鋰離子電池制造過程

鋰離子電池制造過程匯報人：2024-01-29目錄contents鋰離子電池簡介原材料選擇與準(zhǔn)備電芯制作工藝流程電池組裝與封裝技術(shù)生產(chǎn)設(shè)備介紹及自動化程度安全生產(chǎn)管理與環(huán)境保護要求鋰離子電池簡介01鋰離子電池是一種可充電電池，它主要依靠鋰離子在正極和負極之間移動來工作。定義在充放電過程中，鋰離子在兩個電極之間往返嵌入和脫出，同時伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫出。工作原理鋰離子電池定義與原理20世紀(jì)70年代，科學(xué)家們開始研究鋰離子電池，但早期電池存在很多問題，如容量低、壽命短等。早期研究商業(yè)化進程技術(shù)革新隨著技術(shù)的不斷進步，鋰離子電池逐漸實現(xiàn)了商業(yè)化，成為消費電子產(chǎn)品的主要電源。近年來，鋰離子電池在材料、工藝等方面取得了重大突破，性能得到了大幅提升。030201鋰離子電池發(fā)展歷程鋰離子電池應(yīng)用領(lǐng)域鋰離子電池廣泛應(yīng)用于手機、筆記本電腦、平板電腦等消費電子產(chǎn)品中。隨著新能源汽車的快速發(fā)展，鋰離子電池已成為電動汽車的主要動力來源。鋰離子電池還可用于電網(wǎng)儲能、家庭儲能等領(lǐng)域，具有廣闊的市場前景。此外，鋰離子電池還應(yīng)用于航空航天、軍事等領(lǐng)域，發(fā)揮著越來越重要的作用。消費電子產(chǎn)品電動汽車儲能領(lǐng)域其他領(lǐng)域原材料選擇與準(zhǔn)備02鋰鈷氧化物鋰鎳氧化物鋰錳氧化物鋰鐵磷酸鹽正極材料種類及特點01020304高能量密度，良好的電化學(xué)性能，但價格較高，安全性有待提高。高比容量，較低成本，但熱穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生氣體。價格低廉，環(huán)境友好，但能量密度相對較低，循環(huán)性能一般。熱穩(wěn)定性好，安全性高，壽命長，但能量密度遜于上述材料。導(dǎo)電性好，層狀結(jié)構(gòu)利于鋰離子嵌入脫出，但易與電解液反應(yīng)產(chǎn)生氣體。石墨結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性高，壽命長，但比容量較低。鈦酸鋰高比容量，但體積膨脹大，循環(huán)性能有待提高。硅基負極材料結(jié)合多種材料優(yōu)點，提高整體性能。復(fù)合負極材料負極材料種類及特點需具備高電壓、高能量密度、良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點，同時要考慮與正負極材料的相容性。常用電解液有碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等有機溶劑，以及鋰鹽如六氟磷酸鋰等。電解液位于正負極之間，防止短路同時允許離子通過。需具備良好的機械強度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。常用隔膜材料有聚烯烴多孔膜、陶瓷隔膜等。選用時還需考慮隔膜的孔徑、孔隙率和厚度等參數(shù)，以滿足電池性能要求。隔膜電解液與隔膜選用原則電芯制作工藝流程03將正負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按一定比例混合均勻，形成漿料。攪拌將攪拌好的漿料均勻涂布在集流體（鋁箔或銅箔）上。涂布通過加熱使涂布后的極片中的溶劑揮發(fā)，得到干燥的極片。干燥攪拌、涂布與干燥工藝將正負極極片與隔膜按一定順序卷繞成電芯。此工藝生產(chǎn)效率高，適用于大規(guī)模生產(chǎn)。將正負極極片與隔膜交替疊放，形成多層結(jié)構(gòu)。此工藝可提高電芯能量密度，但生產(chǎn)效率相對較低。卷繞或疊片工藝選擇疊片卷繞123將電解液注入電芯內(nèi)部，使電芯具備離子傳輸能力。注液對注液后的電芯進行首次充電，使正負極活性物質(zhì)充分反應(yīng)，形成穩(wěn)定的SEI膜。化成對化成后的電芯進行容量測試，根據(jù)測試結(jié)果對電芯進行分級，以滿足不同產(chǎn)品的需求。分容注液、化成及分容過程電池組裝與封裝技術(shù)04

電池組裝工藝流程電極制備包括正極和負極材料的混合、涂布、干燥、裁切等工序，以獲得所需的電極片。電池芯組裝將正極、負極和隔膜按一定順序疊放或卷繞，形成電池芯，并注入電解液。電池組裝將多個電池芯組合在一起，加上外殼、保護電路等輔助部件，形成完整的電池組。應(yīng)具有良好的機械強度、絕緣性能和散熱性能，常用材料有鋼殼、鋁殼和塑料殼等。外殼材料應(yīng)具有良好的密封性能和化學(xué)穩(wěn)定性，以確保電池在使用過程中不會泄漏。密封材料用于隔離電池內(nèi)部不同電位部分，防止短路和漏電現(xiàn)象的發(fā)生。絕緣材料封裝材料選擇及要求檢查電池外觀是否完好，無破損、變形等缺陷。外觀檢測性能檢測安全性能檢測質(zhì)量控制包括容量、內(nèi)阻、電壓等關(guān)鍵性能指標(biāo)的測試，以確保電池符合設(shè)計要求。進行過充、過放、短路等安全性能測試，以評估電池在使用過程中的安全性。對生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)進行嚴(yán)格把關(guān)，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。成品檢測與質(zhì)量控制生產(chǎn)設(shè)備介紹及自動化程度05用于將正負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等原材料進行均勻混合，形成電極漿料。攪拌設(shè)備將電極漿料均勻涂布在金屬箔材上，形成電極片。涂布設(shè)備對涂布后的電極片進行輥壓，提高其密度和一致性。輥壓設(shè)備關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備功能介紹03卷繞/疊片設(shè)備將正負極電極片與隔膜按照一定順序進行卷繞或疊片，形成電池芯。01分切設(shè)備將輥壓后的電極片按照要求進行分切，得到所需寬度的電極片。02烘干設(shè)備對電極片進行烘干處理，去除其中的水分和有機溶劑。關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備功能介紹注液設(shè)備向電池芯中注入電解液，保證電池的正常工作?；?分容設(shè)備對注液后的電池進行化成和分容處理，激活電池并檢測其性能。關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備功能介紹自動化程度鋰離子電池生產(chǎn)線已實現(xiàn)高度自動化，從原材料投放到成品下線，大部分工序均由自動化設(shè)備完成。生產(chǎn)效率自動化生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率遠高于傳統(tǒng)生產(chǎn)線，可大幅縮短生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)能。產(chǎn)品質(zhì)量自動化設(shè)備可精確控制生產(chǎn)過程中的各項參數(shù)，確保產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性。生產(chǎn)線自動化水平評估通過建立數(shù)字化工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的可視化、可控制和可優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。數(shù)字化工廠工業(yè)機器人在鋰離子電池生產(chǎn)線中廣泛應(yīng)用，可完成繁重、危險和重復(fù)性的工作，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。工業(yè)機器人通過收集和分析生產(chǎn)過程中的大量數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)潛在問題并進行優(yōu)化改進，提高生產(chǎn)線的穩(wěn)定性和效率。大數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化利用云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)遠程監(jiān)控和管理生產(chǎn)線，提高生產(chǎn)管理的便捷性和效率。云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能制造在鋰離子電池生產(chǎn)中應(yīng)用安全生產(chǎn)管理與環(huán)境保護要求06010204安全生產(chǎn)管理體系建立制定安全生產(chǎn)政策和目標(biāo)，明確各級管理職責(zé)。建立安全生產(chǎn)管理組織，配備專職安全管理人員。完善安全生產(chǎn)管理制度，包括安全操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案等。實施定期的安全檢查與評估，及時發(fā)現(xiàn)和整改安全隱患。03對生產(chǎn)過程中可能存在的危險源進行全面辨識。評估危險源的風(fēng)險等級，制定針對性的控制措施。建立危險源管理檔案，實施動態(tài)監(jiān)控和更新。加強員工安全培訓(xùn)，提高員工的安全意識和操作技能。01020304危險