锂电设备生产工艺全解析
锂电池制造工艺全解析
![锂电池制造工艺全解析](https://img.taocdn.com/s3/m/037c85a48e9951e79b8927e4.png)
书山有路勤为径;学海无涯苦作舟
锂电池制造工艺全解析
锂电池结构
不同结构形式、不同材料的工艺相似但装备需全新配置
锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。
目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。
若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。
对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。
锂电池制造工艺
前中后三道工序,占比接近35%/30%/35%
锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40% ): (30~35 )%:
(30~35 )%。
差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。
锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。
除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。
锂电前段生产工艺
极片制造关系电池核心性能
专注下一代成长,为了孩子。
锂电池生产工艺流程及参考设备项目2
![锂电池生产工艺流程及参考设备项目2](https://img.taocdn.com/s3/m/d620745ac381e53a580216fc700abb68a982ade8.png)
切割:将辊压后的负极材料 切割成所需的尺寸
电解液工艺流程图解
原料准备:锂盐、有机 溶剂、添加剂等
混合搅拌:将原料混合 均匀搅拌至溶液
过滤:去除杂质保证溶 液纯净度
灌装:将溶液灌装到电 池壳中
封口:密封电池壳防止 溶液泄漏
检测:检测电池性能确 保质量合格
电池组装工艺流程图解
电池组装:将 电池芯、电池 壳、电池盖等 部件组装成电
添加标题
粉碎:将烧结后的 负极材料进行粉碎 处理得到最终负极 材料
电解液的制备工艺
原料选择:选择合适的电解液原料如锂盐、溶剂等 混合搅拌:将原料混合在一起进行搅拌使原料充分混合 过滤:将混合后的原料进行过滤去除杂质 包装:将过滤后的电解液进行包装便于运输和使用
电池的组装工艺
电池组装:将 电池芯、电池 壳、电池盖等 部件组装成电
原料处理:粉碎、研 磨、筛分等
配料混合:按照一定 比例混合原料
烧结:在高温下烧结 形成正极材料
粉碎:将烧结后的正 极材料粉碎成粉末
筛分:将粉碎后的粉 末进行筛分得到不同
粒径的正极材料
包装:将筛分后的正 极材料进行包装准备
进入下一道工序
负极材料工艺流程图解
原料准备:选择合适的负极 材料如石墨、硅等
添加标题
公司
锂电池生产工艺流 程及参考设备项目2
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目录
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01
锂电池生产工艺流程
02
锂电池生产设备介绍
03
锂电池生产工艺流程图解
04
ห้องสมุดไป่ตู้
锂电池生产设备参数及选型建议
05
01
添加章节标题
01
锂电池生产工艺及参数
![锂电池生产工艺及参数](https://img.taocdn.com/s3/m/9de74a52dcccda38376baf1ffc4ffe473368fda6.png)
锂电池生产工艺及参数锂电池是一种高能量密度、长寿命、环保的电池,被广泛应用于移动设备、电动汽车、储能系统等领域。
下面将介绍锂电池的生产工艺及参数。
一、正极材料制备工艺1. 混合材料:将锂铁磷酸、碳酸锂、氧化镍、氧化钴等按一定比例混合,加入适量的粘合剂和溶剂,搅拌均匀。
2. 涂布:将混合材料涂布在铝箔或铜箔上,形成正极片。
3. 干燥:将正极片放入烘箱中,进行干燥处理。
4. 压片:将干燥后的正极片放入压片机中,进行压片处理。
5. 切割:将压片后的正极片切割成适当大小。
二、负极材料制备工艺1. 混合材料:将石墨、聚丙烯、碳黑等按一定比例混合,加入适量的粘合剂和溶剂,搅拌均匀。
2. 涂布:将混合材料涂布在铜箔上,形成负极片。
3. 干燥:将负极片放入烘箱中,进行干燥处理。
4. 压片:将干燥后的负极片放入压片机中,进行压片处理。
5. 切割:将压片后的负极片切割成适当大小。
三、电解液制备工艺1. 配制电解液:将碳酸二甲酯、乙二醇、丙二醇、氟化锂等按一定比例混合,搅拌均匀。
2. 过滤:将配制好的电解液过滤,去除杂质。
四、电池组装工艺1. 组装:将正极片、负极片和隔膜按一定顺序叠放,形成电池芯。
2. 注液:将电解液注入电池芯中。
3. 封口:将电池芯封口,形成成品电池。
五、电池参数1. 电压:锂电池的电压一般为3.6V或3.7V。
2. 容量:锂电池的容量一般以毫安时(mAh)为单位,表示电池能够供应的电流量。
3. 充放电倍率:锂电池的充放电倍率表示电池能够承受的最大充放电电流。
4. 循环寿命:锂电池的循环寿命表示电池能够进行多少次充放电循环。
以上是锂电池的生产工艺及参数,锂电池的制备工艺和参数不断改进和提高,以满足不同领域的需求。
【干货】锂离子电池工序大全详细解读
![【干货】锂离子电池工序大全详细解读](https://img.taocdn.com/s3/m/d255857cdcccda38376baf1ffc4ffe473368fdc2.png)
【干货】锂离子电池工序大全详细解读来源:新能源时代锂电池生产制造流程,凡在新能源领域的从业人员都能“信手拈来”。
但是,简单的流程能表达出锂电池制造工艺技术的种种艰辛吗?下面新能源时代(欢迎关注)公众号为大家介绍主要锂电池制程管控的要点。
(抛砖引玉)一部分正极配料(正极由活性物、导电剂、粘结剂组成)1、首先是对来料确认和烘烤,一般导电剂需≈120℃烘烤8h,粘结剂PVDF需≈80℃烘烤8h,活性物(LFP、NCM等)视来料状态和工艺而定是否需要烘烤干燥。
当前车间要求温度:≤40℃,湿度:≤25%RH。
2、干燥完成后,(湿法工艺)需要提前配好PVDF胶液(溶质PVDF,溶液NMP)。
PVDF胶液好坏对电池的内阻、电性能影响至关重要。
影响打胶的因素有温度、搅拌速度。
温度越高胶液配出来泛黄,影响粘结性;搅拌的速度太高容易将胶液打坏,具体的转速需要看分散盘的大小而定,一般情况下分散盘线速度在10-15m/s(对设备依赖性较高)。
此时要求搅拌罐需要开启循环水,温度:≤30℃.3、接下来是配正极浆料。
此时需要注意加料的顺序(先加活性物和导电剂慢搅混合、再加入胶液)、加料时间、加料比例,要严格按工艺执行。
其次需要严格控制设备公转和自转速度(一般分散线速度要在17m/s以上具体要看设备性能,不同厂家差别很大),搅拌的真空度、温度。
在此阶段需要定期检测浆料的粒度和粘度,而粒度和粘度跟固含量、材料性能、加料顺序和制程工艺关系紧密(此次不叙述,欢迎讨论)。
此时常规工艺要求温度:≤30℃,湿度:≤25%RH,真空度≤-0.085mpa。
4、浆料配完后就要将浆料转出至中转罐或涂布车间,浆料转出时需要对其过筛,目的就是过滤大颗粒物、沉淀和去除铁磁性等物质。
大颗粒影响涂布到最后可能导致电池自放过大或短路的风险;浆料铁磁性物质过高会导致电池自放电过大等不良。
此时的工艺要求是温度:≤40℃,湿度:≤25%RH,筛网≤100目,粒度≤15um(参数仅供参考)。
锂电池生产线产品方案设备设施及工艺流程
![锂电池生产线产品方案设备设施及工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/fa980d62abea998fcc22bcd126fff705cc175cd5.png)
锂电池生产线产品方案设备设施及工艺流程一、锂电池生产线的产品方案二、锂电池生产线的设备设施1.电池材料配料和预处理设备:主要包括配料系统、混料机、球磨机、筛分机等设备,用于将电池所需的原材料按照一定比例混合、球磨、筛分。
2.涂敷设备:用于将正极、负极活性材料涂敷在铝箔或铜箔上,形成正负极片。
3.胶合设备:用于将正负极片与隔膜进行胶合,形成电芯。
4.折叠成型设备:将电芯进行折叠成型,常见的形式包括蛇形、Z形等。
5.包装设备:用于对电芯进行密封封装,通常包括壳体、端子和电芯贴片等部分。
6.电池测试设备:主要包括电芯充放电测试设备、电池性能测试设备等,用于对电池进行性能测试和质检。
7.组装设备:用于将电芯与保护板、电池管理系统等组装在一起,形成最终的锂电池产品。
8.包装设备:对锂电池产品进行包装,通常采用塑料或铝膜包装。
9.分选设备:对锂电池进行分类,通常根据电压、容量等指标进行分拣。
三、锂电池生产线的工艺流程1.材料配料和预处理:将电池所需的正负极活性材料、导电剂、粘结剂等按照一定比例进行配料。
部分材料需要进行预处理,如球磨、干燥等。
2.涂敷:将正负极活性材料涂敷在铝箔或铜箔上,形成正负极片。
通常采用刮涂或测厚涂覆的方法。
3.预烘干:对涂敷好的正负极片进行预烘干,去除涂层中的溶剂。
4.胶合:将正负极片与隔膜进行胶合,形成电芯。
胶合的过程需要控制温度和湿度。
5.折叠成型:将胶合好的电芯进行折叠成型,形成蛇形或Z形的电芯结构。
6.密封封装:将折叠成型好的电芯进行密封封装,通常采用铝膜或塑料封装。
7.充放电测试:对封装好的电池进行充放电测试,检测电池的性能和质量。
8.组装:将电芯与保护板、电池管理系统等组装在一起,形成最终的锂电池产品。
9.包装:对锂电池产品进行包装,通常采用塑料或铝膜包装,以保证产品的安全运输。
10.分选:对电池进行分类,根据电压、容量等指标进行分拣,确保产品质量和性能。
这是一种典型的锂电池生产线工艺流程,具体的工艺流程和设备设施会根据实际情况而有所不同。
揭秘!锂电池制造工艺设计全解析
![揭秘!锂电池制造工艺设计全解析](https://img.taocdn.com/s3/m/c14aa1ce783e0912a3162a08.png)
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目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。
若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。
对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。
锂电池制造工艺锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。
差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。
专业知识--整理分享1/ 7WORD 格式-可编辑锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。
除此之外,电池组的生产还需要 Pack 自动化设备。
锂电前段生产工艺锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。
配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。
涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。
如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。
因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。
锂电池生产工序完全手册
![锂电池生产工序完全手册](https://img.taocdn.com/s3/m/d329d92d82c4bb4cf7ec4afe04a1b0717fd5b3f4.png)
锂电池生产工序完全手册锂离子电池是一个复杂的体系,包含了正极、负极、隔膜、电解液、集流体和粘结剂、导电剂等,涉及的反应包括正负极的电化学反应、锂离子传导和电子传导,以及热量的扩散等。
锂电池的生产工艺流程较长,生产过程中涉及有 50 多道工序。
锂电池按照形态可分为圆柱电池、方形电池和软包电池等,其生产工艺有一定差异,但整体上可将锂电制造流程划分为前段工序(极片制造)、中段工序(电芯合成)、后段工序(化成封装)。
由于锂离子电池的安全性能要求很高,因此在电池制造过程中对锂电设备的精度、稳定性和自动化水平都有极高的要求。
锂电设备是将正负极材料、隔膜材料、电解液等原料通过有序工艺,进行制造生产的工艺装备,锂电设备对锂电池性能和成本有重大影响,是决定因素之一。
按照不同工艺流程可将锂电设备分为前段设备、中段设备、后段设备,在锂电产线中,前段、中段、后段设备的价值占比约为4:3:3。
锂电池制造流程机器设备前段工序的生产目标是完成(正、负)极片的制造。
前段工序主要流程有:搅拌、涂布、辊压、分切、制片、模切,所涉及的设备主要包括:搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、模切机等。
浆料搅拌(所用设备:真空搅拌机)是将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂搅拌成浆状。
浆料搅拌是前段工序的始点,是完成后续涂布、辊压等工艺的前序基础。
搅拌流程图涂布(所用设备:涂布机)是将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上并烘干制成正、负极片。
作为前段工序的核心环节,涂布工序的执行质量深刻影响着成品电池的一致性、安全性、寿命周期,所以涂布机是前段工序中价值最高的设备。
转移式涂布机原理挤压式涂布机原理辊压(所用设备:辊压机)是将涂布后的极片进一步压实,从而提高电池的能量密度。
辊压后极片的平整程度会直接影响后序分切工艺加工效果,而极片活性物质的均匀程度也会间接影响电芯性能。
辊压机原理分切(所用设备:分条机)是将较宽的整卷极片连续纵切成若干所需宽度的窄片。
锂电池生产工艺流程及参考设备项目
![锂电池生产工艺流程及参考设备项目](https://img.taocdn.com/s3/m/5abf99e6cf2f0066f5335a8102d276a2002960aa.png)
锂电池生产工艺流程及参考设备项目一、引言:锂电池是一种通过将锂离子在正负极之间进行移动来储存和释放电能的装置。
随着电动汽车、智能手机等电子产品的普及,锂电池的需求量迅速增长,因此锂电池的生产工艺流程和相应的设备项目也越来越受到关注。
本文将介绍锂电池的生产工艺流程以及一些参考的设备项目。
二、锂电池生产工艺流程:1.材料准备:锂电池的主要材料包括锂合金、电解质、正负极材料等。
在制造锂电池之前,需要对这些材料进行处理和准备,确保其符合生产要求。
2.电池槽装配:将正负极板等材料按照一定的层次码放在电池槽里。
正负极板之间需要使用隔膜进行隔离,以防止短路。
3.浸渍和封装:将电池槽通过浸渍设备浸入电解液中,使电解液能够充分渗透到正负极材料之间。
然后,将浸渍后的电池槽进行封装,防止电解液的外泄。
4.真空充注:将封装好的电池槽通过真空充注设备进行充注。
真空充注可以确保电解液完全充满正负极之间的空隙,并排除其中的气泡。
5.焊接和连接:通过焊接设备将电池槽内的正负极板与电池盖连接起来,为电池提供电流通道。
6.容量测试:对焊接好的电池进行容量测试,以确保其符合相关标准和要求。
7.外壳组装:将容量测试合格的电池装入外壳,并进行外壳组装,包括密封、连接和固定等工作。
8.包装和检验:对组装好的锂电池进行包装和检验,确保产品的质量和安全性。
三、参考设备项目:1.浸渍设备:用于将电池槽浸入电解液中,确保电解液能够充分渗透到正负极材料之间。
常见的浸渍设备有浸液槽、浸渍机等。
2.真空充注设备:用于将封装好的电池槽进行充注,确保电解液完全充满正负极之间的空隙,并排除其中的气泡。
常见的真空充注设备有真空充注机、真空充注罐等。
3.焊接设备:用于将电池槽内的正负极板与电池盖连接起来,为电池提供电流通道。
常见的焊接设备有点焊机、搪焊机等。
4.容量测试设备:用于对焊接好的电池进行容量测试,以确保其符合相关标准和要求。
常见的容量测试设备有容量测试仪器、电池充放电测试系统等。
锂电池生产工艺流程解析
![锂电池生产工艺流程解析](https://img.taocdn.com/s3/m/11f56452a31614791711cc7931b765ce04087a5a.png)
锂电池生产工艺流程解析锂电池作为一种重要的储能设备,广泛应用于移动通信、电动汽车、太阳能储能等领域。
在锂电池的生产过程中,工艺流程起着至关重要的作用。
本文将从深度和广度两个标准出发,对锂电池生产工艺流程进行解析,以帮助读者更全面、深入地了解这一领域。
一、锂电池生产工艺流程的基础概述1. 原料准备:锂电池的生产过程需要各种原材料,包括锂盐、电极材料、隔膜和电解液等。
原料准备是确保锂电池质量的重要环节。
2. 电极制备:电极是锂电池的核心组成部分,电极材料通常由正极和负极组成。
电极制备包括电极混合、电极涂布和电极干燥等步骤。
3. 组装:锂电池的组装包括电极片的叠层、隔膜的引入以及容器的密封等过程。
组装环节对锂电池性能的稳定性和安全性起着决定性作用。
4. 充放电测试:对组装好的锂电池进行充放电测试,以评估其性能和容量等指标,并筛选出符合要求的产品。
5. 封装:将通过充放电测试合格的锂电池进行封装,包括容器的密封、标签贴附、包装装箱等环节。
6. 质检:对封装好的锂电池进行质量检测,确保产品符合相关标准和规定。
7. 成品检验:对封装后的锂电池进行全面的性能测试和质量检验,以确保产品的可靠性和安全性。
二、锂电池生产工艺流程的更深入探讨1. 原料准备环节的重要性原料准备是锂电池生产过程中至关重要的一步。
锂盐的质量和纯度直接影响到电池的性能和寿命。
电极材料的选择和预处理对电池的性能和循环寿命也有重要影响。
隔膜和电解液的质量和配比也会对电池的性能产生明显影响。
在原料准备环节,需要严格控制原料的质量和配比,以确保生产出具有良好性能的锂电池产品。
2. 电极制备中的关键步骤电极制备是锂电池生产过程中的重要环节,其关键步骤包括电极混合、涂布和干燥。
电极混合是将正负极活性材料、导电剂和粘结剂等按一定比例混合的过程,混合的均匀程度直接影响到电极的性能。
涂布是将混合好的浆料涂布到电极集流体上的过程,涂布的均匀性和厚度对电池性能的影响很大。
锂电池生产工艺详解
![锂电池生产工艺详解](https://img.taocdn.com/s3/m/939e30c303d276a20029bd64783e0912a2167cbe.png)
锂电池生产工艺详解锂电池是一种以锂离子为主要载流子的可充电电池,广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域。
锂电池的生产工艺非常关键,下面将对锂电池的生产工艺进行详解。
首先是正负电极的制备。
正电极通常由锂盐、导电剂和粘合剂组成。
首先将锂盐溶解在有机溶剂中,然后加入导电剂和粘合剂,充分搅拌打膏。
然后,将膏状物加热并涂布在铝箔上,形成正极片。
负电极的制备步骤与正电极类似,但使用的是铜箔。
接下来是电解液的制备。
电解液是锂离子电池中的重要组成部分,由有机溶剂和锂盐组成。
首先,将锂盐溶解在有机溶剂中,然后进行滤除杂物等处理,最终获得稳定的电解液。
然后是隔膜的制备。
隔膜是隔开正负电极的关键部分,通常使用聚合物薄膜制成。
隔膜制备的过程包括溶解聚合物、涂布在导电薄膜上、干燥和切割等步骤。
接着是电池的组装。
首先,将正负极片分别与铜、铝导线连接,形成正负极片组件。
然后,将正负极片组件与隔膜层叠在一起,形成正负极片与隔膜的多层叠压结构。
最后,将电解液注入叠压结构中,并封装。
最后是电池的充放电和封装。
电池组装完成后,需要进行充放电循环,以激活电池,并检测电池的性能和安全性。
充电时,锂离子从正极移动至负极,而放电时则相反。
充放电循环完成后,会对电池进行制冷、充气、封装等处理,确保电池的稳定性和安全性。
综上所述,锂电池的生产工艺包括正负电极的制备、电解液的制备、隔膜的制备、电池的组装以及充放电和封装等步骤。
通过精细的操作和严格的控制,可以生产出品质优良、性能稳定的锂电池,满足人们对电力存储和移动电源的需求。
锂电池生产工艺流程及参考设备
![锂电池生产工艺流程及参考设备](https://img.taocdn.com/s3/m/2a868bbb951ea76e58fafab069dc5022aaea4693.png)
锂电池生产工艺流程及参考设备
一、电池成型
1、电池成型
电池成型是指将电池正负极片片组装成电池。
一般情况下,电池成型
的设备包括:轮辐机、绕膜机、贴合机和热定型机等。
具体的参考设备为:贴合机、热定型机、中华热压机、热定型箱等。
2、热定型
热定型是指将电池组装成形成单位的过程,通常采用热定型机完成。
参考设备可以是:中华热定型机、中华热定型器、电池定型箱等。
二、组件制作
1、正极片制作
正极片制作是指将正极材料、容量添加剂、稳定剂混合,形成均匀的
膏体,然后经过卷制和压制,形成正极片。
相关参考设备有:正极高速混
合机、正极高速卷筒机、正极高速压机、正极高速收缩机等。
2、负极片制作
负极片制作是指将负极材料、稳定剂混合,形成均匀的膏体,然后经
过卷制和压制,形成负极片。
相关参考设备有:负极高速混合机、负极高
速卷筒机、负极高速压机、负极高速收缩机等。
三、液体充装
液体充装是指将锂离子液滴入电池内,使其成为锂电池。
一般情况下,参考设备可以是:负极电解液充装机、正极电解液充装机、电池动态稳定
机等。
四、充放电性能测试。
锂电车间工艺流程
![锂电车间工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/8ef64d694a35eefdc8d376eeaeaad1f346931125.png)
锂电车间工艺流程一、概述锂电车间是生产锂电池及其组件的专用工厂,其产品主要包括锂电芯和电池组。
随着电动汽车市场的快速发展,锂电车间的重要性也日益凸显。
本文将详细介绍锂电车间的工艺流程,包括原料准备、生产工艺、质检流程等内容,以帮助读者了解锂电车间的生产过程。
二、原料准备1. 正极材料准备:正极材料是锂电池的重要组成部分,通常由锂镍锰钴氧化物、锂铁磷酸铁锂和石墨等材料组成。
在生产过程中,需要将这些材料按照一定比例混合搅拌,并加入适量的粘结剂和导电剂,制成正极浆料。
2. 负极材料准备:负极材料通常由石墨和聚合物混合而成,也需要按照一定的比例混合搅拌,并加入适量的粘结剂和导电剂,制成负极浆料。
3. 电解液准备:电解液是锂电池内部的重要介质,用于在正负极之间传递锂离子。
常用的电解液包括碳酸锂溶液、乙酸锂溶液等,需要严格控制其浓度和PH值。
4. 隔膜准备:隔膜是电池中正负极的物理隔离层,可以阻止直接接触导致短路。
隔膜通常由聚丙烯或聚酰胺等材料制成,需要根据电池规格进行裁剪。
5. 外壳及端子准备:锂电池外壳通常由铝合金或不锈钢制成,需要进行冲压成型,并在外壳上焊接端子,以连接电池与外部设备。
三、生产工艺1. 正极制备:首先将正极浆料涂覆在铜箔基片上,然后通过烘烤和滚压等工艺将正极片进行压制成型,并切割成适当的尺寸。
2. 负极制备:将负极浆料涂覆在铝箔基片上,然后通过烘烤和滚压等工艺将负极片进行压制成型,并切割成适当的尺寸。
3. 电解液注入:将电解液注入正负极之间的隔膜层中,形成正负极之间的离子通道。
4. 组装电芯:将正负极片和隔膜层依次叠放在一起,固定成电芯的形状,然后放入外壳内,加注电解液,最后封口。
5. 充放电测试:将组装好的电芯进行充放电测试,检查其性能是否符合要求。
6. 二次封装:将电芯进行二次封装,通常是将多个电芯组合成电池组,并加入保护板及温控装置。
四、质检流程1. 外观检查:检查锂电池外壳是否有破损、漏胶等情况。
锂离子电池生产工艺流程及相关设备
![锂离子电池生产工艺流程及相关设备](https://img.taocdn.com/s3/m/6640b87a590216fc700abb68a98271fe900eaf53.png)
锂离子电池生产工艺流程及相关设备1.正负极材料制备正极材料通常是由锂化合物制备而成,如氧化锂、磷酸锂和钴酸锂等。
负极材料通常是由碳材料制备,如石墨。
相关设备包括球磨机、混合机和粉末造粒机等。
2.正负极材料处理处理是对正负极材料进行涂覆和干燥的过程。
对于正极材料,常常使用屏蔽涂覆和连续干燥的工艺。
对于负极材料,通常使用浆料贴合涂覆和喷淋干燥的工艺。
3.隔膜制备隔膜是锂离子电池中起到隔离正负极的作用。
常用的隔膜材料有聚丙烯膜和聚酯膜等。
相关设备包括上引下收式隔膜制备设备和涂覆机等。
4.装配装配是将正负极材料和隔膜按照一定的顺序叠放起来,形成电池的结构。
在装配过程中通常还需要注入电解液。
相关设备包括叠层机、注液机和极片冲压机等。
5.封装封装是将装配好的电池进行密封,以防止电解液的泄漏。
常用的封装方式有铝塑封装和铝箔封装。
相关设备包括卷封机、氮气灌装机和封口机等。
6.电池充放电测试在生产过程中,需要对电池进行充放电测试,以确认其性能和质量。
相关设备包括充电设备、放电设备和电池测试系统等。
7.整形整形是对电池进行外观整形的过程,以满足市场需求。
相关设备包括整形机、剪切机和表面处理设备等。
8.电池组装电池组装是将多个电池组装成电池组的过程。
常见的电池组装方式包括串联和并联。
相关设备包括电池组装机和电池包测试设备等。
以上是一种常见的锂离子电池生产工艺流程及相关设备的介绍,不同厂家和不同产品可能会有所差异。
锂离子电池生产工艺需要高度的技术和设备支持,以确保电池的性能和质量。
锂电池生产工艺流程及参考设备项目2
![锂电池生产工艺流程及参考设备项目2](https://img.taocdn.com/s3/m/d349173303768e9951e79b89680203d8ce2f6ad5.png)
锂电池生产工艺流程及参考设备项目2锂电池生产工艺流程及参考设备项目2锂电池的生产工艺流程可以分为几个主要步骤:原材料准备、电池组装、电池测试和包装。
下面将详细介绍每个步骤的操作及所需设备。
1.原材料准备:首先,需要准备正极材料、负极材料、电解液和隔膜等原材料。
正极材料一般采用的是锂铁磷酸铁锂(LiFePO4)或钴酸锂(LiCoO2),负极材料一般采用碳材料如石墨。
电解液通常由锂盐和有机溶剂组成,而隔膜则用于隔离正负极以防止短路。
-研磨机:用于研磨正极材料的颗粒,以提高电池的性能。
-混合机:用于将正极材料、负极材料和粘结剂混合均匀。
-涂覆机:将混合均匀的电极浆料涂覆在铝箔或铜箔上,形成正负极片。
2.电池组装:正负极片经过涂覆后,需要对其进行切割和叠层,然后将隔膜和电解液添加,最后进行压力焊接和封装。
-切割机:将涂覆好的正负极片切割成适当的尺寸。
-叠层机:将切割好的正负极片交错叠放在一起,并加入隔膜。
-电解液注入机:将适量的电解液注入电池壳体中。
-压力焊接机:用于对电池端子进行焊接,以确保电池内部的连接牢固。
-制袋机:将组装好的电池用塑料袋密封,以防止电池中的电解液泄漏。
3.电池测试:组装好的电池需要进行严格的测试,包括电池容量测试、循环寿命测试、漏液测试等,以确保电池的质量和性能达到标准要求。
-容量测试机:用于测试电池的容量、电压和内阻等参数。
-循环测试机:对电池进行多次充放电循环,以评估电池的循环寿命和性能衰减情况。
-漏液测试仪:用于检测电池是否有漏液现象,以确保电池的密封性良好。
4.包装:最后一步是对电池进行包装,通常采用盒式包装或铝箔袋密封包装。
-封口机:将电池包装封口,确保包装的密封性。
-包装机:将封好的电池装入盒子或袋中,进行最终的包装。
以上就是锂电池的生产工艺流程及参考设备项目的介绍,通过合理的设备配置和操作流程,可以提高生产效率和产品质量。
需要注意的是,在实际生产中,具体的设备和工艺流程可能会有所差异,需要根据不同的生产要求和产品类型进行调整。
锂电生产工艺流程
![锂电生产工艺流程](https://img.taocdn.com/s3/m/8ce6ed1f0622192e453610661ed9ad51f11d5478.png)
锂电生产工艺流程锂电生产工艺流程概述锂电池是一种使用锂离子进行电荷和放电的充电电池,广泛应用于移动电子设备、电动汽车和储能系统等领域。
锂电池的生产过程涉及多个工艺步骤,包括原材料准备、电池组装、电池测试和质量控制等。
本文将详细介绍锂电生产工艺流程。
一、原材料准备锂电池的主要原材料包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
正极材料通常采用锂铁磷酸钠(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)或钴酸锂(LiCoO2)等,负极材料则是石墨。
电解液主要由溶解锂盐(如LiPF6)的有机溶剂组成,隔膜则用于隔离正负极,防止短路和电解液的混合。
二、电池组装电池组装是锂电生产过程中的核心步骤。
首先,将正极和负极分别涂覆在导电铜箔上,并通过涂布设备进行烘干处理,以提高电极的导电性能。
然后,将正负极片分别由分割设备切割成所需尺寸,通常为长条状。
接下来,将正电极片和负电极片分别与隔膜叠加,形成电极片的层叠结构。
最后,将层叠的电极片卷绕成圆柱状,并放入金属套管中,即可完成电芯的组装。
三、电池测试电池组装完成后,需要进行一系列的测试来确保电池的质量和性能符合要求。
常见的测试项目包括电压测试、容量测试、循环寿命测试、温度性能测试和安全性能测试等。
通过这些测试,可以评估电池的电压稳定性、容量损耗性能、循环寿命和安全性能等关键指标。
四、质量控制质量控制是锂电生产过程中非常重要的环节,它确保了生产的每个环节都符合相关标准和要求。
质量控制的主要任务包括原材料检验、生产过程监控和产品抽样检测等。
通过精确的数据记录和持续的监控,可以在生产过程中及时发现和解决问题,提高产品质量和生产效率。
五、后续处理锂电池生产过程中还需要进行一些后续处理,包括包装、标识和库存管理等。
合适的包装方式可以保护电池免受机械损坏和外界环境的影响。
同时,电池的标识和追溯系统可以帮助企业进行产品质量追溯和管理。
此外,锂电池还需要进行库存管理,包括存储和运输等,以确保电池的安全和稳定。
一文读懂锂电池生产的工艺与核心设备
![一文读懂锂电池生产的工艺与核心设备](https://img.taocdn.com/s3/m/54ea8d18cec789eb172ded630b1c59eef9c79a4c.png)
一文读懂锂电池生产的工艺与核心设备一、锂电池生产制造流程及核心设备(一)生产流程锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段,前段工序的目的是将原材料加工成为极片,核心工序为涂布;中段目的是将极片加工成为未激活电芯;后段工序是检测封装,核心工序是化成、分容。
锂电设备按照电池生产制造流程,划分为前段设备、中段设备、后段设备。
前段设备价值占比约40%,其中涂布机价值占75%,辊压机价值大于分切机。
三元材料对前段设备的性能要求更高,前段设备价值占比会逐步增加。
中段设备价值占比约30%,其中卷绕机价值占比70%。
目前卷绕机市场集中度较高,CR3达到60%-70%。
卷绕机高端市场受到韩国KOEM和日本CKD的竞争,国内高端市占率50%。
后段设备价值占比约30%,其中化成分容系统占70%,组装占30%。
(二)前段:打造涂覆有正负极活性物质的极片1、前段工序前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辊压、分切、极片制作和模切。
搅拌:先使用锂电池真空搅拌机,在专用溶剂和黏结剂的作用下,混合粉末状的正负极活性物质,经过高速搅拌均匀后,制成完全没有气泡的浆状正负极物质。
涂布:将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正、负极极片。
辊压:辊压机通过上下两辊相向运行产生的压力,对极片的涂布表面进行挤压加工,极片受到高压作用由原来蓬松状态变成密实状态的极片,辊压对能量密度的明显相当关键。
分切:将辊压好的电极带按照不同电池型号,切成装配电池所需的长度和宽度,要求在切割时不出现毛刺。
2、涂布机涂布的主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料,均匀地涂覆在正负极表面上。
其对锂电池的重要意义主要体现在一致性、循环寿命、安全性三方面。
在涂布过程中,若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致,或者极片前后参数不一致,则容易引起电池容量过低或过高,且可能在电池循环过程中形成析锂,影响电池寿命。
涂布过程要严格确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中,如果混入杂物会引起电池内部微短路,严重时导致电池起火爆炸。
动力锂电池设备及制造工艺深度报告
![动力锂电池设备及制造工艺深度报告](https://img.taocdn.com/s3/m/f26d71cd85254b35eefdc8d376eeaeaad1f3162e.png)
动力锂电池设备及制造工艺深度报告导读值得注意的是,车企和锂电企业已逐步形成联盟关系,未来锂电企业和整车企业的绑定将进一步发展和强化,行业集中度将进一步提升。
来源:天风证券新能源产业扩张强劲,由政策驱动转变为需求驱动新能源汽车行业将逐渐由政策驱动转变为需求驱动。
首先,伴随更多厂商加入新能源大军,市场竞争加剧将导致整车厂下调销售价格;其次,厂家通过扩产实现规模效应以降低成本。
根据UBS的预测,中国将在2023年实现电动车与燃油车在EBIT 层面的盈亏平衡,若考虑我国对新能源汽车的高额补贴,则这一时间点有望提前到来。
多重因素影响下,新能源汽车价格将持续下降,需求驱动将成为行业发展的主要驱动力。
动力锂电结构性产能过剩,行业格局两级分化锂电行业有效产能依然不足,未来行业集中度将持续上升,强者恒强的趋势不可逆转。
从供给角度看,2016年主要动力锂电池厂商合计产能为69.35Gwh,到2020年将有望升至360.55Gwh,期间增速高达51%。
假设前五家(松下、三星、LG、比亚迪、CATL)龙头电池厂产能将按照50%的平均行业增速增长,则2020年前五大公司的产能供给有望达180Gwh。
从需求角度看,2020年全球新能源汽车销量有望达到373.4万辆,需要配置的有效产能至少为324Gwh。
在锂电厂商低端产能退出、集中度提升的背景下,我们假设前五家龙头电池厂出货量将在2020年上升到行业的70%,届时其产能至少需要达到226.84Gwh,有效产能依然不足。
值得注意的是,车企和锂电企业已逐步形成联盟关系,未来锂电企业和整车企业的绑定将进一步发展和强化,行业集中度将进一步提升。
锂电设备加快进口替代,产业链龙头相互抱团未来几年锂电企业的产能扩张与生产线改造将对锂电生产设备和自动化生产线形成持续的需求。
根据我们的测算,2017-2020年,全球动力锂电设备投资总规模分别达到503亿、754亿、1004亿和1361亿,CAGR为39%。
锂电设备工艺技术
![锂电设备工艺技术](https://img.taocdn.com/s3/m/1a00731d302b3169a45177232f60ddccdb38e648.png)
锂电设备工艺技术锂电设备工艺技术是指锂电池生产过程中所涉及的各种工艺技术。
随着锂电池技术的不断发展和应用领域的不断扩大,锂电设备工艺技术也不断更新和完善。
锂电设备工艺技术主要包括材料制备、电极制备、电解液制备、装配和封装等多个环节。
首先是材料制备,材料制备是锂电设备生产的基础步骤。
其中,正负极材料的制备涉及到材料的选择和配比,粉体的混合、烘干、球磨等工艺过程。
电解液的制备主要包括溶剂的选择和混合,电解质的添加等。
这些工艺过程的优化和控制,对锂电设备的性能和寿命至关重要。
电极制备是锂电设备工艺技术中的关键环节。
电极是锂电池的核心组成部分,其性能直接影响到锂电池的功率和能量密度。
电极制备主要包括电极浆料的制备和电极片的制备两个步骤。
在电极浆料的制备过程中,需要控制好浆料的粘度、固含量等指标,以确保电极的涂布均匀和结构的稳定性。
而电极片的制备主要包括涂布、干燥、切割和卷绕等工艺步骤。
这些工艺步骤的精确控制和协调配合,能够提高电极的性能和稳定性。
电解液制备也是锂电设备工艺技术中的重要环节。
电解液不仅仅是锂离子的载体,还具有调节电池内部化学反应的作用,因此对电解液制备的要求非常高。
电解液的制备包括原材料的选择和精确的配比,以及适当的混合和搅拌等工艺步骤。
在电解液的制备过程中,需要严格控制杂质的含量和溶剂的纯度,以确保电解液的稳定性和安全性。
装配和封装是锂电设备工艺技术中的最后环节。
装配包括正负极电极片的叠层、隔膜的夹持和整体包装等步骤。
其中,电极片的叠层和隔膜的夹持需要精确的控制厚度和紧度,以确保电池的电性能和循环寿命。
而整体包装主要包括外壳、金属带和绝缘垫等部件的组装和焊接等工艺步骤。
这些工艺步骤的精确控制和严格检测,可以确保锂电设备的性能和安全性。
综上所述,锂电设备工艺技术是锂电池生产过程中不可或缺的一部分。
通过对材料制备、电极制备、电解液制备、装配和封装等环节的优化和控制,可以提高锂电设备的性能和寿命,促进锂电池技术的发展和应用。
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目录索引
一、锂电设备行业全景 (2)
(一)锂电生产工艺及设备 (2)
(二)前段设备:生产效率提升,市场份额加速集中 (4)
(三)中段设备:电池形态迭代,卷绕+叠片成核心工艺设备 (9)
(四)后段设备:电池品质升级,化成分容设备重要性提升 (20)
一、锂电设备行业全景
(一)锂电生产工艺及设备
锂电池设备作为生产工艺设备,直接决定了锂电池的品质和一致性。
锂电池按照形
态可分为圆柱电池、方形电池和软包电池等,其生产工艺有一定差异,但大体上其
工艺流程可分为前端工序(极片制作)、中端工序(电芯制作)以及后端工序(化
成分容及电池组装)。
图1:锂电池生产工艺流程图
数据来源:高工锂电,钜大锂电,广发证券发展研究中心
锂电前段工艺的内容是极片制作,主要工序包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、
模切等过程,对应的主要设备包括真空搅拌设备、涂布设备、辊压设备、分切设备、
制片设备、模切设备等。
中段工艺的内容是电芯制作,主要工序包括卷绕/叠片、入
壳、点焊、烘烤、注液、封口、清洗等过程,对应的主要设备包括卷绕设备、叠片
设备、入壳设备、滚槽设备、封口设备、焊接设备等。
后段工艺的内容是电池组装,
主要工序包括化成分容、pack组装等过程,对应的主要设备包括化成分容柜、激光
点焊机等。
表1:锂电生产主要工艺、对应设备和国内相关企业
数据来源:赢合科技招股说明书,高工锂电,钜大锂电,广发证券发展研究中心
锂电前、中、后段设备的价值量占比分别约为35%、30%、35%。
其中前、中、后
段工艺最核心、价值量也最高的设备分别为涂布机、卷绕/叠片机、化成分容柜。
由
于锂离子电池的安全性能要求很高,因此在电池制造过程中对锂电设备的精度、稳定性和自动化水平都有极高的要求。
图2:锂电设备投资占比(2018)
图3:孚能科技生产设备价格(万元)
数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心 数据来源:孚能招股说明书,广发证券发展研究中心
(二)前段设备:生产效率提升,市场份额加速集中
锂电前段工艺的内容是极片制作,主要工序包括搅拌、涂布、辊压、分切、制片、模切等过程,对应的主要设备包括真空搅拌设备、涂布设备、辊压设备、分切设备、制片设备、模切设备等。
锂电前段工艺是后续生产工艺的基础,例如一旦分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中都可能出现安全隐患。
因此锂电前段设备是电池制造的核心设备,影响到整条生产线的质量。
根据钜大锂电数据,前段设备的价值量占比约为35%。
图
4:锂电生产前段工艺
数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心
搅拌机10%
涂布机20%
辊压分切机
10%
制片模切机10%
卷绕/叠片机
20%
组装设备5%
干燥设备5%化成分容及检测设备20%
表2:锂电前段生产主要工艺、对应设备及国内相关企业
数据来源:赢合科技招股说明书,高工锂电,钜大锂电,广发证券发展研究中心
1.搅拌设备
图5:锂电生产搅拌工艺图6:先导智能搅拌机
数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心数据来源:公司官网,广发证券发展研究中心
浆料搅拌是指将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂搅拌成浆状。
根据起点锂电数据,目前锂电搅拌设备的国产率已超过95%,基本实现国产化。
同时,锂电搅拌设备领域逐渐形成两极分化的格局,尾部企业逐渐出清,市场份额向龙头集中的趋势愈发明显。
根据高工锂电数据,2018年搅拌设备行业排名前十企业已经占据90%的市场份额。
目前锂电搅拌领域的上市企业主要有先导智能、赢合科技、北方华创、金银河等。
2.涂布设备
极片涂布指将搅拌后的浆料均匀涂覆在金属箔片上并烘干制成正、负极片。
涂布是锂电生产前段工艺中的核心环节,直接决定锂电池的电芯容量、一致性、安全性等关键性能。
根据钜大锂电数据,在电池失效的所有原因中,涂布工艺不当的占比超过10%。
图7:锂电生产涂布工艺
数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心
涂布设备在前段工序中占地面积最大、价值量最高。
根据钜大锂电数据,2019年涂布设备领域国产化程度不断提升,国产涂布设备占比已超过80%。
但目前国内真正掌握涂布核心技术的企业较少,因此涂布设备高端市场仍无法完全实现国产替代。
同时,涂布设备领域市场集中化态势明显,根据钜大锂电数据,国内前五大涂布企业市场份额占国产总量达到60%以上。
目前,行业内产品口碑较好、排名靠前的涂布设备厂商包括先导智能、赢合科技(雅康精密)、璞泰来(新嘉拓)、科恒股份(浩能科技)、金银河等。
表3:锂电生产涂布设备主要企业及产品特性
双层狭缝式挤压涂布
双层宽幅高速挤压涂
新型高速宽幅双层挤
并联式双面同时挤压
数据来源:各公司官网,钜大锂电,广发证券发展研究中心
辊压工艺是指将涂布后的极片进一步压实,改变涂料物质的电化学性能来提高电池
的能量密度。
分切工艺是指将较宽的整卷极片连续纵切成若干所需宽度的窄片。
辊
压分切工艺的关键是极片表面光滑平整,无毛刺无翘曲,因此对设备的精度性能提
出了较高要求。
图8:锂电生产辊压工艺图9:锂电生产分切工艺
数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心数据来源:高工锂电,广发证券发展研究中心
我国锂电设备企业在辊压分切领域处于世界领先地位,部分技术指标优于日韩同类
企业。
同时,设备一体化、自动化升级是必然趋势,先导智能、科恒股份等企业已
经推出辊压分切一体机等产品,在提高一致性、生产效率、数据闭环等方面效果明
显。
根据钜大锂电预测,未来1-2年市场上集涂布辊压分条于一体的设备将得到广泛
应用。
图10:先导智能辊压分条一体机图11:赢合科技全自动分切机
数据来源:公司官网,广发证券发展研究中心数据来源:公司官网,广发证券发展研究中心
制片工艺是指对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶或使用激光切割成
型极耳等。
模切工艺是指将分切后的间隙涂布或连续涂布(单侧出极耳)的极片冲
切成型,用于后续的叠片工艺。
收卷式模切是指将成卷的连续涂布(两侧出极耳)
的极片,通过五金模完成极耳成型,然后收卷,用于后续的卷绕工艺。
传统的极耳成型设备主要为五金模切机,通过机械结构设计使用模具刀进行刚性裁
切。
随着激光应用扩展和成本下降,五金模切机已逐渐被激光极耳成型机取代。
其
工作原理是激光光束聚焦能量,按照设定程序,高速切割电极箔材。
与传统五金工
艺相比,其具备无耗材,速度快,切割质量稳定,设计灵活性高等优势。
图12:先导智能激光式极耳成型机图13:吉阳智能激光式极耳成型机
数据来源:公司官网,广发证券发展研究中心数据来源:公司官网,广发证券发展研究中心
目前制片、模切设备领域主要参与企业为先导智能、赢合科技、大族激光、吉阳智
能,以及日本西村、浅田、韩国PNT公司等。
与海外企业相比,国产设备具备性价
比高、售后服务成本低、元器件价格低廉、生产规模大、自动化少人化程度高等优
势,但在品牌知名度和高性能参数方面仍存在一定提升空间。
(三)中段设备:电池形态迭代,卷绕+叠片成核心工艺设备
锂电中段工艺的内容是电芯制作,主要工序包括卷绕/叠片、入壳、点焊、烘烤、注
液、封口、清洗等过程,对应的主要设备包括卷绕设备、叠片设备、入壳设备、滚
槽设备、封口设备、焊接设备等。
根据钜大锂电数据,中段设备的价值量占比约为
30%,主要集中于卷绕/叠片环节。
图
14:锂电生产中段工艺
表4:锂电中段生产主要工艺、对应设备及国内相关企业
1.卷绕设备
锂电生产的前段工序将极片制作完成后,下一步是制作电芯。
电芯制作方式可以分
为卷绕式和叠片式两种。
卷绕工艺是将原材料按负极、隔膜、正极、隔膜的顺序叠
在一起,把分条后的极片固定在卷针上,随着卷针转动将正极极片、负极极片以及
隔膜卷成电芯的工艺方式。
在这里极片的大小、卷绕的圈数等参数根据电池设计容
量来进行确定。