用。现在锂电池已经成为了主流。 早期研发 最早得以应用于心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低，放电电压平缓。使得起植入人体的搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源。二氧化锰电池，就广泛用于计算器，数位相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种，人们对各种材料进行了研究。从而制造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。
1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的行动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备重量和体积大大减小。使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染。 锂电池生产过程中的安全问题 粘合剂最好采用高粘度粘合剂，并保证粘合剂的充分溶解以及粘合剂的充分干燥、NMP的水含量控制，最好在溶解粘合剂时，能够加热，使溶解更充分，增强粘合剂的粘结效果。如果对水体系粘合剂感兴趣，可以考虑成都茵地乐（LA132),如果采用水性粘合剂，粘结问题就不存在了，但是真空烘烤的温度和时间需要适当延长。 保证磷酸铁锂材料和导电材料的干燥，最好在100-120度的真空烤箱内烘烤2个小时以上，并降至室温后，再分次加入PVDF溶液内。 注意配料车间的湿度，由于循环水的原因，湿度比较难以控制，因此建议加料时间尽量控制在较短的时间内，且最好能控制湿度在30%RH以下。 浆料的搅拌力度要大，最好能够采用高能剪切乳化分散，或者过胶体磨，保证浆料的充分分散及粘度和流动性，浆料的粘度最好调整在5000-
锂离子电池工艺流程概述
锂离子电池工艺流程概述 一、正极混料 1. 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。 2．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W 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）。 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。 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。 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。 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。 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，吸附难度；材料 降低液体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。 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
电池片生产工艺流程
电池片生产工艺流程 一、制绒 a.目的 在硅片的表面形成坑凹状表面，减少电池片的反射的太阳光，增加二次反射的面积。一般情况下，用碱处理是为了得到金字塔状绒面；用酸处理是为了得到虫孔状绒面。不管是哪种绒面，都可以提高硅片的陷光作用。 b.流程 1.常规条件下，硅与单纯的HF、HNO3（硅表面会被钝化，二氧化硅与HNO3 不反应）认为是不反应的。但在两种混合酸的体系中，硅则可以与溶液进行持续的反应。 硅的氧化 硝酸/亚硝酸（HNO2）将硅氧化成二氧化硅（主要是亚硝酸将硅氧化） Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应) 3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O (慢反应) 二氧化氮、一氧化氮与水反应，生成亚硝酸，亚硝酸很快地将硅氧化成二氧化硅。 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应) Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应)（第一步的主反应） 4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应) 只要有少量的二氧化氮生成，就会和水反应变成亚硝酸，只要少量的一氧化氮生成，就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸，亚硝酸会很快的将硅氧化，生成一氧化氮，一氧化氮又与硝酸、水反应，这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧化，硝酸被还原成氮氧化物。 二氧化硅的溶解 SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是气体) SiF4+2HF=H2SiF6 总反应 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最终反应掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。
2.清水冲洗 3.硅片经过碱液腐蚀（氢氧化钠/氢氧化钾），腐蚀掉硅片经酸液腐蚀后的 多孔硅 4.硅片经HF 、HCl 冲洗，中和碱液，如不清洗硅片表面残留的碱液，在烘 干后硅片的表面会有结晶 5.水冲洗表面，洗掉酸液 c.注意 制绒后的面相对于未制绒的面来说比较暗淡 d.现场图 奥特斯维电池厂采用RENA 的设备。 二、扩散 a.目的 提供P-N 结，POCl 3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。POCl 3液态源扩散方法具有生产效率较高，得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点。 b.原理 POCl 3在高温下（>600℃）分解生成五氯化磷（PCl 5）和五氧化二磷（P 2O 5），其反应式如下： 5253O P 3PCl C 6005POCl +????→??> 但在有外来O 2存在的情况下，PCl 5会进一步分解成P 2O 5并放出氯气（Cl 2）
电池组件生产工艺流程及操作规范(DOC23页)
电池组件生产工艺 目录 太阳能电池组件生产工艺介绍1 晶体硅太阳能电池片分选工艺规X4 晶体硅太阳能电池片激光划片工艺规X6 晶体硅太阳能电池片单焊工艺规X10 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规X14 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规X16 晶体硅太阳能电池片叠层工艺规X18 晶体硅太阳能电池组件层压工艺规X23 晶体硅太阳能电池组件装框规X27 晶体硅太阳能电池组件测试工艺规X29 晶体硅太阳能电池组件安装接线盒工艺规X31 晶体硅太阳能电池组件清理工艺规X33
太阳能电池组件生产工艺介绍 组件线又叫封装线，封装是太阳能电池生产中的关键步骤，没有良好的封装工艺，多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证，而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键，所以组件板的封装质量非常重要。 1流程图： 电池检测——正面焊接—检验—背面串接—检验—敷设（玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设）——层压——去毛边（去边、清洗）——装边框（涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶）——焊接接线盒——高压测试——组件测试—外观检验—包装入库； 2组件高效和高寿命如何保证： 2.1高转换效率、高质量的电池片 2.2高质量的原材料，例如：高的交联度的EVA、高粘结强 度的封装剂（中性硅酮树脂胶）、高透光率高强度的钢 化玻璃等； 2.3合理的封装工艺； 2.4员工严谨的工作作风； 由于太阳电池属于高科技产品，生产过程中一些细节问题，一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷
试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌，所以除了制定合理的制作工艺外，员工的认真和严谨是非常重要的。 3太阳电池组装工艺简介： 3.1工艺简介： 在这里只简单的介绍一下工艺的作用，给大家一个感性的认识，具体内容后面再详细介绍： 3.1.1电池测试： 由于电池片制作条件的随机性，生产出来的电池性能不尽相同，所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起，所以应根据其性能参数进行分类；电池测试即通过测试电池的输出参数（电流和电压）的大小对其进行分类。以提高电池的利用率，做出质量合格的电池组件。 3.1.2正面焊接： 是将汇流带焊接到电池正面（负极）的主栅线上，汇流带为镀锡的铜带，我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯（利用红外线的热效应）。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。 3.1.3背面串接： 背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串，我们目前采用的工艺是手动的，电池的定位主要靠一个膜具板，上面有36个放置电池片的凹槽，槽的大小和电池的大小相对应，槽的位置已经设计好，不同规格的组件使用不同