圓柱電芯18650制造過程及流程培訓(xùn)課件

圓柱電芯18650制造過程及流程培訓(xùn)課件

鋰電池的正極材料是氧化鋰鈷，負(fù)極材料是碳材。電池通過正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實(shí)現(xiàn)電池的充放電過程，所以人們稱之為Li-ion。

什么是鋰離子電池？鋰電池的工作原理是什么？

?工作原理即充放電原理。Li-ion（鋰電池）的正極材料是氧化鈷鋰，負(fù)極是碳。當(dāng)對電池進(jìn)行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運(yùn)動到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當(dāng)對電池進(jìn)行放電時（即我們使用電池的過程），嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中，鋰離子處于從正極→負(fù)極→正極的運(yùn)動狀態(tài)。Li-ion就象一把搖椅，搖椅的兩端為電池的兩極，而鋰離子就象運(yùn)動員一樣在搖椅兩端來回奔跑。所以，Li-ion（鋰電池）又叫搖椅式電池。什么是鋰離子電池？

充電—>正極反應(yīng)：LiCoO2=======Li1-xCoO2+xLi++xe- <--放電 充電—>負(fù)極反應(yīng)：C+xLi++xe-=======CLix <--放電 充電—>電池總反應(yīng)：LiCoO2+C=======Li1-xCoO2+CLix <--放電正電極LiCoO2負(fù)電極CLi+Li+Li+Li+Li+Li+充電放電氧鈷鋰離子炭e-e-e-e-e-e-e-正極勻漿正極涂布正極碾壓正極分切卷繞入殼滾槽注液激光焊封口預(yù)充OCV0第一次高溫存儲OCV1第三次常溫存儲OCV2第四次常溫存儲OCV3分容OCV4分級包裝正極片烘烤極組烘烤熱縮噴碼制片車間裝配車間化成車間包裝車間負(fù)極勻漿負(fù)極涂布負(fù)極碾壓負(fù)極分切負(fù)極片烘烤正極制膠負(fù)極制膠干燥存儲二次清洗X-ray檢測一次清洗涂防銹油殼體噴碼第二次常溫存儲數(shù)據(jù)裝載托盤注銷外觀全檢噴等級碼入庫外觀全檢外觀全檢等級掃描檢查正極勻槳攪拌機(jī)漿料小車鈷酸鋰導(dǎo)電劑膠液溶劑粘結(jié)劑制膠罐正極制膠勻槳工序關(guān)鍵要點(diǎn)：正極來料的確認(rèn)：1、標(biāo)識：清晰、明確，與BOM、發(fā)料單、工藝標(biāo)準(zhǔn)相一致。2、外觀：包裝完整，符合《制程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》。3、保質(zhì)：在有效期范圍內(nèi)。加料比：嚴(yán)格按電池工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行鈷酸鋰:導(dǎo)電劑:粘結(jié)劑:制膠溶劑=100:0.77:1.35:34攪拌速度、時間：嚴(yán)格按電池工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行膠液的粘度、固含量、外觀：1、膠液的粘度、固含量按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和控制2、膠液的外觀要求：無色透明粘稠狀、均勻、無白點(diǎn)、無沉淀、無雜質(zhì)等。粉體過篩：1、篩網(wǎng)目數(shù)，粉體150目、super-p100目2、篩網(wǎng)外觀：篩網(wǎng)無破損，網(wǎng)目無干料及雜質(zhì)堵塞等現(xiàn)象。3、真空輸送管無堵塞、通氣不順，罐體清潔無污物、雜質(zhì)。除鐵比率：來料和除鐵后鐵，銅，鎳均要小于100PPM；除鐵比率=除鐵前鐵含量（PPM）-出鐵后鐵含量（PPM）電子秤的穩(wěn)定性：用20Kg砝碼每天校準(zhǔn)一次。攪拌機(jī)的循環(huán)水溫度、攪拌速度、攪拌時間、加料的順序：嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)置和控制漿料的粘度、固含量、外觀：1、漿料的粘度、固含量按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和控制2、膠液的外觀要求：黑色均勻粘稠狀膠體、無氣泡、雜質(zhì)、大顆粒、絮狀凝膠、油污、沉淀等現(xiàn)象。抽真空要求：真空度為-（0.085----0.1）MPa干混罐殘留物的清除：罐內(nèi)清潔、無污物、雜質(zhì)。負(fù)極勻槳攪拌機(jī)漿料小車石墨導(dǎo)電劑膠液粘結(jié)劑

SBR

溶劑CMC制膠罐負(fù)極制膠勻槳工序關(guān)鍵要點(diǎn)：負(fù)極來料的確認(rèn)：1、標(biāo)識：清晰、明確，與BOM、發(fā)料單、工藝標(biāo)準(zhǔn)相一致。2、外觀：包裝完整，符合《制程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》。3、保質(zhì)：在有效期范圍內(nèi)。加料比：嚴(yán)格按電池工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行石墨粉:導(dǎo)電劑:SBR:CMC:制膠溶劑=100:2.1:4.2:1.7:92攪拌速度、時間：嚴(yán)格按電池工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行膠液的粘度、固含量、外觀：1、膠液的粘度、固含量按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和控制2.開蓋檢查，每次取膠液上層和下層，無色透明粘稠狀、均勻、無白點(diǎn)、無沉淀、無雜質(zhì)等。粉體過篩：1、篩網(wǎng)目數(shù)，粉體150目、導(dǎo)電劑50目2、篩網(wǎng)外觀：篩網(wǎng)無破損，網(wǎng)目無干料及雜質(zhì)堵塞等現(xiàn)象。3、真空輸送管無堵塞、通氣不順，罐體清潔無污物、雜質(zhì)。除鐵比率：來料和除鐵后鐵，銅，鎳均要小于100PPM；除鐵比率=除鐵前鐵含量（PPM）-出鐵后鐵含量（PPM）電子秤的穩(wěn)定性：用20Kg砝碼每天校準(zhǔn)一次。攪拌機(jī)的循環(huán)水溫度、攪拌速度、攪拌時間、加料的順序：嚴(yán)格按工藝標(biāo)準(zhǔn)去設(shè)置和控制漿料的粘度、固含量、外觀：1、漿料的粘度、固含量按工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)和控制2、膠液的外觀要求：黑色均勻粘稠狀膠體、無氣泡、雜質(zhì)、大顆粒、絮狀凝膠、油污、沉淀等現(xiàn)象。抽真空要求：真空度為-（0.085----0.1）MPa干混罐殘留物的清除：罐內(nèi)清潔、無污物、雜質(zhì)。涂布涂布好的極片準(zhǔn)備好的漿料涂布機(jī)烘區(qū)涂布機(jī)排廢氣管涂布工序關(guān)鍵要點(diǎn)：箔材外觀：表面、切面平整，色澤均一，無明顯亮線、明顯凹凸點(diǎn)、暗痕條紋等，邊緣無明顯翹邊和褶皺，無掉粉，管芯無生銹。標(biāo)識、外保護(hù)：有保護(hù)膜及完整的合格標(biāo)識卡箔材厚度：銅箔10±2um鋁箔16±2um箔材面密度：銅箔8.75±0.4mg/c㎡鋁箔4.32±0.4mg/c㎡箔材寬度：銅箔610±2mm鋁箔600±2mm漿料來料檢：隨工單填寫內(nèi)容完整、字跡清楚，固含量及粘度符合勻漿工藝標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)漿小車的清潔效果：運(yùn)漿小車內(nèi)、外表面潔凈無異物，除鐵器表面鐵粉清潔干凈。料槽中的漿料的外觀：無氣泡、硬塊、水珠，色澤均一極片粘附力：符合〈正、負(fù)極片粘附力測試作業(yè)指導(dǎo)書〉料槽漿料的高度：料槽的2/3高度漿料涂布前放置時間：正、負(fù)極：小于等于8小時涂布時的走速：10米/分鐘涂布A、B面的烘區(qū)溫度：嚴(yán)格按涂布機(jī)頭作業(yè)指導(dǎo)書控制A面敷料量：正極：25.16±0.5mg/c㎡負(fù)極：10.94±0.18mg/c㎡B面敷料量：正極：21.16±0.48mg/c㎡負(fù)極：11.04±0.18mg/c㎡A、B面各段長按工藝標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行A、B面涂敷對齊度：正極：首齊（≤1.0mm)負(fù)極：首齊（≤1.0mm)極片壓邊寬：正極：5±1mm負(fù)極：5±1mm失重比：正、負(fù)極：≤0.2%環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉碾壓碾壓機(jī)碾壓工序關(guān)鍵要點(diǎn)：輥輪走速：正極：≦30m/min負(fù)極一次碾壓：≦30m/min負(fù)極二次碾壓：≦20m/min壓力：正極：130-170t負(fù)極：100t張力：正極：放卷張力初值設(shè)定為5.0±1N收卷張力初值設(shè)定為7.5±2N負(fù)極：放卷張力初值設(shè)定為5.5±2N收卷張力初值設(shè)定為7.5±2N厚度：正極：135-140um負(fù)極：一次碾壓180±3um二次碾壓158±3um極片外觀：收卷整齊,極片無結(jié)疤、斷片、折皺、掉料不良.環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉分切分切機(jī)分切刀分切直觀圖分切工序關(guān)鍵要點(diǎn)：小片寬度：正極：56±0.1mm負(fù)極：58±0.1mm毛刺：≤12um極片弧形度：負(fù)極：679mm長（一片）弧高≤0.68mm正極：660mm長（一片）弧高≤0.66mm掉料露箔：依制程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)刀具走長更換周期:依《西村分切刀管理規(guī)定》速度張力:依《正、負(fù)極分切作業(yè)指導(dǎo)書》環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉極片烘烤烘烤工序關(guān)鍵要點(diǎn)：烘烤溫度和時間：正極：主加熱設(shè)定溫度：75±2℃輔加熱設(shè)定溫度：45±2℃烘烤時間為：8小時壓力：加熱啟動壓力≤100Pa，真空泵運(yùn)作壓力≥300PaN2氣保護(hù)降溫，主加熱溫度降低到50℃以下時取出負(fù)極：主加熱設(shè)定溫度：65±2℃輔加熱設(shè)定溫度：40±2℃烘烤時間為：10小時壓力：加熱啟動壓力≤100Pa，真空泵運(yùn)作壓力≥300PaN2氣保護(hù)降溫，主加熱溫度降低到50℃以下時取出極片外觀：無掉料、烤黃，無烘烤不干烘室清潔：潔凈、無塵探針：貼牢在極片涂層上、無損壞、露頭10mm環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉卷繞正極耳焊接臺負(fù)極耳焊接臺正極片卷負(fù)極片卷隔膜2卷隔膜1卷終止膠帶卷卷芯運(yùn)輸帶卷繞單個電芯電芯卷繞前正面圖電芯卷繞前截面圖卷繞出的電芯卷繞工序關(guān)鍵要點(diǎn)：卷針外觀：表面無損傷及毛刺等不良卷繞張力：正極緩沖輪張力，負(fù)極緩沖輪張力，隔膜紙張力依工藝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定對齊度：從卷芯邊緣方向，負(fù)極完全包住正極，尺寸要求：1±0.7mm；寬度方向隔膜完全包住負(fù)極，尺寸要求：1±0.5mm極片裁切毛刺：正、負(fù)極片裁切后進(jìn)行毛刺檢測，毛刺≤12um極耳焊接拉力：正、負(fù)極耳焊接拉力均≥15N。極耳外露尺寸：工藝標(biāo)準(zhǔn)燙孔外觀：燙孔無變形，隔膜平整、無褶皺破損、依附芯孔壁、無反彈堵孔阻抗：檢測電壓：500V，內(nèi)阻≤20MΩ為短路負(fù)極插入量：見工藝標(biāo)準(zhǔn)正極膠帶貼料長度：見工藝標(biāo)準(zhǔn)卷芯外觀：卷繞整齊，依制程檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉入殼入殼工序關(guān)鍵要點(diǎn)：電芯/極組外觀：無損傷、電芯殼體無劃痕、變形、下絕緣片無變形、無缺少，正、負(fù)極耳無歪斜、褶皺設(shè)備穩(wěn)定性：不能漏下墊片、墊片異位。環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉滾槽滾槽工序關(guān)鍵要點(diǎn)：點(diǎn)焊拉力：大于等于8N阻抗：檢測電壓：500V，內(nèi)阻≤20MΩ，判定為短路點(diǎn)焊外觀：底部焊斑正常，無凹凸點(diǎn)、凹凸面，無焊焦、無鍍層脫落滾槽外觀：槽口光滑無滾裂、無波浪邊，無變形，鋼殼內(nèi)外壁無鍍層受損、裂紋、劃痕尺寸：槽口內(nèi)徑、槽路寬度、肩高、總高入鋼芯后電芯外觀：入鋼芯到位，鋼芯上端平齊于上墊片平面，無隔膜堵孔環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉注液前極組烘烤真空管氮?dú)夤茏⒁呵皹O組烘烤工序關(guān)鍵要點(diǎn)：烘烤溫度和真空度：溫度為85℃，真空度為-（0.085----0.1）MPa烘烤時間：4小時干燥劑的確認(rèn)：每次放入量為120g，當(dāng)干燥劑已經(jīng)有2/3有白色粉末變成褐色液體時需要更換。注液海霸泵高壓氮?dú)飧哒婵针娊庖旱獜U氣注液工序關(guān)鍵要點(diǎn)：電解液的含水量：含水量≤20ppm電子稱準(zhǔn)確度：計量器具點(diǎn)檢表要求標(biāo)碼：50g/100g注液量：5.3±0.2g外觀：無端口變形、破損、無高溫膠紙脫落、無極耳斷裂環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉激光焊接壓帽蓋激光焊工序關(guān)鍵要點(diǎn)：焊接拉力：≥6N焊接外觀：無虛焊、焊焦、焊穿、焊渣，無極耳彎褶、斷裂環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉封口封口前一封后二封后三封后封口工序關(guān)鍵要點(diǎn)：封口尺寸，二封端高封口壓力：≥6MPa封口外觀：端口平整，無裂紋、飛邊、殼身和底部無破損、劃痕環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉一次清洗清洗液純凈水熱風(fēng)待清洗電池放入?yún)^(qū)清洗后電池取出區(qū)關(guān)鍵要點(diǎn)：電池外觀：清洗前電芯外觀符合來料等級，清洗后電芯表面無水珠，無電芯表面發(fā)黃，清洗過程無卡料；電芯在轉(zhuǎn)化成后須在10分鐘內(nèi)清洗完畢。殼體噴碼4VM9A01ABA4VM9A01ABA關(guān)鍵要點(diǎn)：殼體噴碼與標(biāo)識卡上信息吻合干燥存儲關(guān)鍵要點(diǎn)：1、RH≤15%，2、T≤30℃3、貯存時間H=40h~48h4、標(biāo)識卡與電芯噴碼相符外觀全檢關(guān)鍵要點(diǎn)：挑出所有外觀不良品二次清洗清洗液純凈水熱風(fēng)待清洗電池放入?yún)^(qū)清洗后電池取出區(qū)關(guān)鍵要點(diǎn)：緩蝕劑的配比（NaNO2），噴淋槽\漂洗槽換水，過濾棉芯堵塞后須及時更換，水溫、烘區(qū)溫度、走帶速度測X-ray測X-ray關(guān)鍵要點(diǎn)：對齊度0.2mm≤T1≤1.55mm（頂部）0.9mm≤T1≤2.2mm（底部）0.3mm≤T4≤1.7mm（頂部、底部）涂防銹油毛刷防銹油熱縮熱風(fēng)4VM9A01ABA關(guān)鍵要點(diǎn)：外觀：1.熱縮外觀不良的返修率不高于0.5%2.設(shè)備無卡料，稼動率不低于90%預(yù)充預(yù)充工序關(guān)鍵要點(diǎn)：1.0.2C恒流恒壓充電420分鐘；2.充電初始1小時內(nèi)通道亮紅燈的電池需復(fù)核，確認(rèn)是否為零電壓電芯；3.充電后，每3小時巡檢電芯表面溫度，以確認(rèn)是否有過熱電芯（電芯表面溫度≥環(huán)境溫度+5℃視為過熱電芯）；上下柜時不得劃傷鋼殼、熱縮膜；經(jīng)過預(yù)充后的電池開始有電了，之前工序上的電池是不帶電的.什么是化成，為什么要化成？組裝后的電池，被給予一定的電流，使得電池正負(fù)極活性物質(zhì)被激發(fā)，最后使電池具有放電能力的電化學(xué)過程稱為化成；電池只有經(jīng)過化成后才能夠用來作為電源使用。什么是電池內(nèi)阻？是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。電池內(nèi)阻值大，會導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。注：測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，才能確保所得到的值的精確度。什么電壓？電壓是指電池正負(fù)極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion電池充滿電后開路電壓為4.1—4.2V左右，放電后開路電壓為3.0V左右。通過對電池的開路電壓的檢測，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。OCV0關(guān)鍵要點(diǎn)：1、測量電池的電壓2、良品電壓范圍4150mV~4200mV.3、電壓檢測前須將漏液電池先挑出第一次高溫存儲關(guān)鍵要點(diǎn)：老化時間:3天，溫度:42℃≦T≦48℃，電芯預(yù)充下柜到入高溫老化房的時間不超過36h第二次常溫存儲關(guān)鍵要點(diǎn)：10℃≤T≤30℃，1天外觀全檢關(guān)鍵要點(diǎn)：挑出外觀不良品噴碼18650C44VM9A0100000118650C44VM9A01000001關(guān)鍵要點(diǎn)：噴碼內(nèi)容正確、清晰，讀碼正確、無重碼、無跳碼數(shù)據(jù)裝載關(guān)鍵要點(diǎn)：電芯的信息通過編碼查詢是正確和唯一的,需單獨(dú)裝載的批次與正常批分開,子批次信息與隨工單相符合.OCV1關(guān)鍵要點(diǎn)：測試電壓/內(nèi)阻1、每個電池電壓和內(nèi)阻均須準(zhǔn)確檢測,檢測的數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫.2、異常通道需復(fù)核,電壓精度±0.2mV、內(nèi)阻精度±0.5mΩ第三次常溫度存儲關(guān)鍵要點(diǎn)：10℃≤T≤30℃，7天OCV2關(guān)鍵要點(diǎn)：測試電壓1、每個電壓均須準(zhǔn)確檢測,每個托盤的數(shù)據(jù)須上傳到數(shù)據(jù)庫;2、異常通道需復(fù)核第四次常溫度存儲關(guān)鍵要點(diǎn)：10℃≤T≤30℃，7天OCV3關(guān)鍵要點(diǎn)：1、測試電壓2、每個電壓均須準(zhǔn)確檢測,每個托盤的數(shù)據(jù)須上傳到數(shù)據(jù)庫;3、異常通道需復(fù)核4、每批OCV3檢測完畢,須做自放電結(jié)算分容關(guān)鍵要點(diǎn)：1、所有良品電池均須分出其容量，分容后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確上傳到數(shù)據(jù)庫2、分容過程的電流電壓正常3、分容前電池已測完OCV3，且該批電芯已做完自放電結(jié)算。4、環(huán)境溫度不能超出3