鋰電池生產(chǎn)工藝通用通用課件

1、鋰電池生產(chǎn)工藝課件Part A：疊片工藝的主要工藝流程介紹疊片工藝是將正極、負極切成小片與隔離膜疊合成小電芯單體，然后將小電芯單體疊放并聯(lián)起來組成一個大電芯的一種Li離子電芯制造工藝。疊片工藝的定義小電芯單體疊片過程演示負極隔離膜正極疊片工藝示意圖疊片過程演示疊片工藝示意圖疊片工序流程圖（Main process）疊片工藝的主要工序流程圖攪拌（Mixing）涂布（Coating）對輥（Pressing）模切（Module Cutting）疊片（Stacking）焊接（ Welding）頂封（ Top Sealing）注液（ Inject）預化（ Formation）抽氣封口（ Degassin

2、g）測試成型（ Forming）化成（ Aging）疊片工藝物料形態(tài)流程圖疊片工藝的主要工藝流程-MixingMixing示意圖Mixing （攪拌）工序功能：將正極或者負極粉料以及其他配料混合均勻，并調制成漿?；钚晕镔|導電劑粘接劑溶劑攪拌罐漿料控制點:1.Viscosity粘度2.Particle size顆粒度3.Solid content固含量工序控制點：1.攪拌速度2.攪拌溫度3.攪拌時間4.攪拌次序疊片工藝的主要工藝流程-MixingCoating （涂布）工序功能：將漿料連續(xù)、均勻地涂覆在傳送集流體的表面，烘干，分別制成正負極片。疊片工藝的主要工藝流程-Coating原理：涂輥轉動

3、帶動漿料，通過調整刮刀間隙來調節(jié)漿料轉移量，并利用背輥或涂輥的轉動將漿料轉移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達到重量要求，同時，通過干燥加熱除去平鋪于基材上的漿料中的溶劑，使固體物質很好地粘結于基材上。疊片工藝的主要工藝流程-CoatingCoating示意圖輸出控制點:1.涂布尺寸2.涂布重量或密度3.膜片粘接4.外觀5.干燥度輸入控制點：1. 速度2. 溫度3. 間隙（刀表）4. 張力疊片工藝的主要工藝流程-CoatingCold Lam （冷壓）工序功能：將Coating后的極片壓實，達到合適的密度和厚度卷繞工藝的主要工藝流程-Cold Lam原理：通過調節(jié)壓輥的間隙以調節(jié)壓力，

4、從而調節(jié)極片被壓實的厚度和密度Stacking（疊片）工序功能：通過手工或夾具將正極極片、隔離膜、負極極片規(guī)則地重疊在一起。疊片工藝的主要工藝流程- Stacking疊片過程演示W(wǎng)elding（焊接）工序功能：將多個Al、Ni 極耳一起焊接成為裸電芯疊片工藝的主要工藝流程- Welding原理：超聲波焊接利用超聲頻率（超過 16KH Z）的機械振動能量在靜壓力的共同作用下，將彈性振動能量轉變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及隨后有限的溫升，從而達到連接異種金屬的目的。疊片工藝的主要工藝流程- Welding切去多余的極耳焊接焊接后的裸電芯Top sealing（頂封）工序功能：將裸電芯包上包裝鋁箔，對

5、頂部和側邊進行熱封裝疊片工藝的主要工藝流程- Top sealing原理：包裝鋁箔分3層（尼龍層、鋁層、PP層），封裝時通過加熱使PP溶化，同時加壓（封頭壓合）使兩層包裝鋁箔粘合在一起，達到封裝的目的疊片工藝的主要工藝流程- Top sealingInject（注液）工序功能：將電解液加入到電芯中，并將電芯完全封住環(huán)境要求：電芯注液前要進行除水，關注過程要求低濕度原理：水作為電解液中一種痕量組分，對鋰離子電池SEI膜的形成和電池性能有非常大的影響，滿充狀態(tài)的負極與鋰金屬性質相近，可以直接與水發(fā)生反應。因此，在鋰離子電池的制作過程中必須嚴格控制環(huán)境的濕度和正負極材料、電解液的含水量。 疊片工藝的

6、主要工藝流程- Inject疊片工藝的主要工藝流程- Inject預化工序功能：通過充放電方式將其內部正負極物質激活，同時在負極表面形成良好的SEI膜。原理：鋰電芯的化成是電池的初使化,使電芯的活性物質激活，即是一個能量轉換的過程。鋰電芯的化成是一個非常復雜的過程，同時也是影響電池性能很重要的一道工序，因為在Li+第一次充電時，Li+第一次插入到石墨中，會在電池內發(fā)生電化學反應, 在電池首次充電過程中不可避免地要在碳負極與電解液的相界面上、形成覆蓋在碳電極表面的鈍化薄層，人們稱之為固體電解質相界面或稱SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）預化流程： 0.02C CC

7、 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V疊片工藝的主要工藝流程- FormationForming（成型）工序功能：將電芯外型作最后加工疊片工藝的主要工藝流程- FormingDegassingBaking切邊折邊釋放化成產(chǎn)生的氣體高溫老化切去氣袋和多余的側邊將側邊折起，完成電芯最終外形疊片工藝的主要工藝流程- Forming化成工序功能：進一步形成穩(wěn)定SEI，并檢測電芯容量老化工序功能：電壓挑選疊片工藝的主要工藝流程- AgingPart2：卷繞工藝的主要工藝流程介紹卷繞工藝工序流程圖（主要工序）卷繞工藝的主要工序流程圖攪拌（Mixing）涂布（Coa

8、ting）冷壓（Cold Lam）裁片分條（ Slitting ）焊接（ Welding）卷繞（Winding）頂封（ Top sealing）注液（ Inject）化成（ Formation）成型（ Forming）測試卷繞工藝的主要工藝流程-物料形態(tài)流程圖卷繞工藝的主要工藝流程-MixingMixing示意圖Mixing （攪拌）與疊片工藝基本相同工序功能：將正極或者負極粉料以及其他配料混合均勻，并調制成漿?；钚晕镔|導電劑粘接劑溶劑攪拌罐漿料檢測點:1.Viscosity粘度2.Particle size顆粒度3.Solid content固含量Coating （涂布）-與疊片原理相同，方

9、法不同工序功能：將漿料間歇、均勻地涂覆在傳送集流體的表面，烘干，分別制成正負極的極片卷。卷繞工藝的主要工藝流程-Coating原理：涂輥轉動帶動漿料，通過調整刮刀間隙來調節(jié)漿料轉移量，并利用背輥或涂輥的轉動將漿料轉移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達到重量要求，同時，通過干燥加熱除去平鋪于基材上的漿料中的溶劑，使固體物質很好地粘結于基材上。卷繞工藝的主要工藝流程-CoatingCold Lam （冷壓）工序功能：將Coating后的極片壓實，達到合適的密度和厚度卷繞工藝的主要工藝流程-Cold Lam原理：通過調節(jié)壓輥的間隙以調節(jié)壓力，從而調節(jié)極片被壓實的厚度和密度卷繞工藝的主要工藝流

10、程-Cold LamCutting（裁片、分條）工序功能：將冷壓后的極片卷，先裁成大片，然后分成所需要的小條正負極極片卷繞工藝的主要工藝流程-Cutting卷繞工藝的主要工藝流程-CuttingWinding（卷繞）工序功能：小條正負極極片、隔離膜卷繞組合成裸電芯卷繞工藝的主要工藝流程-Winding卷繞工藝的主要工藝流程-WindingTop sealing（頂封）-與疊片工藝相同工序功能：將裸電芯包上包裝鋁箔，對頂部和側邊進行熱封裝卷繞工藝的主要工藝流程- Top sealing原理：包裝鋁箔分3層（尼龍層、鋁層、PP層），封裝時通過加熱使PP溶化，同時加壓（封頭壓合）使兩層包裝鋁箔粘合在

11、一起，達到封裝的目的卷繞工藝的主要工藝流程- Top sealingInject（注液）-與疊片工藝基本相同工序功能：將電解液加入到電芯中，并將電芯完全封住環(huán)境要求：電芯注液前要進行除水，關注過程要求低濕度原理：水作為電解液中一種痕量組分，對鋰離子電池SEI膜的形成和電池性能有非常大的影響，滿充狀態(tài)的負極與鋰金屬性質相近，可以直接與水發(fā)生反應。因此，在鋰離子電池的制作過程中必須嚴格控制環(huán)境的濕度和正負極材料、電解液的含水量。 卷繞工藝的主要工藝流程- Inject卷繞工藝的主要工藝流程- InjectFormation(預化成）-與疊片工藝原理相同，流程不同工序功能：通過充電方式將其內部正負極物質激活，同時在負極表