锂离子电池基本工艺流程介绍

共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Top sealing
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 --- Inject
Inject（注液）---与叠片工艺基本相同
工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住
环境要求：电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Formation
Formation(预化成）---与叠片工艺(gōngyì)原理相同，流程不
同
工序功能：通过充电方式将其内部正负极物质激活， 同时在负极表面形成良好的SEI膜。 预化流程：
Formation: 0.1C CC 200min to 3.95V
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的侧边
折边
将侧边折起，完成电芯最 终外形
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Forming
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Aging
化成
工序功能：进一步形成稳定SEI，并检测电芯容量
叠片(dié piàn)工艺的定义
叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后(ránhòu)将 小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。
正极
隔离膜 负极
小电芯单体叠片过程演示
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺示意图
叠片过程(guòchéng)演示
共四十六页
叠片工艺的主要(zhǔyào)工艺流程
---Mixing
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程
---Coating
Coating （涂布）
工序功能：将浆料连续(liánxù)、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别制成正 负极片。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来
焊接 （ Welding）
叠片
（Stacking）
预化 （ Formation）
抽气封口 （ Degassing）
成型 （ Forming）
化成
（ Aging）
测试
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)物料形态流程图
共四十六页
叠片工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Mixing
Mixing （搅拌）
共四十六页
The end ！！
共四十六页
内容 总结 (nèiróng)
锂离子电池基本工艺流程介绍。叠片工艺是将正极(zhèngjí)、负极切成小片 与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电 芯的一种Li离子电芯制造工艺。（ Top Sealing）。Cold Lam （冷压）。工序 功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度。工序功能：通过手 工或夹具将正极(zhèngjí)极片、隔离膜、负极极片规则地重叠在一起。工序功 能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住。环境要求：电芯注液前要 进行除水，关注过程要求低湿度。叠片工艺的主要工艺流程 --- Aging。卷绕工艺工序流程图（主要工序）。（ Slitting ）。（ Top sealing ）。The end
工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合(hùnhé)均匀，并调制成浆。
活性物质
导电剂
粘接剂
搅拌罐 溶剂
Mixing示意图
共四十六页
浆料控制点:
1.Viscosity粘度
2.Particle size颗粒度 3.Solid content固含量
工序控制点： 1.搅拌速度
2.搅拌温度
3.搅拌时间 4.搅拌次序
从而调节极片被压实的厚度和密度
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Cold Lam
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Cutting
Cutting（裁片、分条）
工序功能(gōngnéng)：将冷压后的极片卷，先裁成大片，然后分成 所需要的小条正负极极片
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺示意图
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺的主要工序流程图
叠片(dié piàn)工序流程图（Main process）
搅拌 （Mixing）
涂布
（Coating）
对辊 （Pressing）
模切 （Module Cutting）
注液
（ Inject）
顶封 （ Top Sealing）
锂离子电池(diànchí)基本工艺流程介绍
技术部
01/25/2010
共四十六页
制造工艺(gōngyì)分类
Li离子电芯核心制造工艺(gōngyì)分为：
叠片工艺和卷绕工艺
两种工艺的主要区别和工艺名称来源
极片装配方式的区别
共四十六页
Part A：叠片(dié piàn)工艺的主要工艺流程介绍
共四十六页
Mixing （搅拌）－－与叠片工艺基本相同
工序(gōngxù)功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆。
活性物质
导电剂
粘接剂
搅拌罐 溶剂
Mixing示意图
共四十六页
浆料检测点:
1.Viscosity粘度 2.Particle size颗粒度
3.Solid content固含量
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Coating
共四十六页
叠片工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 --- Welding
切去多余(duōyú)的极耳
焊接
共四十六页
焊接后的裸电芯
叠片(dié piàn)工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
Top sealing（顶封）
工序功能(gōngnéng)：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装
调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转 移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到 重量要求，同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的 浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺的主要工艺流程
---Coating
CoHale Waihona Puke ting示意图输出控制点:
1.涂布尺寸(chǐ cun)
原理：包装铝箔分3层（尼龙层、铝层、PP层），封装时通过加热使PP溶化，同时加压（封头压 合）使两层包装铝箔粘合在一起，达到封装的目的
共四十六页
叠片工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 --- Top sealing
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Inject
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Cutting
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Winding
Winding（卷绕）
工序功能(gōngnéng)：小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 ---Winding
工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适(héshì)的密度和厚 度
原理：通过调节压辊的间隙以调节压力，
从而调节极片被压实的厚度和密度
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺的主要工艺流程 --- Stacking
Stacking（叠片）
工序功能：通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极(fùjí) 极片规则地重叠在一起。
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Top sealing
Top sealing（顶封）---与叠片工艺相同
工序功能：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边(cè biān)进行热封装
原理：包装铝箔分3层（尼龙层、铝层、PP层），封装时通过加 热使PP溶化，同时加压（封头压合）使两层包装铝箔粘合在一起， 达到封装的目的
Inject（注液）
工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住
环境要求：电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度
原理：水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有非常大的影响， 满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接与水发生反应。因此，在锂离子电池的制作过程 中必须(bìxū)严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
老化
工序功能：电压(diànyā)挑选
共四十六页
Part2：卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程介绍
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工序流程图
卷绕工艺工序(gōngxù)流程图（主要工序）
搅拌
（Mixing）
涂布 （Coating）
冷压
（Cold Lam）
注液 （ Inject）
共四十六页
叠片(dié piàn)工艺的主要工艺流程 --- Inject
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Formation
预化
工序功能：通过充放电方式将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形成良好的SEI膜。
原理：锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。锂电芯 的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在Li+第一次充 电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应, 在电池首次充电过程中不可避免地 要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体(gùtǐ)电 解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 ---Coating
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 ---Cold Lam
Cold Lam （冷压）
工序(gōngxù)功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度
原理：通过调节压辊的间隙以调节压力，
共四十六页
卷绕工艺的主要(zhǔyào)工艺流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能(gōngnéng)：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的侧边
折边
将侧边折起，完成电 芯最终外形
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Forming
Coating （涂布）---与叠片原理相同，方法不同
工序功能(gōngnéng)：将浆料间歇、均匀地涂覆在传送集流体的表面， 烘干，分别制成正负极的极片卷。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调
节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的转动将浆料转移 到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重 量要求，同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的浆 料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。
原理：水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池(diànchí)SEI膜的形成和电
池(diànchí)性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接 与水发生反应。因此，在锂离子电池(diànchí)的制作过程中必须严格控制环境的 湿度和正负极材料、电解液的含水量。
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Inject
2.涂布重量或密度 3.膜片粘接 4.外观 5.干燥度
输入控制点：
1. 速度
2. 温度
3. 间隙（刀表）
4. 张力
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程
---Coating
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 ---Cold Lam
Cold Lam （冷压）
预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能(gōngnéng)：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
顶封
（ Top sealing）
卷绕
（Winding）
化成
（ Formation）
成型
（ Forming）
测试
裁片分条
（ Slitting ）
焊接
（ Welding）
共四十六页
卷绕工艺的主要工艺流程(ɡōnɡ yì liú chénɡ)
---物料形态流程图
共四十六页
卷绕工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 ---Mixing
叠片过程演示
共四十六页
叠片工艺(gōngyì)的主要工艺(gōngyì)流程 --- Welding
Welding（焊接）
工序功能：将多个(duō ɡè)Al、Ni 极耳一起焊接成为裸 电芯
原理：超声波焊接利用超声频率（超过 16KH Z）的机械振动能量在静压力的共同作用下，将弹性振 动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后有限的温升，从而达到连接异种金属的目的。