锂离子电池生产控制要点说明
锂电池各项工序控制重点
锂电池各项工序控制重点锂离子电池的生产要一丝不苟,各个工序需要做到尽善尽美。
新能源前线整理了锂电池实际生产的工艺流程。
(一) 配料:1.溶液配制:a) PVDF(或CMC)与溶剂NMP(或去离子水)的混合比例和称量;b) 溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数(及溶液表面温度);c) 溶液配制完成后,对溶液的检验:粘度(测试)\溶解程度(目测)及搁置时间;d) 负极:SBR+CMC溶液,搅拌时间和频率。
2.活性物质:a) 称量和混合时监控混合比例、数量是否正确;b) 球磨:正负极的球磨时间;球磨桶内玛瑙珠与混料的比例;玛瑙球中大球与小球的例;c) 烘烤:烘烤温度、时间的设置;烘烤完成后冷却后测试温度。
d) 活性物质与溶液的混合搅拌:搅拌方式、搅拌时间和频率。
e) 过筛:过100目(或150目)分子筛。
f) 测试、检验:对浆料、混料进行以下测试:固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度。
(二)涂布1.集流体的首检:a) 集流体规格(长宽厚)的确认;b) 集流体标准(实际)重量的确认;c) 集流体的亲(疏)水性及外观(有无碰伤、划痕和破损)。
2.敷料量(标准值、上、下限值)的计算:a) 单面敷料量(以接近此标准的极片厚度确定单面厚度);b) 双面敷料量(以最接近此标准的极片厚度确定双面的极片厚度。
)3.浆料的确认:是否过稠(稀)\流动性好,是否有颗粒,气泡过多,是否已干结.4.极片效果:a) 比重(片厚)的确认;b) 外观:有无划线、断带、结料(滚轮或极片背面)是否积料过厚,是否有未干透或烤焦,有无露铜或异物颗粒;5.裁片:规格确认有无毛刺,外观检验。
(三)制片(前段):1.压片:a) 确认型号和该型号正、负极片的标准厚度;b) 最高档次极片压片后(NO.1或NO.1及NO.2)的厚度、外观有无变形、起泡、掉料、有无粘机、压叠。
c) 极片的强度检验;2.分片:a) 刀口规格、大片极片的规格(长宽)、外观确认;b) 分出的小片宽度;c) 分出的小片有无毛刺、起皱、或裁斜、掉料(正)。
锂离子电池制作工序控制重点
锂离子电池制作工序控制重点(一) 配料:1.溶液配制:a) PVDF(或CMC)与溶剂NMP(或去离子水)的混合比例和称量;b) 溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数(及溶液表面温度);c) 溶液配制完成后,对溶液的检验:粘度(测试)\溶解程度(目测)及搁置时间;d) 负极:SBR+CMC溶液,搅拌时间和频率。
2.活性物质:a) 称量和混合时监控混合比例、数量是否正确;b) 球磨:正负极的球磨时间;球磨桶内玛瑙珠与混料的比例;玛瑙球中大球与小球的比例;c) 烘烤:烘烤温度、时间的设置;烘烤完成后冷却后测试温度。
d) 活性物质与溶液的混合搅拌:搅拌方式、搅拌时间和频率。
e) 过筛:过100目(或150目)分子筛。
f) 测试、检验:对浆料、混料进行以下测试:固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度。
(二)涂布1.集流体的首检:a) 集流体规格(长宽厚)的确认;b) 集流体标准(实际)重量的确认;c) 集流体的亲(疏)水性及外观(有无碰伤、划痕和破损)。
2.敷料量(标准值、上、下限值)的计算:a) 单面敷料量(以接近此标准的极片厚度确定单面厚度);b) 双面敷料量(以最接近此标准的极片厚度确定双面的极片厚度。
)3.浆料的确认:是否过稠(稀)\流动性好,是否有颗粒,气泡过多,是否已干结.4.极片效果:a) 比重(片厚)的确认;b) 外观:有无划线、断带、结料(滚轮或极片背面)是否积料过厚,是否有未干透或烤焦,有无露铜或异物颗粒;5.裁片:规格确认有无毛刺,外观检验。
(三)制片(前段):1.压片:a) 确认型号和该型号正、负极片的标准厚度;b) 最高档次极片压片后(NO.1或NO.1及NO.2)的厚度、外观有无变形、起泡、掉料、有无粘机、压叠。
c) 极片的强度检验;2.分片:a) 刀口规格、大片极片的规格(长宽)、外观确认;b) 分出的小片宽度;c) 分出的小片有无毛刺、起皱、或裁斜、掉料(正)。
3.分档称片:a) 称量有无错分;b) 外观检验:尺寸超差(极片尺寸、掉料、折痕、破损、浮料、未刮净等)。
锂离子电池生产工艺管控措施
锂离子电池生产工艺管控措施1. 引言锂离子电池是一种重要的能量存储设备,广泛应用于电动汽车、移动设备和可再生能源等领域。
为了确保锂离子电池的安全性、性能和可靠性,生产过程中需要采取一系列管控措施。
本文将详细介绍锂离子电池生产工艺的管控措施。
2. 原材料采购和质量控制锂离子电池的质量和性能受到原材料的影响,因此原材料的采购和质量控制至关重要。
以下是一些常见的管控措施:•与供应商建立长期合作关系,确保供应商能够提供稳定的原材料;•对原材料进行严格的质量检查,包括化学成分、纯度、粒度等方面;•确保原材料符合相关标准和要求,如国际电工委员会(IEC)和中国国家标准(GB)等;•对原材料进行充分的测试和验证,确保其符合产品性能要求。
3. 生产工艺流程控制锂离子电池的生产工艺流程包括电极制备、电池组装和封装等步骤。
以下是一些常见的管控措施:•制定严格的工艺流程和标准操作规程(SOP),确保每个步骤都能按照规定进行;•对关键工艺参数进行监控和控制,如电极浆料的浓度、电极涂布的均匀性等;•使用自动化设备和机器人来提高生产效率和一致性;•对生产过程中的关键环节进行抽样检验和监测,确保产品符合要求;•建立完善的生产记录和追溯系统,方便对产品进行溯源和质量追踪。
4. 设备和工装控制生产过程中使用的设备和工装对产品质量和性能有重要影响。
以下是一些常见的管控措施:•定期对设备进行维护和保养,确保设备处于良好的工作状态;•对设备进行校准和验证,确保其准确性和可靠性;•对设备进行故障排查和分析,及时修复和改进;•对关键设备和工装进行备份和替换,以防止生产中断;•使用高质量的工装和夹具,确保产品的一致性和稳定性。
5. 温湿度和环境控制锂离子电池的生产过程对温湿度和环境的要求比较严格,以下是一些常见的管控措施:•保持生产车间的恒温恒湿,以确保生产过程的稳定性;•定期进行环境监测和空气质量检测,确保环境符合要求;•控制生产车间的静电和爆炸风险,采取相应的防护措施;•对温湿度和环境进行记录和分析,及时调整和改进。
锂离子电池生产关键工序控制培训教程
锂离子电池生产关键工序控制培训教程锂离子电池生产是一项复杂的工艺过程,其中涉及到许多关键工序的控制。
为了确保电池的质量和性能,对这些关键工序进行有效的控制和培训是非常重要的。
本教程将介绍锂离子电池生产的关键工序控制,并提供相关培训内容。
1. 溶液配制控制:- 根据电池型号和要求准确配制正极、负极及电解液的溶液,控制溶液的浓度、纯度和含水量;- 定期检查溶液配制设备的运行状态,确保设备正常工作,并根据使用情况及时更换、维修设备。
2. 材料搅拌控制:- 根据工艺要求,控制正极、负极及电解液的搅拌速度、时间和温度;- 定期检查搅拌设备的运行状态,确保设备正常工作,并根据使用情况及时更换、维修设备。
3. 电池组装控制:- 严格按照工艺要求进行电池组装,确保各组件的准确配对、正确安装;- 控制组装过程的温度、湿度和操作时间,保证组装的质量和一致性。
4. 压实控制:- 控制电池的压实压力、时间和速度,保证正极、负极和电解液的充分接触和紧密结合;- 定期检查压实设备的运行状态,确保设备正常工作,并根据使用情况及时更换、维修设备。
5. 充放电控制:- 控制电池的充电和放电电流、电压和时间,保证电池的充放电性能;- 定期检查充放电设备的运行状态,确保设备正常工作,并根据使用情况及时更换、维修设备。
6. 循环测试控制:- 根据要求进行电池的循环测试,并记录测试结果;- 分析测试结果,及时调整工艺参数,提高电池的循环寿命和性能。
培训内容:- 介绍锂离子电池的基本原理和结构;- 详细介绍锂离子电池生产的关键工序和工艺要求;- 着重讲解每个关键工序的控制方法和操作要点;- 分析常见问题及其解决方法;- 强调安全操作规程和环境保护要求;- 培训结束后进行考核,确保培训效果。
通过本教程的学习和培训,生产人员能够掌握锂离子电池生产的关键工序控制方法,提高生产过程的质量和效率,同时确保电池的性能和安全性。
7. 质检控制:- 设立质检部门和质检流程,对每个关键工序进行严格的质量检验;- 制定质检标准,包括外观检查、尺寸测量、电性能测试等; - 定期进行设备校准,确保质检设备的准确性和可靠性。
锂离子电池生产工艺管控措施
锂离子电池生产工艺管控措施锂离子电池生产工艺管控措施引言锂离子电池作为目前最流行的可充电电池之一,广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
为了确保锂离子电池的生产质量和安全性,需要采取一系列工艺管控措施。
本文将详细说明各个措施,以促进锂离子电池行业的健康发展。
1. 原材料质量管理•严格选择优质的正极材料、负极材料、电解液和隔膜等原材料;确保其符合国家相关标准。
•建立完善的原材料供应商管理制度,监控供应商的生产能力和质量控制能力。
2. 制造过程控制充电工艺控制•控制充电电流和电压的大小,避免过高的电流和电压对电池产生损害。
•严格控制充电时间,避免过长时间充电带来的安全隐患。
放电工艺控制•控制放电电流和电压的大小,避免过大的放电电流和电压对电池造成过度损耗。
•合理安排放电时间,避免放电时间过长导致安全风险。
温度控制•严格控制制造过程中的温度,确保在适宜范围内,避免过高或过低的温度对电池性能和安全性的影响。
湿度控制•控制制造工艺中的湿度,避免过高湿度引发电池内部的湿分解反应,影响电池的寿命和安全性。
3. 设备设施管理•保证生产设备的高效运行,进行定期维护和保养。
•使用先进的设备和技术,提高生产效率和产品质量。
4. 工艺监控•建立完善的工艺监控系统,对制造过程进行实时监测和数据分析,以及时发现和解决问题。
•进行统计分析,制定科学的工艺参数,优化制造工艺。
5. 培训与人员管理•提供培训和教育,提高员工的专业技能和质量意识。
•建立员工激励机制,激发员工的积极性和创造力,推动工艺管控措施的有效实施。
结论锂离子电池生产工艺管控措施的有效实施,对于确保锂离子电池的质量和安全性具有重要意义。
只有通过严格的原材料管理、制造过程控制、设备设施管理、工艺监控和人员管理等措施的综合应用,才能提高产品的性能和品质,推动锂离子电池行业的持续发展。
补充措施6. 质量检测与检验•建立完善的质量检测与检验制度,包括原材料的检测、制造过程的监控及成品的检验。
锂离子电池生产过程控制重点_xiazhanao
电芯结构图
Thursday, August 02, 2018
4
配料Mixing
工艺要求: 1、固含量; 2、粘 度。 固含量 • 工艺配方的确认; • 计量的准确性; 工艺流程的确认; • 粘度(正极:4500~5500cps;负极: 4000~5000cps) • 搅拌参数的设置;(公转25HZ、自转30HZ:) • 水循环效果的确认; • 搅拌机的真空度。(-0.09Mpa)
(3)负极(Anode)--活性物质为石墨,或近似石墨结构的 碳,导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液(Electrolyte) --溶解有六氟磷酸锂 的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。 (5)电池外壳(Battery case)--分为钢壳(方型很少使 用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装) 等,还有电池的盖帽,也是电池的正负极引出端。
8
辊压Cold-Rolling
工艺要求; 辊压 材料的压实密度大小; • 转速频率;(≤50Hz) • 辊压压力;(≤30MPa) • 扎辊间隙;(≥0.05mm) • 两边间隙的一致性; • 相对湿度;(<35%RH) • 环境温度;(23~30℃)
辊压机
Thursday, August 02, 2018
锂离子电池各工序的控制点
夏占鳌
Thursday, August 02, 2018
1
目录
锂电池的原理 锂电池的结构 配料 Mixing 涂布 Coating 辊压 Cold-Rolling 模切 Cutting 卷绕 Winding 装配 Assembling 激光焊接 Larser Welding 电芯烘烤 Baking 注液 Electrolyte Injection 化成 PIEF 老化 Aging 分容 Capacity PACK
锂离子电池生产工艺管控措施
锂离子电池生产工艺管控措施一、原材料的管控:1.正确选择优质的正极材料、负极材料和电解液,并确保供应商的质量可靠;2.原材料的入库前需要进行检验和测试,确保其符合相关要求;3.原材料需要进行存储管理,防止受潮、受热、受污染等情况。
二、生产工艺的管控:1.根据产品要求进行生产工艺的设计和优化,确保生产过程的稳定性和一致性;2.工艺参数需要进行监测和调整,及时发现异常情况并进行处理;3.生产过程需要完善的记录和数据分析,确保产品质量可追溯;4.在关键的生产环节需要设置设备和系统的自动监测和报警功能,及时发现问题并采取措施。
三、设备的管控:1.确保生产设备的性能稳定和可靠性,及时进行维护和保养;2.对生产设备进行定期的检查和校验,确保其工作正常;3.制定设备的操作规程和标准操作程序,培训操作人员,确保操作的一致性和标准化;4.设备的使用需要有相应的安全措施和防护装置,确保操作人员的工作安全。
四、质量控制的管控:1.在关键的节点进行质量控制点的设置,确保产品质量可控;2.对产品进行抽检和全面检验,确保产品的符合要求;3.锂离子电池的生产需要进行严格的品质管理,包括放电容量、循环寿命、内阻等指标的检测和评估。
五、安全管理的管控:1.在生产过程中需要设置安全防护设备,包括通风设备、急救设备等;2.对操作人员进行岗位培训,掌握安全操作规程和应急处理方法;3.建立安全管理制度,制定应急预案,确保安全生产;4.对生产过程中的隐患和问题进行及时的整改和处理,确保安全生产。
六、环境保护的管控:1.遵守环保法律法规,减少对环境的污染;2.对废物和废液进行分类和处理,确保资源的合理利用和环境污染的最小化;3.建立环境管理制度,进行环境检测和监控,确保环境的安全和健康。
综上所述,锂离子电池的生产工艺管控涉及到原材料、工艺、设备、质量、安全和环境等多个方面。
只有严格遵循相关规定和标准,采取有效的措施,才能确保锂离子电池的生产安全和质量稳定。
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点Lithium-ion batteries have become ubiquitous in our modern lives, powering everything from smartphones to electric vehicles. The manufacturing process of lithium-ionbatteries involves several key stages that are essentialfor ensuring high-quality products. In this response, Iwill outline the main processes involved in lithium-ion battery manufacturing and discuss the key points of quality control for each stage.原材料的选择和准备是制造锂离子电池的第一步。
正极材料通常采用锂铁磷酸盐、锰酸锂或钴酸锂等化合物,而负极则使用石墨材料。
电解液也是一个关键因素,一般由有机溶剂和锂盐组成。
在这个阶段,质量控制的重点是确保原材料的纯度和稳定性。
The first step in manufacturing lithium-ion batteries isthe selection and preparation of raw materials. Positive electrode materials typically consist of compounds such as lithium iron phosphate, lithium manganese oxide, or lithium cobalt oxide, while graphite materials are commonly usedfor the negative electrode. Additionally, the electrolyte is a crucial component and usually consists of organic solvents and lithium salts. At this stage, quality control focuses on ensuring the purity and stability of the raw materials.接下来是制备正负极片的工序。
锂离子电池生产控制要点
详细描述
电池化成过程中,需要控制充电和放电的条 件,如电流、电压和温度等。这些条件对电 池的容量、循环寿命和安全性具有重要影响。 同时,化成过程中还涉及到电池内部的化学 反应和物质传输等复杂过程,需要深入研究 和控制。
03
设备与环境控制
设备维护与校准
1 2
3
定期检查设备运行状态
对生产线上的设备进行定期检查,确保设备正常运行,及时 发现并解决潜在问题。
电解液注入
总结词
电解液注入是锂离子电池生产中的关键 步骤,涉及到电解液的纯度、注入量和 均匀性等因素。
VS
详细描述
电解液的纯度直接影响电池的电化学性能 和安全性,因此需要严格控制电解液的纯 度和杂质含量。同时,要确保电解液的注 入量和均匀性,以使电池内部各部分能够 正常工作。
电池化成
总结词
电池化成是通过充电和放电过程来激活电池 的过程。
操作人员需穿戴洁净服并 保持良好的个人卫生习惯, 以降低交叉污染的风险。
04
安全与环保控制
个人防护措施
穿戴防护服
员工在生产过程中应穿戴 防静电工作服和防护手套, 以防止电池内部的电解质 对人体造成伤害。
使用防护眼镜
在操作过程中,员工应佩 戴防护眼镜,以防止电池 内部的电解质溅出对眼睛 造成伤害。
锂离子电池生产控制要点
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目 录
• 原材料控制 • 生产工艺控制 • 设备与环境控制 • 安全与环保控制 • 质量控制
01
原材料控制
电池材料
总结词
电池材料是锂离子电池生产中的核心要素,其品质直接影响电池的性能和安全性 。
详细描述
电池材料的选择应基于电化学性能、安全性和成本等因素进行综合考虑。常用的 电池材料包括正极材料(如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等)、负极材料(如石 墨、钛酸锂等)和电解液(主要由有机溶剂和锂盐组成)。
锂离子电池生产过程控制重点-xiazhanao(优选)
ü 除了必要的维护人员,严禁非本岗位人员 操作设备或更改参数
ü 机罩以及站板业属于安全装置的一部分, 切勿在其处于拆卸的状态下进行运转。
ü 为了避免衣服及头发等被缠绕到机器内, 作业时请穿合体的服装。
ü 进行保养、检查等需要接触机器的作业时, 务必要将红色的停止开关锁定
ü 运行过程中中一旦发现问题必须及时记录 并通知相关部门,以便及时清理和维护
ü 时刻做好5S工作,维护设备及周边环境清 洁
ü 设备保持干燥,控制车间的温湿度
12 Sunday, June 14, 2020
卷绕 Winding
工艺要求 ➢ 极耳 ➢ 芯包的包覆 ➢ 芯包的外观 极耳中心距 • 极耳与极片无断裂; • 极耳无褶皱; • 极耳中心距符合规格 芯包的包覆 • 头尾部的Overhang符合工艺要求; • 隔膜、正极和负极的Overhang符合工
• 涂覆长度的确认;
• 涂覆间隙的确认;
• 单双面涂覆对应效果的确认;
• 人机界面参数的确认;
涂布的干燥度 工艺分段温度要求的确认; 分段温度及走速的设置; 实际温度与设置温度的差异; 风门的调节; 外部环境温度的影响。
Sunday, June 14, 2020
涂布机
7
涂布 Coating
控制要点: Ø 要尽可能保证涂布的一致性,操作时应注意浆料
8 Sunday, June 14, 2020
辊压Cold-Rolling
工艺要求; 辊压 材料的压实密度大小; • 转速频率;(≤50Hz) • 辊压压力;(≤30MPa) • 扎辊间隙;(≥0.05mm) • 两边间隙的一致性; • 相对湿度;(<35%RH) • 环境温度;(23~30℃)
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点锂离子电池是一种重要的能源存储装置,广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等领域。
其制造过程中需要严格控制各个工序的品质,以确保电池性能和安全。
本文将从锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点展开阐述。
锂离子电池制造工艺通常包括材料处理、正极和负极制备、电解液配制、装配封装等多个工序。
在整个制造过程中,各个工序的品质控制至关重要。
在材料处理阶段,要确保正极、负极、隔膜等原材料的纯度和稳定性。
特别是正负极材料的颗粒大小、形状和化学成分需符合规定要求,以保证电池放电性能和循环寿命。
正极和负极制备是锂离子电池制造中的关键工序。
正极主要由锂镍钴锰氧化物和导电剂组成,负极则由石墨或硅材料构成。
在制备过程中,需要控制材料的比例、混合工艺、涂覆工艺等,以确保正负极密度均匀、结合牢固、电化学性能稳定。
电解液配制是另一个关键环节,电解液中的溶剂、锂盐和添加剂的配比要按照严格的配方进行混合,以确保电池的安全性和循环寿命。
同时,需严格控制电解液的水分、杂质和酸度,避免对电池的影响。
装配封装是锂离子电池制造的最后一道工序,也是确保电池性能和安全的重要环节。
在装配封装过程中,需要控制电芯的内阻、保护板的安装和连接,密封性能以及外壳的强度和绝缘性能,以确保电池的安全使用。
为了实现良好的品质控制,锂离子电池制造企业通常采用质量管理体系,包括原材料进货检验、生产过程控制、成品检验等各个环节。
同时,还应加强过程监控,建立完善的生产记录和追溯体系,及时发现和处理质量问题,确保产品符合设计要求和标准。
在锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点的基础上,随着电动汽车和储能市场的不断发展,制造工艺和品质控制方面也在不断更新和完善。
未来,锂离子电池制造企业将面临更高的品质要求和更严格的标准,需要不断改进技术,提高生产工艺,确保产品的安全性和可靠性。
锂离子电池制程品质控制要点
➢ 涂布环境控制
(正极涂布环境控制为湿度≤55%RH,负极涂布不控制环境湿度)
➢ 涂布烘箱烘烤温度及涂布速度控制
涂布烘烤箱节温度设定及涂布速度控制 (温度控制和涂布速度控制根据实际情况调节,主要确保涂布后的极片
不能出现掉料现象;因现有涂布机存在一定缺陷,故涂布速度尽可能控 制在工艺要求之内操作.)
- 裁切效果:极片分切表面平整、光滑、无破损、无折皱、掉料, 边缘无毛边、毛刺 。
✓ 注:根据现有工艺负极裁大片后进行辊压,正极采用分条后进行辊压。
➢ 分条后极片重量分档控制
- 极片重量分档时,确保极片重量准确 - 分档后的极片应该标识型号、批号、极性、数量、状态准确,标识字
操作手法造成品质异常
———— 生产部
设备、工装模具造成品质异常 ———— 工程部
上线物料造成品质异常 工艺变更造成品质异常
———— 品质部 ———— 技术部
锂离子电池制程品质管理
➢ 制程异常处理:
操作手法造成品质异常 ———— 生产部
作业员操作引起的不良时,应由其直属主管针对作业员开 展必要的教导与训练,教导训练结果应保留书面记录,备品 保核查。
涂布外观控制
(表面均匀、无杂质、划伤、凹点、起皱、掉粉、断裂、且粘料牢固、 正反面物料对位准确)
锂离子电池制程品质管理
裁片工序:
➢ 大片裁切效果确认及尺寸控制 -(大片裁切时,检测极片尺寸,特别预留极耳焊接位置的箔
材尺寸控制) - 裁切效果:裁切边沿整齐、无毛边、破损、划痕、折皱、碰伤。
➢ 极片分条效果确认及尺寸控制 -(极片分条时,检测极片分条宽度)
设备、工装模具造成品质异常 ———— 工程部
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点
锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点1.引言1.1 概述锂离子电池作为一种高效、轻便且可靠的电力储存装置,广泛应用于手机、电动汽车、无人机等领域。
随着市场需求的增长和技术进步,锂离子电池制造工艺也在不断改进和完善。
本文将重点探讨锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点,并结合品质监控技术应用案例分析,为相关行业提供有益的参考和指导。
1.2 研究背景随着科学技术的不断发展,人们对新能源的需求越来越迫切。
锂离子电池由于其高能量密度、长寿命以及环境友好的特点,成为了新能源领域最具潜力的能量转换和储存设备之一。
然而,在实际生产过程中,由于工艺参数和原材料质量等因素的影响,锂离子电池存在一些品质问题,如容量衰减、内阻增加等。
因此,研究锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点,对于提高产品品质和性能具有重要意义。
1.3 目的和意义本文旨在系统地介绍锂离子电池制造工艺及各工序品质控制要点,并探讨传统监控技术与先进监测技术的应用案例。
具体目标如下:1) 概述锂离子电池制造工艺的步骤总览,包括正极材料制备、负极材料制备等关键工序;2) 分析各工序品质控制的概述,重点关注切割与成型工艺控制要点、电解液充注工序控制要点等;3) 通过案例分析,比较传统监控技术与先进监测技术在品质监控中的应用优劣;4) 总结研究结果并展望未来锂离子电池制造领域可能的发展方向。
通过本文的撰写和发布,期望能够为锂离子电池行业相关从业人员和研究者提供一份全面而有实际指导意义的参考资料,进一步推动相关技术的发展和创新。
同时,也为其他新能源领域的生产工艺和品质控制提供借鉴与启发。
2.锂离子电池制造工艺:2.1 步骤总览:锂离子电池的制造过程通常包括正极材料制备、负极材料制备、电解液配方及充注、装配以及封装等步骤。
这些步骤相互关联,每个步骤的质量控制都非常重要,以确保最终产品的性能和安全性。
2.2 步骤一: 正极材料制备:正极材料是锂离子电池中的重要部分,其性能直接影响到电池的容量和循环寿命。
锂离子电池生产过程控制重点
•
•
19
结束语
• 粗略地将电池电池过程中的控制重点跟大家进行了分享。具体参数只是举例, 不是生产中的数据,在今后的实际生产中以技术部门下发的工艺参数为准!
•
谢谢大家!!!
20
14
化成
• • • 陈化时间是否合法工艺; 化成工艺的确认; 化成工步及参数设置; 1.恒流充电 ( 0.05C ,限制电压3.2V,时间200min) 2.恒流恒压充电( 0.2C,限制电压4.2V,时间500min) 电池两极与化成柜两极的对应 充电过程巡查,异常及时处理
15
分容
• • 分容工艺的确认; 分容工步及参数的设置; 1.恒流放电(1C,限制电压3.0V,时间60min) 2.搁置 (10min) 3.恒流恒压充电(1C,限制电压4.2V,时间160min) 4.搁置(10min) 5.恒流放电(1C,限制电压3.0V,时间75min) 6.搁置(10min) 7.恒流恒压充电(0.5C,限制电压3.95V,时间90min)
3
涂布
• • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 极片的面密度 极片的尺寸 极片的干燥度 极片的面密度 基体面密度的确认; 刀口调节的合理; 样片确认的正确; 料槽液面的高度; 浆料的搅动; 两面面密度的一致性;
4
涂布的尺寸 1. 工艺要求确认; 2. 基材尺寸的确认; 3. 涂覆宽度的确认; 4. 涂覆长度的确认; 5. 涂覆间隙的确认; 6. 单双面涂覆对应效果的确认; 7. 人机界面参数的确认; 涂布的干燥度 1.工艺分段温度要求的确认;(正极:75℃±5℃、105℃±5℃、125℃±5℃、 95℃±5℃) (负极:90℃±5℃、105℃±5℃、105℃±5℃、 90℃±5℃) 2.分段温度及走速的设置;(正极:5~8m/min,负极:5~10m/min) 3.实际温度与设置温度的差异; 4.风门的调节; 5.外部环境温度的影响。
圆柱锂离子电池生产控制要点20140626汇总
圆柱锂离子电池生产控制要点20140626汇总一、引言随着电动汽车和移动设备的普及,圆柱锂离子电池生产的质量和安全控制变得尤为重要。
本文将汇总2014年6月26日的圆柱锂离子电池生产控制要点,旨在为锂离子电池生产企业提供参考和指导。
二、材料选择1.正极材料正极材料应符合国家和行业标准,且应由可靠供应商供应。
2.负极材料负极材料应具有良好的倍率性能和稳定的循环寿命。
三、工艺控制1.搅拌和分散搅拌和分散过程中,应确保材料均匀混合,避免出现颗粒聚集或局部过浓的情况。
2.涂覆和压片涂覆和压片过程中,应确保电极片的厚度均匀且符合要求,避免出现起皱、粘结不良等问题。
3.卷绕和装配卷绕和装配过程中,应确保电芯紧凑、卷绕紧密,避免出现松散、变形等情况。
四、安全控制1.电芯封装电芯应采用可靠的封装材料,并进行严格的封装工艺控制,确保电芯内部不受外界环境影响。
2.电芯保护电芯应具备过流保护、过压保护和过温保护等功能,保证电芯在异常情况下能及时断电。
3.远离热源电池生产过程中,应远离热源,避免电池过热引发安全事故。
五、质量控制1.工艺监控应建立完善的工艺监控系统,实时检测生产过程中的关键参数,确保产品达到质量要求。
2.成品检测应进行成品检测,包括容量测试、循环寿命测试等,确保产品的性能和可靠性。
六、环境保护1.材料回收利用应对废弃电池进行规范的处理和回收利用,减少对环境的污染。
2.工艺改进应不断改进生产工艺,减少对环境的影响,降低能耗和废弃物产生。
七、结论本文汇总了2014年6月26日的圆柱锂离子电池生产控制要点,涵盖了材料选择、工艺控制、安全控制、质量控制和环境保护等方面。
锂离子电池生产企业应按照这些要点制定相应的生产控制措施,确保产品的质量和安全性。
锂离子电池企业安全生产规范
锂离子电池企业安全生产规范在锂离子电池企业中,安全生产是至关重要的事项,合理的安全生产规范可以保证员工的生命安全和财产安全。
以下是锂离子电池企业安全生产规范的主要内容。
1. 安全教育培训:企业要定期进行安全教育培训,提高员工的安全意识和技能。
培训内容包括火灾预防、电气安全、设备操作等。
2. 工艺安全控制:企业要严格执行工艺流程和操作规程,禁止擅自改变工艺参数和操作方法。
禁止违反操作规程进行试验和实验。
3. 设备检修维护:企业要定期进行设备检修和维护,确保设备的正常运行。
对于有故障的设备,禁止继续使用,应及时处理或更换。
4. 物料管理:企业要对锂离子电池生产所使用的物料进行全面管理,确保物料的质量和安全性。
严禁使用过期和不合格的物料。
5. 火灾预防和控制:企业要建立和完善火灾预防和控制措施,包括安装火灾报警器和灭火设备,并制定火灾应急预案。
6. 电气安全:企业要加强对电气设备的管理,确保设备的接地良好,防止电气火灾的发生。
严禁非专业人员操作电气设备。
7. 个人防护措施:企业要为员工配备适当的个人防护装备,例如防护眼镜、防护手套等,确保员工在作业时的个人安全。
8. 废物管理:企业要做好废物的分类、储存、运输和处理工作,确保废物不对环境和员工的健康造成影响。
9. 安全设施:企业要安装和维护必要的安全设施,例如灭火器、应急出口标志等,以便在紧急情况下保障员工安全。
10. 应急预案:企业要制定和完善各类突发事件的应急预案,明确责任分工和应急处置流程,提高应对突发事件的能力。
通过以上安全生产规范的执行,锂离子电池企业能够有效预防和控制事故的发生,确保员工和企业财产的安全。
同时,企业也应定期进行安全检查和隐患排查,及时消除安全隐患,不断提升安全管理水平。
锂离子电池生产控制要点
►LiCoO2+C+H2O
LiC6+LixCoO2+LiOH+H2
2、水分和电解液反应,电解液分解,破坏SEI的完整性,影响电池的循环、 水分和电解液反应,电解液分解, 的完整性,影响电池的循环、
控制点:电流、时间、环境温、湿度;(化成柜每一个月进 行全面校准一次)
失控的后果
电流未到,时间不够造成反应不完全,封口后易鼓壳,低压; 电流过大、时间过长SEI膜形成不完整,容量低,循环性能差; 湿度超标造成容量低,安全性能差;
16、封口前抽真空 、
目的:将化成时产生的气体抽出; 控制点:真空度、时间;
9、卷 绕 、
目 的:将正负极用隔膜隔开,并卷绕形成卷芯 控制点:对齐度、松紧度、杂质控制;(装配流转速度
及粉尘、水分控制)
失控的后果
正负极片对位不齐造成正极活性区域超出负极活性区域,容 量低并存在安全隐患; 卷绕太松造成极耳位置偏移,影响装配;
10、正、负极耳与盖帽焊接 、
目
的:使极耳和盖帽良好连接在一起;
控制点:焊接强度、盖帽铝壳对齐度
失控的后果
虚焊—导致电池断路或内阻偏大; 对位不齐,盖帽困难,极耳扭曲存在安全隐患;
11、激光焊接 、 目 的:使铝壳与盖帽融合在一起,无缝隙,砂眼。
控制点:焊接强度、密封性、焊缝均匀 失控的后果
强度不够造成电芯在受很小外力作用下,会焊缝开裂,漏液; 焊接不密封造成漏液;焊缝不均匀会造成焊缝厚度超标,焊缝强度不均匀等;
目的:
通过高温除去材料中的杂质和水分
控制点:温度、时间
锂离子电池生产过程成本控制措施
锂离子电池生产过程成本控制措施1. 原材料成本控制:锂离子电池的主要原材料包括锂盐、电解液、正负极材料等。
为了降低成本,可以通过多渠道采购原材料,选择价格相对较低的供应商,并与供应商建立长期合作关系,以获得更好的采购价格。
此外,还可以开展原材料的替代研究,寻找更具经济性的替代材料。
2. 生产工艺优化:通过优化生产工艺,可以提高生产效率,降低生产成本。
例如,在电池组装过程中,可以引入自动化设备和智能化生产线,提高生产效率,减少人工成本。
同时,通过优化工艺流程,减少生产中的废品率和不良品率,降低损耗,提高产品合格率。
3. 能源消耗控制:在生产过程中,电力是必不可少的资源。
为了降低能源消耗,可以采取多种措施。
例如,引入高效节能设备,减少能源的浪费;合理安排生产计划,避免能源的闲置;通过能源管理系统监控能源的使用情况,及时发现并解决能源的浪费问题。
4. 人力成本控制:人力成本是企业的重要成本之一。
为了降低人力成本,可以通过以下方式进行控制。
首先,合理配置人力资源,避免过度或不足的情况发生。
其次,加强员工培训,提高员工的综合素质和技能水平,提高生产效率。
另外,还可以引入灵活就业制度,根据生产需求,合理安排员工的工作时间和工作岗位,降低用工成本。
5. 品质管理措施:优秀的产品质量是企业竞争力的体现。
为了降低成本,需要加强品质管理。
通过建立完善的品质管理体系,加强对原材料、半成品和成品的质量控制,减少不合格品的产生。
同时,加强对供应商的质量管理,确保原材料的质量稳定可靠,减少因质量问题导致的损失。
6. 废弃物处理措施:在锂离子电池的生产过程中,会产生一定数量的废弃物,如废弃电池、废液等。
为了降低成本,需要合理处理这些废弃物。
可以进行废弃物的分类和回收利用,减少废弃物的处理成本。
同时,加强废弃物处理的监管和管理,确保符合环保要求,减少环境污染和相关罚款。
7. 技术创新:技术创新是企业降低成本的重要手段之一。
通过引进先进的生产技术和设备,提高生产效率,降低生产成本。
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4、物料常规的保存与异常的处理;
要求不使用的物料,都要密封保存或真空保 存,以减少与水分接触的机会;
在同样烘烤时间内,材料本身水分含量越少, 烘烤效果越好。
并且有些原材料长时暴露在空气中,会造成 性能下降,甚至报废;
在发生一些异常情况时,应对材料加烘;
生产过程中 关键工序的控制点
1、正负极材料烘烤
目的: 通过高温除去材料中的杂质和水分
控制点:温度、时间
失控的后果
①温度偏高,时间过长—正极材料结块 ②温度偏低,时间不够—水分和杂质去除不干净,导致所 有水分引起的问题。
2、真空搅拌
目 的:各种原材料按标准比例均匀的混合在一起
控制点:配比、真空度,搅拌时间、固含量、黏度
失控的后果
所以控制作业速度,加快产品流转速度,减 少在空气暴露的时间,也可减少大量水分。
这就要求生产的基层管理,能够及时发现现 场的一些小瓶颈,合理调配人员,保证流程 流畅,对产品应以少量,多次的操作,转交 为原则,不要怕麻烦,要以产品质量为重。
3、 原材料烘烤,极片烘烤,电芯烘烤;
通过烘烤,去除原材料本身携带的水分; 通过真空烘烤,去除极片及电芯在加工过程 吸收的水分; 以上虽然说起来简单,但员工的责任心非常 重要,真空度,温度,烘烤时间,是否完全 按工艺操作,是否按时换气,这些都将严重 影响烘烤效果,没有达到真正的烘烤目的, 严重影响电池性能;
目 的:贴出镍带外露尺寸,包住极耳部位可能存在的毛刺
控制点:外露尺寸
失控的后果
外露太少,影响极耳焊接,外露太多,镍带会碰到壳壁,引起安全问题; 贴的位置不当,露出毛刺或贴住活性材料—毛刺引起电池的短路或安全 问题,正极活性物质被贴住会影响容量
8、极片烘烤
目 的:去极片中的水分;
控制点:温度、真空度、时间(记录准确)
5、极片称重
目 的:按重量区分档次,使正负极搭配合理;
控制点:重量准确性、搭配原则即(配片原则)
失控的后果
重量错误、搭配错误,造成正负极比例不合理,影响容量发 控及安全性能
6、极耳焊接、铆接
目 的:使极片和极耳良好连接在一起;
控制点:焊接拉力,铆接效果;
失控的后果
虚焊—电池断路或内阻偏大
7、负极贴胶纸
失控的后果
真空度不够,静置时间不够,不能检出微漏电芯,造成漏液;
13、电芯液液前烘烤
目 的:去除电芯在装配与激光焊吸收的水分 控制点:温度、真空度、时间
失控的后果
温度偏高、时间过长,隔膜收缩,会损坏电池; 温度不够、时间不够、真空度不达标,水分去除不充分,影响 电池性能。
14、注 液
目 的:给电芯注入电解质;
比例错误造成容量低,极片质量差; 真空度达不到造成浆料吸收水分,影响性能; 时间不够造成混和不均匀,时间过长造成粘浆料均匀地涂覆在基体表面并烘干
控制点: 面密度、厚度、温度、速度
失控的后果
涂布厚度不稳定引起电池的局部不均匀,可能导致电池的容 量和循环寿命的异常甚至安全问题 温度不稳定、速度过慢过快造成极片烘不干引起掉粉或过热 影响极片的粘接性能
11、激光焊接 目 的:使铝壳与盖帽融合在一起,无缝隙,砂眼。
控制点:焊接强度、密封性、焊缝均匀 失控的后果
强度不够造成电芯在受很小外力作用下,会焊缝开裂,漏液; 焊接不密封造成漏液;焊缝不均匀会造成焊缝厚度超标,焊缝强度不均匀等;
12、测气密性
目的:检验焊接的气密性 控制点:真空度、静置时间(一般为3~5s,大电池为5~8s)
及粉尘、水分控制)
失控的后果
正负极片对位不齐造成正极活性区域超出负极活性区域,容 量低并存在安全隐患; 卷绕太松造成极耳位置偏移,影响装配;
10、正、负极耳与盖帽焊接
目 的:使极耳和盖帽良好连接在一起;
控制点:焊接强度、盖帽铝壳对齐度
失控的后果
虚焊—导致电池断路或内阻偏大; 对位不齐,盖帽困难,极耳扭曲存在安全隐患;
失控的后果
温度过高,时间过长造成极片变脆,引起极片掉粉或电池 短路,导致电池自放电大甚至安全问题 温度过低,真空达不到、时间不够,造成极片水分未除净, 导致电池容量低、内阻不稳定、循环差及尺寸异常
9、卷 绕
目 的:将正负极用隔膜隔开,并卷绕形成卷芯 控制点:对齐度、松紧度、杂质控制;(装配流转速度
1、环境湿度的控制;
在条件允许的情况下,将操作环境湿度降到 最低。尤其是注液车间,电解液对水分非常 敏感,一点水分都会造成电解液性能下降。
所以在注液后,未封口前,注液孔的密封也 是很重要的。因为出手箱的湿度在30%左 右,只要没封住,电芯性能就非常差。
2、 作业速度,流转速度控制;
环境湿度在低,如果产品空气中暴露时间长 与短,吸收水分也有很大差别。
4、辊压
目 的:增加电极活性物质的密度并使表面平整 控制点:厚度(从观察极片的亮泽度看是否压死)
失控的后果
厚度未达到,极片偏厚,造成入壳难,电芯厚度超标;
厚度超出工艺要求,过压造成容量放不出,和电解液渗透困 难,影响电芯性能;
辊面不平整—极片表面不光滑甚至有毛刺,引起电池短路、 自放电甚至出现安全问题
锂离子电池的主要原材料
一、主料 正极钴酸锂、负极石墨、电解液、隔膜纸 二、辅料 铝箔、铜箔、壳体等
锂离子电池反应机理
LiCoO2+C
LiC6+LixCoO2
锂离子电池与水分反应机理
水分是锂电的大敌,所以整个生产过程中,在电芯没有封口前,都是在尽一 切办法消除水分。 1、正极与水分反应,会消耗锂离子,影响容量,同时产生气体造成鼓壳;
控制点:注液量、环境湿度、注液后封后效果
失控的后果
注液量过多电解液浪费,电芯鼓壳,过少会导致电池容量不足、内阻偏 大、平台低及循环性差等问题 湿度超标、封口不严,电池内含水分增加,引起电池鼓壳、容量低、安 全性能差等不良;
►LiCoO2+C+H2O
LiC6+LixCoO2+LiOH+H2
2、水分和电解液反应,电解液分解,破坏SEI的完整性,影响电池的循环、
平台等,并产生氢氟酸,腐蚀电芯,造成漏液等。
►LiPF6+H2O
LiF+PF3O+HF
在生产过程如何控制水份呢?
1、环境湿度的控制; 2、 作业速度,流转速度控制; 3、 原材料烘烤,极片烘烤,电芯烘烤; 4、物料常规的保存与异常的处理;