鋰離子電池基本工藝介紹

鋰離子電池工藝流程完整版工藝車間制片車間裝配車間檢測車間制片車間分檔點(diǎn)焊分切材料烘烤制漿涂布對(duì)輥全檢轉(zhuǎn)交工藝流程工序功能：將正極或負(fù)極活性物質(zhì)按一定比例與專用導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和溶劑混合均勻，并調(diào)制成漿。制漿混和原料預(yù)處理干粉分散稀釋四個(gè)步驟：漿料控制點(diǎn):1.粘度2.顆粒度3.固含量工序控制點(diǎn)：1.攪拌速度2.攪拌溫度3.攪拌濃度4.真空度正極制漿原料預(yù)處理：正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑常壓烘烤脫水、溶劑采用干燥分子篩或者特殊取料設(shè)施脫水原料混和：a.粘結(jié)劑的溶解及熱處理；b.活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑球磨干粉分散：粘結(jié)劑液體浸濕固體，擠出氣體的過程正極材料中的所有組分均能被粘結(jié)劑溶液浸濕，所以正極料粉分散相對(duì)容易分散方法：靜止法(分散時(shí)間長，效果差，但不損傷材料原結(jié)構(gòu)）

攪拌法（時(shí)間短，效果佳，但有可能損傷材料自身結(jié)構(gòu)）攪拌速度：越高，分散越快，但對(duì)材料自身結(jié)構(gòu)和對(duì)設(shè)備損傷大攪拌溫度：適宜的溫度，漿料流動(dòng)性好，易分散，太熱漿料容易結(jié)皮，太冷流動(dòng)性降低攪拌濃度：越小，分散越快，但過稀導(dǎo)致材料浪費(fèi)和漿料沉淀加重真空度：高真空度有利于材料縫隙和表面氣體排出，降低液體吸附難度，易于分散均勻稀釋：將漿料調(diào)整為合適的濃度，便于涂布負(fù)極制漿負(fù)極制漿原理與正極制漿原理相同注意點(diǎn)：a.石墨與粘結(jié)劑溶液極性不同，不易分散，可先用醇（乙醇、異丙醇）水溶液初步潤濕，再與粘結(jié)劑溶液混合；b.適當(dāng)降低攪拌濃度，提高分散性；c.分散過程為減少極性物與非極性物間的距離，提高勢能或表面能，為吸熱反應(yīng)，適當(dāng)升高攪拌溫度，提高流動(dòng)性，降低分散難度。制漿注意事項(xiàng)：1.漿料的固含量應(yīng)從高往低逐步調(diào)整2.在攪拌的間歇過程中注意刮邊和刮底，確保分散均勻3.漿料不宜長時(shí)間擱置，以免其沉淀或均勻性下降4.攪拌時(shí)間的長短以設(shè)備性能、材料加入量為主設(shè)計(jì)考慮5.出料前對(duì)漿料進(jìn)行過篩，除去大顆粒以防涂布時(shí)造成斷帶制漿涂布工序功能：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(fù)極片。原理：涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料，通過調(diào)整刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥或涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達(dá)到重量要求，同時(shí)，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(zhì)很好地粘結(jié)于基材上。技術(shù)路線：單層涂布，干燥后再進(jìn)行反面涂布，包括連續(xù)涂布定長分切和定長分段涂布涂布工序控制點(diǎn):1.涂布速度2.涂布面密度3.干燥溫度4.張力放卷接片拉片張力控制自動(dòng)糾偏涂布干燥自動(dòng)糾偏張力控制自動(dòng)糾偏收卷根據(jù)正負(fù)極漿料的固含量、比重調(diào)節(jié)涂布機(jī)機(jī)頭刀具間隙，控制涂布厚度涂布面密度控制？干燥速度：干燥過慢，涂層表面有流動(dòng)性，厚度不穩(wěn)定；干燥過快，表面形成粘結(jié)劑膜層，內(nèi)部溶劑揮發(fā)會(huì)造成表面層起皺現(xiàn)象。通常采用分段干燥，中間段溫度最高。涂布和干燥要做到首件三檢-厚度、質(zhì)量、尺寸符合要求，并定時(shí)檢驗(yàn)對(duì)應(yīng)的拉漿速度、烘烤時(shí)間等。加熱溫度或時(shí)間不夠，難以除去漿料中的液體，使部分粘結(jié)劑溶解，造成活性物質(zhì)剝落；加熱溫度過高，則粘結(jié)劑發(fā)生晶化，也會(huì)使活性物質(zhì)剝落，從而造成電芯內(nèi)短路。另外，干燥溫度和烘干時(shí)間不合適還會(huì)造成鋁箔氧化和極片偏濕；涂布涂布注意事項(xiàng)：高質(zhì)量極片：極片表面平整、光滑、敷料均勻、附著力好、干燥、不脫料、不掉料、不缺料、無積塵、無劃痕、無氣泡刮粉（連續(xù)涂布定長分切）卷狀極片裁片刮粉刷粉對(duì)輥工序功能：將涂布后的極片壓實(shí)，達(dá)到合適的密度和厚度原理：通過調(diào)節(jié)壓輥的間隙以調(diào)節(jié)壓力，從而調(diào)節(jié)極片被壓實(shí)的厚度和密度工序控制點(diǎn)：a.滾壓應(yīng)注意厚度符合工藝要求；b.壓片時(shí)應(yīng)注意氣泡、掉料、極片變形、波浪邊等。目的：使活性物質(zhì)與網(wǎng)柵及集流體接觸緊密，減小電子移動(dòng)距離，降低極片的厚度，增加裝填量，提高電池體積利用率，提高電池容量分切工序功能：將滾壓后的極片卷，先裁成大片，然后分切成工藝要求的極片寬度Li離子電芯核心制造工藝分為：

疊片工藝和卷繞工藝制造工藝分類兩種工藝的主要區(qū)別和工藝名稱來源極片裝配方式的區(qū)別PartA：疊片工藝的主要工藝流程介紹疊片工藝是將正極、負(fù)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(gè)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(fù)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（Mainprocess）疊片工藝的主要工序流程圖攪拌（Mixing）涂布（Coating）對(duì)輥（Pressing）模切（Module

Cutting）疊片（Stacking）焊接（Welding）頂封（TopSealing）注液（Inject）預(yù)化（Formation）抽氣封口（Degassing）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(fù)極粉料以及其他配料混合均勻，并調(diào)制成漿?；钚晕镔|(zhì)導(dǎo)電劑粘接劑溶劑攪拌罐漿料控制點(diǎn):1.Viscosity粘度2.Particlesize顆粒度3.Solidcontent固含量工序控制點(diǎn)：1.攪拌速度2.攪拌溫度3.攪拌時(shí)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(fù)極片。疊片工藝的主要工藝流程

---Coating原理：涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料，通過調(diào)整刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥或涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達(dá)到重量要求，同時(shí)，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(zhì)很好地粘結(jié)于基材上。疊片工藝的主要工藝流程

---CoatingCoating示意圖輸出控制點(diǎn):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(diǎn)：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

---CoatingColdLam

（冷壓）工序功能：將Coating后的極片壓實(shí)，達(dá)到合適的密度和厚度卷繞工藝的主要工藝流程

---ColdLam原理：通過調(diào)節(jié)壓輥的間隙以調(diào)節(jié)壓力，從而調(diào)節(jié)極片被壓實(shí)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(fù)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(gè)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16KHZ）的機(jī)械振動(dòng)能量在靜壓力的共同作用下，將彈性振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及隨后有限的溫升，從而達(dá)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Topsealing（頂封）工序功能：將裸電芯包上包裝鋁箔，對(duì)頂部和側(cè)邊進(jìn)行熱封裝疊片工藝的主要工藝流程

---Topsealing原理：包裝鋁箔分3層（尼龍層、鋁層、PP層），封裝時(shí)通過加熱使PP溶化，同時(shí)加壓（封頭壓合）使兩層包裝鋁箔粘合在一起，達(dá)到封裝的目的疊片工藝的主要工藝流程

---TopsealingInject（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(jìn)行除水，關(guān)注過程要求低濕度原理：水作為電解液中一種痕量組分，對(duì)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(fù)極與鋰金屬性質(zhì)相近，可以直接與水發(fā)生反應(yīng)。因此，在鋰離子電池的制作過程中必須嚴(yán)格控制環(huán)境的濕度和正負(fù)極材料、電解液的含水量。疊片工藝的主要工藝流程

---Inject疊片工藝的主要工藝流程

---Inject預(yù)化工序功能：通過充放電方式將其內(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，同時(shí)在負(fù)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(zhì)激活，即是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換的過程。鋰電芯的化成是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，同時(shí)也是影響電池性能很重要的一道工序，因?yàn)樵贚i+第一次充電時(shí)，Li+第一次插入到石墨中，會(huì)在電池內(nèi)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),在電池首次充電過程中不可避免地要在碳負(fù)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(zhì)相界面或稱SEI膜(SOLIDELECTROLYTEINTERFACE）預(yù)化流程：

0.02CCC210minto3.4V;0.1CCC420minto3.95V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(cè)邊將側(cè)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(jìn)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（Coating）冷壓（ColdLam）裁片分條（Slitting）焊接（Welding）卷繞（Winding）頂封（Topsealing）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(fù)極粉料以及其他配料混合均勻，并調(diào)制成漿?；钚晕镔|(zhì)導(dǎo)電劑粘接劑溶劑攪拌罐漿料檢測點(diǎn):1.Viscosity粘度2.Particlesize顆粒度3.Solidcontent固含量Coating（涂布）---與疊片原理相同，方法不同工序功能：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(fù)極的極片卷。卷繞工藝的主要工藝流程

---Coating原理：涂輥轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)漿料，通過調(diào)整刮刀間隙來調(diào)節(jié)漿料轉(zhuǎn)移量，并利用背輥或涂輥的轉(zhuǎn)動(dòng)將漿料轉(zhuǎn)移到基材上，按工藝要求，控制涂布層的厚度以達(dá)到重量要求，同時(shí)，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(zhì)很好地粘結(jié)于基材上。卷繞工藝的主要工藝流程

---CoatingColdLam

（冷壓）工序功能：將Coating后的極片壓實(shí)，達(dá)到合適的密度和厚度卷繞工藝的主要工藝流程

---ColdLam原理：通過調(diào)節(jié)壓輥的間隙以調(diào)節(jié)壓力，從而調(diào)節(jié)極片被壓實(shí)的厚度和密度卷繞工藝的主要工藝流程

---ColdLamCutting（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(fù)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(fù)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

---WindingTopsealing（頂封）---與疊片工藝相同工序功能：將裸電芯包上包裝鋁箔，對(duì)頂部和側(cè)邊進(jìn)行熱封裝卷繞工藝的主要工藝流程

---Topsealing原理：包裝鋁箔分3層（尼龍層、鋁層、PP層），封裝時(shí)通過加熱使PP溶化，同時(shí)加壓（封頭壓合）使兩層包裝鋁箔粘合在一起，達(dá)到封裝的目的卷繞工藝的主要工藝流程

---TopsealingInject（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(jìn)行除水，關(guān)注過程要求低濕度原理：水作為電解液中一種痕量組分，對(duì)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(fù)極與鋰金屬性質(zhì)相近，可以直接與水發(fā)生反應(yīng)。因此，在鋰離子電池的制作過程中必須嚴(yán)格控制環(huán)境的濕度和正負(fù)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(yù)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(nèi)部正負(fù)極物質(zhì)激活，同時(shí)在負(fù)極表面形成良好的SEI膜。預(yù)化流程：Formation:0.1CCC200minto3.95V卷繞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卷繞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(cè)邊將側(cè)邊折起，完成電芯最終外形卷繞工藝的主要工藝流程

---Forming焊接工序功能：將多個(gè)Al（正極）、Ni（負(fù)極）極耳一起焊接成為裸電芯原理：超聲波焊接利用超聲頻率的機(jī)械振動(dòng)能量在靜壓力的共同作用下，將彈性振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぜg的摩擦功、形變能及隨后有限的溫升，從而達(dá)到連接異種金屬的目的。其他流程貼膠紙點(diǎn)片外觀檢查計(jì)數(shù)正極基體：鋁箔（約0.012m厚)正極物質(zhì)：鈷酸鋰+superP+PVDF正極集流體：鋁帶加鎳帶（約0.1mm厚）高溫膠帶（約0.05mm厚）正極片結(jié)構(gòu)負(fù)極片結(jié)構(gòu)負(fù)極基體：銅箔（約0.008mm厚)負(fù)極物質(zhì)：石墨+納米硅+L