锂离子电池叠片工艺流程图
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锂离子电池极片模切工艺简介
(3)掉粉极片出现掉粉会影响电池性能,正极掉粉时,电池容量减小,而负极掉粉时出现负极无法包裹 住正极的情形,容易造成析锂。以上品质问题主要都是通过寻找合适的调刀参数来解决。
(4)尺寸不满足要求极片分切机是按电池规格,对经过辊压的电池极片进行分切,要求分切极片尺寸精 度高等。卷绕电池设计时,隔膜要包裹住负极避免正负极极片之间直接接触形成短路,负极要包裹住正 极避免充电时正极的锂离子没有负极活物质接纳出现析锂,一般地,负极和隔膜、负极和正极的尺寸差 为2-3mm,而且随着比能量要求提高,这个尺寸差还不断减小。因此,极片尺寸精度要求越来越高,否 则电池会出现严重的品质问题。
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
极耳残留和边缘掉料 刀模更换不及时 设设备刀模及时更换
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
负极极耳内折
模切时未打加强筋
负极铜箔有较强柔韧性,不打加强筋容易出现卷绕内折
能 所能 可
尽
创造
Sherk
层会有裸露现象。随着动力电池容
量越来越大,对电池极片要求也越
来越高,这样的产品缺陷会给产品
带来安全隐患
图7单面涂层的负极在激光作用下极片厚度 方向的铜成分和温度分布
可 能 图8切边问题:露金属箔和切屑异所物能
尽
创造
Sherk
模切设备
锂电池极片分切工序特点
极片分切的主要缺陷极片分切断面典型形貌图,断裂面涂层主要颗粒之间相互剥离断裂,而集流体发 生塑性切断和撕裂。当极片涂层压实密度增大,颗粒之间的结合力增强时,极片涂层部分颗粒也出现被 切断的情况。极片分切中存在的主要缺陷包括以下几种: (1)毛刺毛刺,特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大,尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜,导致正负极 之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。即为极片分切产生的金属毛 刺的典型形貌,极片在分切时形成了集流体毛刺,尺寸达到100μm以上。通过切刀倒角、刀具侧向压力 以及收放卷张力的调节来控制毛刺的数量和尺寸。
(4)尺寸不满足要求极片分切机是按电池规格,对经过辊压的电池极片进行分切,要求分切极片尺寸精 度高等。卷绕电池设计时,隔膜要包裹住负极避免正负极极片之间直接接触形成短路,负极要包裹住正 极避免充电时正极的锂离子没有负极活物质接纳出现析锂,一般地,负极和隔膜、负极和正极的尺寸差 为2-3mm,而且随着比能量要求提高,这个尺寸差还不断减小。因此,极片尺寸精度要求越来越高,否 则电池会出现严重的品质问题。
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
极耳残留和边缘掉料 刀模更换不及时 设设备刀模及时更换
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
负极极耳内折
模切时未打加强筋
负极铜箔有较强柔韧性,不打加强筋容易出现卷绕内折
能 所能 可
尽
创造
Sherk
层会有裸露现象。随着动力电池容
量越来越大,对电池极片要求也越
来越高,这样的产品缺陷会给产品
带来安全隐患
图7单面涂层的负极在激光作用下极片厚度 方向的铜成分和温度分布
可 能 图8切边问题:露金属箔和切屑异所物能
尽
创造
Sherk
模切设备
锂电池极片分切工序特点
极片分切的主要缺陷极片分切断面典型形貌图,断裂面涂层主要颗粒之间相互剥离断裂,而集流体发 生塑性切断和撕裂。当极片涂层压实密度增大,颗粒之间的结合力增强时,极片涂层部分颗粒也出现被 切断的情况。极片分切中存在的主要缺陷包括以下几种: (1)毛刺毛刺,特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大,尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜,导致正负极 之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。即为极片分切产生的金属毛 刺的典型形貌,极片在分切时形成了集流体毛刺,尺寸达到100μm以上。通过切刀倒角、刀具侧向压力 以及收放卷张力的调节来控制毛刺的数量和尺寸。
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
正极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
正 极 配
料
正
正
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
正 极 拉 浆 检
查
符号说明:
1
表示对生产对象进行加工、装配等;
2
表示品质部负责的专检点;
3
表示生产对象在工作地有计划地存放;
负极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
负 极 配
料
负
负
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
负 极 拉 浆 检
收
卷
负
极 片
裁
刮
刷
大
粉
粉
对
裁
辊
小
片
片
符号说明: 1 表示对生产对象进行加工、装配等; 2 表示品质部负责的专检点; 3 表示生产对象在工作地有计划地存放; 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
负极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
负
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
查
送 装 配 车 间
纸
相 应 图 片(1)
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴Hale Waihona Puke 贴贴套电测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
胶胶
整
阻后
接
纸
纸纸
形
全
片
符号说明:
双面拉浆
开 始
正 极 配
料
正
正
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
正 极 拉 浆 检
查
符号说明:
1
表示对生产对象进行加工、装配等;
2
表示品质部负责的专检点;
3
表示生产对象在工作地有计划地存放;
负极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
负 极 配
料
负
负
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
负 极 拉 浆 检
收
卷
负
极 片
裁
刮
刷
大
粉
粉
对
裁
辊
小
片
片
符号说明: 1 表示对生产对象进行加工、装配等; 2 表示品质部负责的专检点; 3 表示生产对象在工作地有计划地存放; 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
负极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
负
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
查
送 装 配 车 间
纸
相 应 图 片(1)
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴Hale Waihona Puke 贴贴套电测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
胶胶
整
阻后
接
纸
纸纸
形
全
片
符号说明:
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
卷状极片 刷粉
裁大片 刮粉
相 应 图 片(2)
对辊 极耳铆接
裁小片 整理极片
相 应 图 片(3)
已铆接好的极片与未铆接 的极片
贴胶纸
计数
外观检查
钢壳电池装配工艺流程图1
裁隔膜纸
正
负
极
片 烘 烤
卷 绕
卷 绕 检
捍
压
贴
扁
扁
上
胶
正负极刷粉
查
纸
符号说明: 1 表示对生产对象进行加工、装配等; 2 表示品质部负责的专检点; 3 表示生产对象在工作地有计划地存放; 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
收
卷
负
极 片
裁
刮
刷
大
粉
粉
对
裁
辊
小
片
片
符号说明: 1 表示对生产对象进行加工、装配等; 2 表示品质部负责的专检点; 3 表示生产对象在工作地有计划地存放; 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
负极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
负
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
查
送 装 配 车 间
纸
相 应 图 片(1)
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴
贴贴
套
电
测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
胶胶
整
阻后
接
纸
纸纸
形
全
片
锂电池生产工艺流程
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为:
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
Part A:叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
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
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
冷压 (Cold Lam)
注液 ( Inject)
顶封 ( Top sealing)
卷绕 (Winding)
化成 ( Formation)
成型 ( Forming)
测试
裁片分条 ( Slitting )
焊接 ( Welding)
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Coating
Coating (涂布)
工序功能:将浆料连续、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。
Li离子电芯核心制造工艺分为:
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
Part A:叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
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
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
冷压 (Cold Lam)
注液 ( Inject)
顶封 ( Top sealing)
卷绕 (Winding)
化成 ( Formation)
成型 ( Forming)
测试
裁片分条 ( Slitting )
焊接 ( Welding)
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Coating
Coating (涂布)
工序功能:将浆料连续、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。
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
极片烘烤 烘烤箱 刷粉台 刷粉
相应图片 (2)
卷绕-放入正极片 卷绕-放入负极片 卷绕-放入正极片 卷绕-卷绕体
相 应 图 片(3)
捏扁的电芯 压扁 贴上胶纸 贴侧胶纸
相应图片 (4)
贴底胶纸 套壳 套壳后全测内阻 焊连接片
相 应 图 片(5)
缠胶纸 已缠好胶纸 点焊负极 极耳整形
相应图片 (6)
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锂离子电池生 产工艺流程
正极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
正 极 配
料
正
正
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
正 极 拉 浆 检
查
符号说明:
•
表示对生产对象进行加工、装配等;
•
表示品质部负责的专检点;
1
表示生产对象在工作地有计划地存放;
负极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
负 极 配
料
负
负
极
极
正
负
极
片
烘
卷
烤
绕
正负极刷粉
卷 绕 检 查
捍
压
贴
扁
扁
上
胶
纸
符号说明:
•
表示对生产对象进行加工、装配等;
•
表示品质部负责的专检点;
•
表示生产对象在工作地有计划地存放;
4
表示生产对象在工作地附近的临时存放。
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴
贴贴
套
电
测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
锂离子电池软包叠片卷绕基本工艺流程介绍ppt课件
锂离子电池叠片、卷绕基本工艺流程介绍
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为:
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
Part A:叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
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。
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- 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,人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
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
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为:
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
Part A:叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
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。
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- 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,人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
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
锂电池工艺流程图(行业相关)
捏扁的电芯
压扁
贴侧胶纸
特备参考
贴上胶纸 26
相 应 图 片(4)
贴底胶纸
套壳
焊连接片
特备参考
27
套壳后全测内阻
相 应 图 片(5)
缠胶纸
已缠好胶纸
极耳整形
特备参考
点焊负极
28
相 应 图 片(6)
点焊盖板
已焊好盖板
检测短路、断路
特备参考
检测短路、断路 29
相 应 图 片(7)
盖板激光焊-侧面
盖板激光焊-侧面
厚 度 、 重
负 极 拉 浆 检
查
符号说明:
1
表示对生产对象进行加工、装配等;
2
表示品质部负责的专检点;
3
表示生产对象在工作地有计划地存放;
特备参考
3
相应图片
配料
搅拌
收卷
特备参考
拉浆
4
正极片工艺流程图1
收
卷
正
极 片
裁
刮
刷
对
大
粉
粉
辊
片
符号说明: 1 表示对生产对象进行加工、装配等; 2 表示品质部负责的专检点; 3 表示生产对象在工作地有计划地存放; 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
测气密性
特备参考
盖板激光焊-正面
30
相 应 图 片(8)
测气密性
电池烘烤
测断路
特备参考
31
烘烤箱
相 应 图 片(9)
测短路
分档
称重
特备参考
注液
32
已注液流转的电池1
已注液流转的电池
<3.8V
预充
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
卷 绕 检 查
捍 扁
压 扁
贴 上 胶 纸
符号说明:
1
2 3 4
表示对生产对象进行加工、装配等;
表示品质部负责的专检点; 表示生产对象在工作地有计划地存放; 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳 盖板
贴 上 胶 纸
符号说明:
贴 侧 胶 纸
贴 底 胶 纸
套 壳
电 池 整 形
相 应 图 片(1)
卷状极片
裁大片
已•
翻面刮粉
刷粉
裁小片
对辊
正极片工艺流程图2
极耳
裁 小 片
重 量 分 档
极 耳 连 接
正 极 片 贴 胶 纸
外 观 检 查
计 数
送 装 配 车 间
相 应 图 片(3)
重量分档
分档极片
贴胶纸
极耳连接
相 应 图 片(4)
缠胶纸
Thank you!
电池烘烤
测断路
烘烤箱
相 应 图 片(9)
测短路
分档
称重
注液
已注液流转的电池1
已注液流转的电池
预充
<3.8V
全测电压 >3.8V
压钢珠
第一次分容
NO
NO
第二次分容
已注液流转的电池2
已分容电池 储存3天 储存期内完成 全检电压 <3.2V >3.2V 单充电 全检电压、内阻 入库 (可即时出货) 全检电压、 内阻 入库观察1个 月(按相应 程序出货)
点片
计数
外观检查
负极片工艺流程图1
收 卷 负 极 片
裁 大 片
刮 粉
刷 粉
对 辊
锂电池生产工艺流程图
Coating (涂布)---与叠片原理相同,方法不同
工序功能: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。
Cutting(裁片、分条)
工序功能: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
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Cutting
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
Winding(卷绕)
工序功能:小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
卷绕工艺的主要工艺流程 --- 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
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
测试
叠片工艺物料形态流程图
叠片工艺的主要工艺流程 ---Mixing
Mixing (搅拌)
工序功能: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
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
工序功能: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。
Cutting(裁片、分条)
工序功能: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
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Cutting
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
Winding(卷绕)
工序功能:小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
卷绕工艺的主要工艺流程 --- 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
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
测试
叠片工艺物料形态流程图
叠片工艺的主要工艺流程 ---Mixing
Mixing (搅拌)
工序功能: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
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
锂电池生产工艺流程图
Mixing (搅拌)--与叠片工艺基本相同
工序功能: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
浆料检测点: 1.Viscosity粘度 2.Particle size颗粒度 3.Solid content固含量
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Coating
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
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
叠片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 极片规则地重叠在一起。
卷绕工艺的主要工艺流程 --- 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
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严 格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Inject
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Formation
Formation(预化成)---与叠片工艺原理相同,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
预化流程:
锂离子电池软包叠片、卷绕基本工艺流程介绍综述
Mixing示意图
3.搅拌时间
4.搅拌次序
叠片工艺的主要工艺流程
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
Coating (涂布)
---Coating
工序功能:将浆料连续、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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
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
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,人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
锂电池生产工艺课件PPT(共 43张)
预化流程:
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- 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,人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
冷压 (Cold Lam)
注液 ( Inject)
顶封 ( Top sealing)
卷绕 (Winding)
化成 ( Formation)
成型 ( Forming)
测试
裁片分条 ( Slitting
焊接 ( Welding
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为:
叠片工艺和卷绕工艺
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming(成型)
工序功能: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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- 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,人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
冷压 (Cold Lam)
注液 ( Inject)
顶封 ( Top sealing)
卷绕 (Winding)
化成 ( Formation)
成型 ( Forming)
测试
裁片分条 ( Slitting
焊接 ( Welding
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为:
叠片工艺和卷绕工艺
锂离子电池基本工艺流程介绍 PPT
叠片工艺的主要工艺流程
(涂布)
工序功能:将浆料连续、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。
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严格 控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
注液控制点: 1.注液量 2.气袋封装强度
叠片工艺的主要工艺流程
叠片工艺的主要工艺流程
(化成)
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,人们称之为固体电解质界面膜或称SEI膜
工序功能:通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极极片规则地
重叠在一起。
叠片控制点: 1.极片包覆情况 叠片过程演示 2.电芯重量
叠片工艺的主要工艺流程
(焊接)
工序功能:将Al、CU-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(16~20KH 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。
(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE)
锂离子电池极片模切工艺简介
其中,激光能量和切割移动速度是两个主要的工艺参数,对切割质量影响巨大。图5是不同的激 光切割工艺条件下单面涂层负极极片的切边形貌,图6是不同的激光切割工艺条件下单面涂层正 极极片的切边形貌。当激光功率太低或者移动速度太快时,极片不能完全切开,而当功率太高或 移动速度太低时,激光对材料作用区域变大,切缝尺寸更大。
图5不同的激光切割工艺条件下单面图层负 极极片的切边形貌
可 能 图6不同的激光切割工艺条件下单所面能图层正
极极片的切边形貌
尽
创造SLeabharlann erk模切设备激光切割
由于锂离子电池极片是双面涂层+中间集流体金属层的结构,而且涂层与金属箔材之间性质差异大, 对激光作用的响应也不相同。激光作用在负极石墨层或正极活物质层时,由于它们具有很高的激光吸收 率,导热系数也很低,因此,涂层需要相对较低的熔化和汽化激光能量,而金属集流体对激光具有反射 作用,并且热传导快,因此金属层的熔化和汽化激光能量升高。图7是单面涂层的负极在激光作用下极片 厚度方向的铜成分和温度分布,当激光作用在石墨层时,由于材料的特性,石墨主要发生汽化,当激光 侵入到金属铜箔时,铜箔开始发生熔化,形成熔池。工艺参数不合适时,可能出现问题:(1)切边涂层 脱落,露出金属箔材,如图8左图所示;(2)切边周围出现大量切屑异物。这些都会导致电池出现性能 下降、安全性品质问题,如图8右图所示。因此,当采用激光切割时,需要根据活物质材料和金属箔材的 特性,优化合适的工艺参数,才能既完全切割极片,又形成良好的切边质量,不产生金属切屑杂质残留 。
①保证极耳尺寸 符合工艺标准; ②调机时用低速 裁切。模切速度 根据收卷情况、 极片有无破损等 实际情况适当调 整 ③除尘滤芯定期 更换并记录;边 角料收集箱满后 及时清理。
图5不同的激光切割工艺条件下单面图层负 极极片的切边形貌
可 能 图6不同的激光切割工艺条件下单所面能图层正
极极片的切边形貌
尽
创造SLeabharlann erk模切设备激光切割
由于锂离子电池极片是双面涂层+中间集流体金属层的结构,而且涂层与金属箔材之间性质差异大, 对激光作用的响应也不相同。激光作用在负极石墨层或正极活物质层时,由于它们具有很高的激光吸收 率,导热系数也很低,因此,涂层需要相对较低的熔化和汽化激光能量,而金属集流体对激光具有反射 作用,并且热传导快,因此金属层的熔化和汽化激光能量升高。图7是单面涂层的负极在激光作用下极片 厚度方向的铜成分和温度分布,当激光作用在石墨层时,由于材料的特性,石墨主要发生汽化,当激光 侵入到金属铜箔时,铜箔开始发生熔化,形成熔池。工艺参数不合适时,可能出现问题:(1)切边涂层 脱落,露出金属箔材,如图8左图所示;(2)切边周围出现大量切屑异物。这些都会导致电池出现性能 下降、安全性品质问题,如图8右图所示。因此,当采用激光切割时,需要根据活物质材料和金属箔材的 特性,优化合适的工艺参数,才能既完全切割极片,又形成良好的切边质量,不产生金属切屑杂质残留 。
①保证极耳尺寸 符合工艺标准; ②调机时用低速 裁切。模切速度 根据收卷情况、 极片有无破损等 实际情况适当调 整 ③除尘滤芯定期 更换并记录;边 角料收集箱满后 及时清理。
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抽真空1hrs以上
* 21#
包装膜成型
极耳分剪 22# 极耳分剪 组装 * 23# 叠片 测试是否短 路 * 24# 极耳焊接 测试是否短 路 * 25# * 26# 包装 短路测试
去粉尘
刷毛刺
负极片制备 11# 12# 13# 负极称量 负极预混 负极混料 粘度测试 14# 15# 16# 负极涂布 负极段切 负极大片干 燥
叠片式聚合物锂离子电池工艺流程图
序号 工序
注1
流程图
对应工艺文件编 号
序号 17# 18# 19#
工序 负极轧片 负片冲切 负极片分容 隔膜分切
流程图
对应工艺文件编号
原材料干燥 1#
原材料干燥
正极片制备 2# 3# 4# 正极称量 正极预混 正极混料
* 20#
隔膜分切
装黄色长条灯管查缺陷
包装膜成型
粘度测试 5# 6# 7# 8# 9# 10# 正极涂布 正极段切 正极大片干 燥 正极轧片 正极片冲切 正极片分容
出货前分容
注1:在混料用原材料中,仅 有正极活性物质与N2P需要进 行干燥处理; 注2:上述流程图中相关符号 的说明如下表: 流程图中符号 符号代表的含义 表示该工序为操作工 序 表示该工序为检验工 序 表示该工序为操作并 且是检验工序 注3:各工序详细操作请参见标准作业指导书(SOP)及各型号工艺文件 注4:序号前标 “*” 表示该工序影响产品安全性能 流程图中符号 符号代表的含义 表示该工序为静置工序 表示该工序为储存工序
固含量/颗粒度
包装后干燥 27# 包装后干燥 注液 28# 注液
抽真空1hrs以上
二封处尾部热封少许防折断
注液后静置 29# 注液后静置
真空吸附应工艺文件编 号
序号
工序
流程图
对应工艺文件编号
化成 29# 30# * 31# 32# 33# 34# 35# 预充 预充后静置 二次封装 喷码 续充 电池静置 电池检测 电池入库
* 21#
包装膜成型
极耳分剪 22# 极耳分剪 组装 * 23# 叠片 测试是否短 路 * 24# 极耳焊接 测试是否短 路 * 25# * 26# 包装 短路测试
去粉尘
刷毛刺
负极片制备 11# 12# 13# 负极称量 负极预混 负极混料 粘度测试 14# 15# 16# 负极涂布 负极段切 负极大片干 燥
叠片式聚合物锂离子电池工艺流程图
序号 工序
注1
流程图
对应工艺文件编 号
序号 17# 18# 19#
工序 负极轧片 负片冲切 负极片分容 隔膜分切
流程图
对应工艺文件编号
原材料干燥 1#
原材料干燥
正极片制备 2# 3# 4# 正极称量 正极预混 正极混料
* 20#
隔膜分切
装黄色长条灯管查缺陷
包装膜成型
粘度测试 5# 6# 7# 8# 9# 10# 正极涂布 正极段切 正极大片干 燥 正极轧片 正极片冲切 正极片分容
出货前分容
注1:在混料用原材料中,仅 有正极活性物质与N2P需要进 行干燥处理; 注2:上述流程图中相关符号 的说明如下表: 流程图中符号 符号代表的含义 表示该工序为操作工 序 表示该工序为检验工 序 表示该工序为操作并 且是检验工序 注3:各工序详细操作请参见标准作业指导书(SOP)及各型号工艺文件 注4:序号前标 “*” 表示该工序影响产品安全性能 流程图中符号 符号代表的含义 表示该工序为静置工序 表示该工序为储存工序
固含量/颗粒度
包装后干燥 27# 包装后干燥 注液 28# 注液
抽真空1hrs以上
二封处尾部热封少许防折断
注液后静置 29# 注液后静置
真空吸附应工艺文件编 号
序号
工序
流程图
对应工艺文件编号
化成 29# 30# * 31# 32# 33# 34# 35# 预充 预充后静置 二次封装 喷码 续充 电池静置 电池检测 电池入库