鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝,鋰電池生產(chǎn)工藝流程

來源：存能電氣  日期：2019-05-17 16:18  瀏覽量：次

　　鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝，鋰電池生產(chǎn)工藝流程。鋰離子電池的生產(chǎn)制造，是由一個個工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的過程。眾所周知，鋰電池生產(chǎn)工藝流程相當(dāng)復(fù)雜，畢竟鋰離子電池產(chǎn)品安全性能高低直接關(guān)系到消費者的生命健康。鋰電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負(fù)極拉漿、正極片、負(fù)極片、鋼殼裝配、注液及檢測以及包裝等。

　　鋰離子電池生產(chǎn)制造工藝

　　鋰離子電池構(gòu)成主要有正極、負(fù)極、非水電解質(zhì)和隔膜四部分組成。目前市場上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。

　　鋰離子電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段、電芯合成的卷繞注液階段，以及化成封裝的包裝檢測階段，價值量占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進口/國產(chǎn)比例差異等，工藝流程基本一致，價值量占比有偏差但總體符合該比例。

　　鋰電前段生產(chǎn)工藝：極片制造關(guān)系電池核心性能

　　鋰電池前端工藝的結(jié)果是將鋰電池正負(fù)極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ)，高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。

　　涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進行分切工藝處理。如若分切過程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過程中的前端設(shè)備，如攪拌機、涂布機、輥壓機、分條機等是電池制造的核心機器，關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量。

　　鋰電中段工藝流程：效率先行，卷繞走在疊片之前

　　鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當(dāng)前國內(nèi)設(shè)備廠商競爭比較激烈的一個領(lǐng)域，占鋰電池生產(chǎn)線價值量約30%。

　　目前動力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn)，軟包電池則主要采用疊片工藝。由于卷繞工藝可以通過轉(zhuǎn)速實現(xiàn)電芯的高速生產(chǎn)，而疊片技術(shù)所能提高的速度有限，因此目前國內(nèi)動力鋰電池主要采用卷繞工藝為主，因此卷繞機的出貨量目前大于疊片機。

　　鋰電后段工藝流程：分容化成是核心環(huán)節(jié)

　　鋰電后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測和包裝入庫四道工序，占生產(chǎn)線價值量約35%?；珊头秩葑鳛楹蠖喂に囍凶钪饕h(huán)節(jié)，對成型的電池進行激活檢測，由于電池的充放電測試周期長，因此設(shè)備的價值量最高。化成工藝的主要作用在于將注液封裝后的電芯充電進行活化，分容工藝則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數(shù)并進行分級。化成和分容分別由化成機和分容機通常由自動化分容化成系統(tǒng)完成。

　　鋰電池生產(chǎn)工藝流程

　　第一步-電極漿料制備

　　主要是將電極活性材料、粘結(jié)劑、溶劑等混合在一起，充分?jǐn)嚢璺稚⒑?，形成漿料。

　　第二步-涂布

　　將第一步制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體（鋁箔或銅箔等）上，并烘干溶劑。

　　第三步-極片沖切

　　將上一步制作出來的極片沖切成指定的尺寸形狀。

　　第四步-疊片

　　將正負(fù)極片、隔膜裝配到一起，完成貼膠后，形成極芯。

　　第五步-組裝軟包電池

　　將上一步生產(chǎn)的極芯裝入已經(jīng)沖好坑的鋁塑膜，并完成頂封、側(cè)封等，形成未注液的軟包電池。

　　第六步-注液

　　將指定量的電解液注入軟包電芯。當(dāng)然電芯要經(jīng)過烘烤，并且在低濕度環(huán)境下進行注液操作，水分含量過多就不好了。

　　第七步-電池密封

　　在真空環(huán)境中將電芯內(nèi)部的氣體抽出并完成密封。

　　目前，鋰電池逐漸替代著原有的鉛酸電池。鋰離子電池的生產(chǎn)流程每個生產(chǎn)廠家的不是很一致，隨著社會的發(fā)展,各個行業(yè)對鋰離子電池的發(fā)電性能要求更高,因此分析鋰離子電池生產(chǎn)工藝以及未來發(fā)展,對促進鋰離子電池的發(fā)展具有重要意義。