鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程及相關(guān)設(shè)備

培訓(xùn)教程鋰離子電池生產(chǎn)流程微宏動力系統(tǒng)1第一頁，共二十九頁。教程大綱鋰離子電池配料鋰離子電池涂布鋰離子電池之流程及設(shè)備2第二頁，共二十九頁。3第三頁，共二十九頁。電池（battery）電池是指通過正負極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進行儲存。放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電源供用電器?；钚晕镔|(zhì)：電池充放電時，能進行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極材料。4第四頁，共二十九頁。什么叫鋰離子電池？

Li-Ionbattery鋰離子電池是指Li+

嵌入化合物為正、負極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2

、LiXMnO2

、LiFePO4和三元復(fù)合材料。負極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。在充放電過程中，Li+

在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池”。充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負極，負極處于富鋰狀態(tài)。放電時則相反。5第五頁，共二十九頁。圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程正極配料來料檢驗負極配料正極涂布負極涂布正極制片負極制片隔膜卷繞入殼烘烤短路檢驗滾槽注液封口化成密封性檢驗分容外包裝出廠出廠檢驗濕度控制6第六頁，共二十九頁。鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極活性物質(zhì)

導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體負極活性物質(zhì)（石墨、MCMB、CMS)

粘合劑、溶劑、基體隔膜電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）7第七頁，共二十九頁。圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖正極極耳負極極耳密封圈限流開關(guān)隔膜下絕緣墊上絕緣板8第八頁，共二十九頁。鋰離子電池結(jié)構(gòu)——正極正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正極物質(zhì)：LiFePO4+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）高溫膠帶（約0.05mm厚）電池放電時從外電路獲得電子的電極,此時電極發(fā)生還原反應(yīng)。通常是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。9第九頁，共二十九頁。鋰離子電池結(jié)構(gòu)——負極負極基體：銅箔（約0.010mm厚)負極物質(zhì)：石墨+CMC+SBR負極集流體：鎳帶（約0.07mm厚）電池放電時向外電路輸送電子的電極，此時電極發(fā)生氧化反應(yīng)。通常是電位低的電極，鋰離子電池中石墨電極。10第十頁，共二十九頁。鋰離子電池結(jié)構(gòu)——隔膜材質(zhì)：單層PE（聚乙烯）或者三層復(fù)合PP（聚丙烯）

+PE+PP厚度：單層一般為0.016～0.020mm

三層一般為0.020～0.025mm隔膜﹝separationfilm﹞——是放置于兩極之間，作為隔離電極的裝置，藉以避免兩極上的活性物質(zhì)直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過，以形成通路。隔膜要求：①離子透過度大②機械性強度適當(dāng)③本身為絕緣體④不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng)11第十一頁，共二十九頁。鋰離子電池生產(chǎn)用的主要設(shè)備1.真空行星攪拌機用途：將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀。12第十二頁，共二十九頁。2.電極涂布機：用途:攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片上。對漿料的涂布厚度精確到3微米以下。13第十三頁，共二十九頁。3.輥壓機：涂布后的極片進一步壓實，提高電池的能量密度。14第十四頁，共二十九頁。4.極片分切設(shè)備15第十五頁，共二十九頁。5.全自動超聲焊接導(dǎo)電柄設(shè)備16第十六頁，共二十九頁。6.卷繞機：將制造好的極片卷繞成電池17第十七頁，共二十九頁。全自動卷繞機18第十八頁，共二十九頁。7.手套箱：保證在低濕度環(huán)境下將電解液與卷芯封裝在一起19第十九頁，共二十九頁。8.注液機：保證高精度的流水化將電解液真空注入電池包裝材料內(nèi)自動轉(zhuǎn)盤真空注液機日本方形全自動注液機20第二十頁，共二十九頁。鋰離子電池結(jié)構(gòu)——電解液性質(zhì)：

無色透明液體，具有較強吸濕性。應(yīng)用：

主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環(huán)境下使用操作（如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi)）。規(guī)格：

溶劑組成DMC:EMC:EC=1:1:1（重量比）

LiPF6濃度1mol/l質(zhì)量指標(biāo)：密度（25℃）g/cm31.23±0.03

水分（卡爾費休法）≤20ppm

游離酸（以HF計）≤50ppm

電導(dǎo)率（25℃）10.4±0.5ms／cm21第二十一頁，共二十九頁。9.焊接設(shè)備激光電池封焊機微電腦高頻逆變點焊機超聲波金屬點焊機22第二十二頁，共二十九頁。10.滾槽、封裝設(shè)備：23第二十三頁，共二十九頁。11.化成測試設(shè)備：將做好的電池充電活化，產(chǎn)生電壓，同時測試電池的容量。24第二十四頁，共二十九頁。12.真空干燥箱：全自動真空烤箱高溫烤箱25第二十五頁，共二十九頁。鋰離子電池的命名

鋰離子二次電池的命名也分圓柱形和方形、扣式幾種:圓柱形的命名用三個字母和5位數(shù)字來表示，前兩個字母表示鋰離子電池(LI)，后一個字母表示圓柱形(R)，前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大直徑，后三位數(shù)字表示以0.lmm為單位的最大高度，如LIR18500即表示直徑為18mm，高50mm的圓柱形鋰離子電池。?18mm高度50mmLIR1850026第二十六頁，共二十九頁。方形的命名用三個字母和6位數(shù)字來表示，前兩個字母表示鋰離子電池(LI)，后一個字母表示方形(S)，前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大厚度，中間兩位數(shù)字表示以mm為單位的寬度，后兩位數(shù)字以mm為單位的最大高度，如LIS043048即表示厚度為4mm，