锂离子电池工艺流程
锂离子电池生产工艺流程及相关设备
质量控制: 加强质量 控制,确 保电池质 量和安全 性
PRT SIX
自动化程度提高:采用自动化生产 线,提高生产效率和质量稳定性
设备升级:采用新型设备,提高生 产效率和材料性能
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
工艺优化:改进生产工艺,提高正 极材料的性能和稳定性
环保技术应用:采用环保技术,减 少生产过程中的污染和能耗
优化目的:提高电解液的稳定性和性能 优化方法:采用先进的配方和工艺技术 优化效果:提高电解液的电导率、离子迁移率和循环寿命 优化设备:采用自动化、智能化的生产设备,提高生产效率和质量稳定性
优化电池组装工艺,提高 生产效率
采用自动化设备,减少人 工操作,降低成本
优化电池组装工艺,提高 电池性能和寿命
航空航天:作为动力电池,提供动力 医疗设备:作为电源,提供电力 电动工具:作为动力电池,提供动力
PRT THREE
原料选择:选择合适的锂源、过渡金属和导电添加剂 混合:将原料混合均匀,形成均匀的浆料 涂布:将浆料涂布在集流体上,形成正极材料 干燥:将涂布后的正极材料进行干燥处理,去除水分 压延:将干燥后的正极材料进行压延,形成正极片 切割:将正极片切割成合适的尺寸,用于后续组装
电池包装设备:用于将电池包 装成成品,便于运输和销售
电池管理系统:用于监控和管 理电池的充放电状态,确保电
池的安全性和使用寿命
电池检测设备:用于检测电池的性能、安全性等指标 电池包装设备:用于包装电池,保护电池不受外界环境的影响 电池标签设备:用于打印电池标签,标识电池的型号、规格等信息 电池运输设备:用于运输电池,确保电池在运输过程中的安全
设备类型:搅拌机、计量泵、过滤器等 功能:将电解液原料进行混合、过滤、计量等操作 操作流程:原料加入搅拌机进行混合,然后通过计量泵进行计量,最后通过过滤器进行过滤 注意事项:确保原料的纯度和计量的准确性,避免杂质和误差影响电池性能
锂离子电池基本原理配方及工艺流程
锂离⼦电池基本原理配⽅及⼯艺流程锂离⼦电池原理及⼯艺流程⼀、原理1.0 正极构造LiCoO2+ 导电剂+ 粘合剂(PVDF) + 集流体(铝箔)正极2.0 负极构造⽯墨+ 导电剂+ 增稠剂(CMC) + 粘结剂(SBR) + 集流体(铜箔)负极3.0⼯作原理3.1 充电过程:⼀个电源给电池充电,此时正极上的电⼦e从通过外部电路跑到负极上,正锂离⼦Li+从正极“跳进”电解液⾥,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的⼩洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电⼦结合在⼀起。
负极上发⽣的反应为6C + xLi++ x e?→Li x C63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加⼀个可以随电压变化⽽变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加⼀个电阻让电⼦通过。
由此可知,只要负极上的电⼦不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电⼦和Li+都是同时⾏动的,⽅向相同但路不同,放电时,电⼦从负极经过电⼦导体跑到正极,锂离⼦Li+从负极“跳进”电解液⾥,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的⼩洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电⼦结合在⼀起。
3.3 充放电特性电芯正极采⽤LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2,其中LiCoO2本是⼀种层结构很稳定的晶型,但当从LiCoO2拿⾛x个Li离⼦后,其结构可能发⽣变化,但是否发⽣变化取决于x的⼤⼩。
通过研究发现当x > 0.5时,Li1-x CoO2的结构表现为极其不稳定,会发⽣晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使⽤过程中应通过限制充电电压来控制Li1-X CoO2中的x值,⼀般充电电压不⼤于4.2V那么x⼩于0.5 ,这时Li1-X CoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本⾝有⾃⼰的特点,当第⼀次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有⼀部分Li留在负极C6中⼼,以保证下次充放电Li的正常嵌⼊,否则电芯的压倒很短,为了保证有⼀部分Li留在负极C6中,⼀般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤ 4.2V,放电下限电压≥ 2.5V。
电芯的生产工艺流程
电芯的生产工艺流程
电芯的生产工艺流程分为以下几个步骤:
1.锂离子电池原材料处理:锂离子电池原材料分为正极材料、负极材料、隔膜、电解液等四部分。
在生产过程中,这些原材料需要进行粉碎、分级、筛分、混合等处理,确保原材料的粒度和比例符合要求。
2.电芯内部结构构造:锂离子电池以正极、负极和隔膜为基本结构单元,通过层叠组合组成电芯内部的结构。
电芯结构组合中,正极和负极的层数、厚度及大小都要进行严格的调控,确保正常的充放电效率。
3.电芯组装:将所需数量的正极、负极和隔膜按照设定的层数和厚度层叠在一起,并在合适的温度下进行压合定形。
电芯组装中要保证每一层正负极之间都被隔膜分离,并且堆积顺序、密度和压力要严格控制,确保电芯内部结构的准确性和稳定性。
4.充放电测试:电芯组装完成后,需要进行充放电测试。
测试会测定电芯的容量、耐用性、能量密度等指标,确保每个电芯都符合质量标准。
5.电芯包装:电芯测试完成,并达到质量标准要求后,注意电芯的包装。
电芯应该防潮防水、放置通风干燥处,避免震动和摩擦,防止损坏。
以上是锂离子电池的生产工艺流程。
电芯的质量和性能取决于每个步骤的质量控制和细节处理。
因此,电池生产厂家需要采用严格的生产标准和检测方法,确保每个电芯的质量和性能符合规定标准,可以为消费者提供高品质的产品。
锂电池生产工艺流程讲解
锂电池生产工艺流程讲解英文回答:Lithium-ion batteries are widely used in various electronic devices, electric vehicles, and renewable energy systems due to their high energy density and long cycle life. The production process of lithium-ion batteries involves several key steps. Let me explain it in detail.1. Electrode Preparation: The first step is to prepare the positive and negative electrodes. The positive electrode is typically made of lithium cobalt oxide (LiCoO2), while the negative electrode is made of graphite. The active materials are mixed with binders, conductive additives, and solvents to form a slurry. The slurry is then coated onto a metal foil and dried to form a thin electrode.2. Electrolyte Preparation: The electrolyte is acrucial component of the lithium-ion battery. It consistsof a lithium salt dissolved in an organic solvent. The most commonly used lithium salt is lithium hexafluorophosphate (LiPF6). The electrolyte is prepared by dissolving the lithium salt in the solvent under controlled conditions.3. Cell Assembly: The next step is to assemble the battery cell. The positive and negative electrodes are stacked together with a separator in between to prevent short circuits. The separator is typically made of a porous polymer material that allows the flow of lithium ions while preventing the direct contact between the electrodes. The electrodes and separator are then rolled or folded into a compact structure.4. Electrolyte Filling: Once the cell is assembled, it is filled with the electrolyte. The electrolyte is injected into the cell through small openings or ports. Care must be taken to ensure that the cell is filled with the correct amount of electrolyte to avoid overfilling or underfilling.5. Sealing: After the electrolyte filling, the cell is sealed to prevent leakage. The sealing process involvesapplying a heat-sealable material or using a laser to weld the cell edges together. This ensures that the cell is hermetically sealed and prevents the escape of electrolyteor the ingress of moisture or contaminants.6. Formation: The final step is the formation process, which involves charging and discharging the battery to activate the electrodes and stabilize the cell performance. During the formation process, the battery undergoes several cycles of charging and discharging at specific voltages and currents. This helps to improve the battery's capacity and overall performance.中文回答:锂离子电池由于其高能量密度和长循环寿命,在各种电子设备、电动车和可再生能源系统中得到广泛应用。
锂离子电池生产工艺流程
锂离子电池生产工艺流程一、前驱体制备锂离子电池的前驱体通常是正极材料、负极材料和电解液。
正极材料一般采用钴酸锂、镍酸锂等化合物,负极材料则为石墨、硅等。
在正极材料的制备过程中,需要按照一定比例混合原料,然后进行固相反应或湿法合成。
随后,通过球磨或其它方式将颗粒大小调整到要求的范围内。
在负极材料的制备过程中,一般会使用机械研磨、混合球磨等方法,将石墨和添加剂混合并研磨得到所需颗粒。
二、电极制备电极的制备主要包括浆料制备、电极涂布、干燥、成型等过程。
首先,将前驱体和导电剂、粘结剂等混合,制备成粘度适宜的浆料。
然后,将浆料涂布在铝箔或铜箔基片上,并通过匀胶刀或导刀使其形成均匀的电极层。
接下来,将电极进行干燥和成型,常用的方法有烘箱干燥和辊压成型。
在这一过程中,需要控制干燥温度和时间,以及辊压的压力和速度,确保电极的厚度和密度符合要求。
三、装配装配是将正极、负极和隔膜按照一定组合方式叠放在一起,并加入适量的电解液,形成电池的核心结构。
装配过程主要包括电池片的成型、电极的叠层、电解液的注入等步骤。
首先,将正极、负极和隔膜分别进行形状整理,然后按照正极-隔膜-负极的顺序叠放。
接下来,利用热压机或超声波焊接机将电池片压合在一起。
最后,通过真空注液或真空负压注液等方式将电解液注入电池中。
四、封装封装过程主要是将装配好的电池放入金属壳体或软包装中,并进行密封保护。
金属壳体一般由铝、钢等材料制成,而软包装则采用复合材料。
在封装过程中,首先将电池片放入壳体或软包内,然后利用封口机将封口边缘加热,使其熔化并封住电池。
此外,还需将封好的电池进行真空抽气和注入保护剂等处理,以提高电池的安全性和使用寿命。
五、测试电池生产完成后,需要进行各项测试以保证质量和性能达到要求。
测试主要包括容量测试、内阻测试、循环寿命测试、短路测试等。
容量测试可以通过充放电方式来测试电池的能量储存能力。
内阻测试可以通过交流阻抗分析仪来测量电池的内部电阻。
锂离子电池基本工艺流程介绍
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。
叠片过程演示
切去多余的极耳
焊接
焊接后的裸电芯
叠片工艺的主要工艺流程 --- Top sealing Top sealing(顶封)
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
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
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。
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Coating
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Cold Lam
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Forming
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
铝壳装配工艺流程图2
铝壳
盖板
点焊连接片 套壳后全 测内阻 电池整形 套壳
贴底胶纸 贴上胶纸
符号说明:
5
表示对生产部负责的自检点;
6
作业指导书中的“通用”表示此程序既适用于钢壳也适用于铝壳
铝壳装配工艺流程图3
盖板激光焊 检测短路断路 压盖板 焊点检查 超声波焊盖板 点焊连接片
铝壳装配工艺流程图4 更改电解液
电池秤重 注液 电池分档 检测短路断路 电池烘烤 气密性测 盖板激光焊
贴上胶纸 压扁 捍扁 卷绕检查 卷绕
正负极片烘烤
铝壳装配工艺流程图1
裁隔膜纸
正负极刷粉
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。
•
7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年10 月上午 3时51 分20.10. 1003:5 1October 10, 2020
包装工艺流程图2
套 收 缩
成品出货 纸箱外观检查 封箱 检查 装盒 封纸箱底部
相 应 图 片(1)
测内阻
用喷码仪喷码
贴不干胶垫
喷码的电池
相 应 图 片(2)
套PVC套
装盒 已封箱的电池
只有严格按照工艺 要求操作,才能保证产 品质量,才能提高效率!
Thank you!
•
1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 0.1020. 10.10Sa turday, October 10, 2020
•
5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 20.10.1 020.10. 1003:5 1:5303: 51:53October 10, 2020
锂离子电池生产工艺流程详解
锂离子电池生产工艺流程详解锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一,其生产工艺已经非常成熟。
它的生产工艺需要许多步骤和环节,下面我们来详细了解一下锂离子电池生产工艺流程。
一、电池正负极材料制备1.正极材料制备锂离子电池的正极材料通常有三种:钴酸锂、锰酸锂和三元材料。
这些材料需要通过化学方法和物理方法进行制备。
钴酸锂制备:将钴碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到钴酸锂。
锰酸锂制备:将锰碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到锰酸锂。
三元材料制备:将镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂混合在一起,加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应,然后蒸发水分得到三元材料。
2.负极材料制备锂离子电池的负极材料通常为石墨,制备方法为:将天然石墨研磨成粉末,然后加入粘合剂、导电剂等材料,混合均匀后进行成型。
二、电池组件制备1.正负极片制备将正极材料和负极材料分别涂覆在铝箔和铜箔上,然后将它们一层一层叠合在一起,形成正负极片。
2.隔膜制备将聚丙烯材料加入溶剂中,制成聚丙烯膜,然后在聚丙烯膜表面涂覆聚合物电解质,制成隔膜。
3.电解液制备锂离子电池的电解液通常为有机溶剂,例如碳酸二甲酯、碳酸乙酯等。
电解液还需要添加锂盐,通常为氟化锂或磷酸锂等物质。
三、电池组装1.正负极片堆叠将正负极片和隔膜一层一层堆叠,形成电池芯。
2.注入电解液将电池芯浸泡在预先准备好的电解液中,使电解液充分渗透到电池芯中。
3.封口在注入电解液后,需要对电池进行封口,避免电解液泄漏。
四、成品测试将已经组装好的电池进行各种测试,如容量测试、内阻测试、循环寿命测试等。
五、包装和出厂将测试合格的电池进行包装,如塑料、纸盒等包装,然后成品出厂。
以上就是锂离子电池生产工艺的详细流程,生产工艺环节多且繁琐,需要高度的科学精神和技术水平的支持。
因此,锂离子电池生产工艺的研究和提升,对于电池的性能和使用效果都有非常重要的影响。
锂离子电池的发展历程虽然只有30多年,但其在可再生能源、电子产品、电动汽车等领域的应用增速却是非常迅猛的。
锂离子电池工艺流程
锂离子电池工艺流程1.步骤一:正负电极材料的制备锂离子电池正负电极的制备是整个工艺流程的第一步。
正极材料一般采用氧化物,如氧化钴、氧化镁等,通过混合、磨碎、干燥等工艺制备成片状电极材料。
负极材料则主要是石墨,通过混合、浆料的制备,涂布在铜箔上制备成片状电极材料。
2.步骤二:电极的装配正负电极分别涂覆在铜箔和铝箔上,并通过辊压等工艺将电极材料均匀地涂覆在箔上,形成电极片。
电极片一般需要经过烘干、压实等工艺处理,以提高电极的密度和稳定性。
3.步骤三:电解液的制备电解液是锂离子电池的重要组成部分,一般由电解质、溶剂和添加剂等组成。
电解质常采用锂盐,如六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,溶剂则多为有机溶剂,如碳酸酯类、醚类等。
添加剂用于调节电解液的性能,提高电池的循环寿命和安全性。
4.步骤四:电池的组装电池的组装是将正负电极片以及电解液进行封装,形成完整的电池单体。
一般电池的正负电极片间隔一定的距离,形成正负极与电解质的电池结构。
电池的组装过程一般包括正负极的叠层,电解液的注入和封装等步骤。
5.步骤五:电池的充放电测试组装完成的电池需要进行充放电测试以验证其电池性能。
充放电测试过程中,需要对电池进行循环充放电,并测试其电压、容量、内阻等参数。
测试结果可以评估电池的性能,例如容量、循环寿命和能量密度等。
6.步骤六:电池的封装电池封装是将测试合格的电池进行进一步封装,以保护电池结构,提高其安全性。
电池封装通常将电池单体与保护电路板、外壳等组装在一起,形成成品电池。
电池封装还需要进行温度、湿度等环境适应性测试,以确保电池在各种使用环境中的可靠性和稳定性。
以上是锂离子电池的工艺流程,其中涵盖了正负电极材料的制备、电极的装配、电解液的制备、电池的组装、电池的充放电测试和电池的封装等关键步骤。
整个工艺流程对于保证锂离子电池的性能和可靠性至关重要。
锂电池原理及工艺流程
锂离子电池原理及工艺流程一、原理1.0 正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体〔铝箔〕正极2.0 负极构造石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体〔铜箔〕负极3.0工作原理3.1 充电过程如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进〞电解液里,“爬过〞隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳〞到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反响为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反响为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。
由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电子和Li+都是同时行动的,方向一样但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进〞电解液里,“爬过〞隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳〞到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二、工艺流程1、根本工作原理1〕、正极反响:LiCoO2 ===== Li1-xCoO2 + x Li+ + xe-2〕、负极反响:6C + x Li+ + xe- ===== LixC63〕、电池反响:LiCoO2 + 6C ====== Li1-xCoO2 + LixC64〕、电池的电动势:〔1〕、定义:在没有电流的情况下,电池正、负极两端的电位差。
〔2〕、影响因素:由电极材料决定,不受其它任何辅助材料影响。
2、电压特性1〕、开路电压:用电压表直接测量的正、负极两端的电压。
E = V – I R2〕、工作电压范围:2.75 ~ 4.2 volt。
3〕、额定电压:3.6 volt。
4〕、平均工作电压: 3.72 volt。
锂离子电池原理及混料配料工艺流程
工 艺 流 程一、 原理1.正极构造LiFePO 4(磷酸铁锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)2.负极构造石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)3.工作原理3.1 充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e 从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiFePO 4→Li 1-x FePO 4+Xli ++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi ++Xe →Li x C 63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。
由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二 工艺流程1、正极极片制备1.1原料的烘干(1)磷酸铁锂:真空烘烤。
(2)导电剂:常压烘烤。
(3)粘合剂:常压烘烤。
1.2浆料搅拌a) 将NMP倒入真空搅拌机中, PVDF加入其中;b) 正极干料平均分四次加入。
c) 真空下高速搅拌,时间为3-5小时;d) 出料准备涂布。
1.3 涂布a) 在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铝箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。
2、负极极片制备2.1 原料不需要烘干。
2.2 浆料制备a) 纯净水倒入真空搅拌机中。
B) 加CMC,搅拌,完全溶解;c) 加入SBR和去离子水,搅拌60分钟;d) 负极干料分四次平均顺序加入搅拌机中。
e) 高速真空搅拌3-5小时;f) 出料准备涂布2.3 涂布a) 在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铜箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。
锂电池原理及工艺流程
锂离子电池原理及工艺流程一、原理1.0 正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极2.0 负极构造石墨+导电剂(乙炔黑)+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极3.0工作原理3.1 充电过程如上图一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。
由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二、工艺流程1、基本工作原理1)、正极反应:LiCoO2 ===== Li1-xCoO2 + x Li+ + xe-2)、负极反应:6C + x Li+ + xe- ===== LixC63)、电池反应:LiCoO2 + 6C ====== Li1-xCoO2 + LixC64)、电池的电动势:(1)、定义:在没有电流的情况下,电池正、负极两端的电位差。
(2)、影响因素:由电极材料决定,不受其它任何辅助材料影响。
2、电压特性1)、开路电压:用电压表直接测量的正、负极两端的电压。
E = V – I R2)、工作电压范围:2.75 ~ 4.2 volt。
3)、额定电压:3.6 volt。
4)、平均工作电压: 3.72 volt。
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
粉
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。
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
•负极片工艺流程图2
•极耳
•
• • • • • •
片裁
重
极
负
小
量
耳
极
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
相 应 图 片(7)
•盖板激光焊-侧 面
•盖板激光焊-侧 面
•测气密性
•盖板激光焊-正面
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
相 应 图 片(8)
•测气密性 •测断路
•电池烘烤 •烘烤箱 详细锂离子电池生产工艺流程含图片
相 应 图 片(9)
•测短路
•分档
•称重
•注液
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
已注液流转的电池1
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
相 应 图 片(1)
•卷状极片
•已刮好的极 粉
•裁大片
•刮粉
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
相 应 图 片(2)
•
•翻面刮粉
•刷粉
•裁小片
•对辊
详细锂离子电池生产工艺流程含图片
正极片工艺流程图2
极耳
•
• • • • • •
片裁
重
极
正
小
量
耳
极
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
锂离子电池生产工艺流程9个步骤
锂离子电池生产工艺流程9个步骤下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!锂离子电池因其高能量密度、长寿命和相对较低的自放电率而广泛应用于便携式电子设备、电动工具以及电动汽车等领域。
软包锂离子电池生产工艺的流程设计
软包锂离子电池生产工艺的流程设计1.原料准备:购买锂离子电池所需的原材料,包括正极材料、负极材料、电解液等。
Material preparation: Purchase the raw materials needed for lithium-ion battery, including positive electrode materials, negative electrode materials, electrolyte, etc.2.材料加工:对原材料进行粉碎、混合、成型等加工处理,以便后续制造过程中使用。
Material processing: Process the raw materials with crushing, blending, molding, etc., for later manufacturing process.3.电极制备:将正负极材料铺在铜箔或铝箔上,形成电极片并进行成型处理。
Electrode preparation: Lay positive and negative electrode materials on copper foil or aluminum foil to form electrode sheets and then form them.4.电解液配制:制备锂离子电池所需的电解液,包括有机溶剂和锂盐等物质。
Electrolyte preparation: Prepare the electrolyte needed for lithium-ion battery, including organic solvents and lithium salts.5.装配工艺:将电极片和隔膜层以交叉排列的方式装配到电池壳体内。
Assembly process: Assemble the electrode sheets and separator in a crosswise manner into the battery shell.6.真空充注:将电解液注入到电池壳体内,并在真空状态下进行充注处理。
锂离子电池生产工艺流程及相关设备
5
第五页,编辑于星期六:点 三十七分。
圆柱型锂离子电池的制造工艺流程
来料检验
正极配料 负极配料
正极涂布 负极涂布
正极制片
负极制片
隔膜 烘烤
24
第二十四页,编辑于星期六:点 三十七分。
12. 真空干燥箱:
▪ 全自动真空烤箱
高温烤箱
25
第二十五页,编辑于星期六:点 三十七分。
锂离子电池的命名
▪ 锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式几种:
▪ 圆柱形的命名用三个字母和5位数字来表示, 前两个字母表示锂离子电池(LI),后一个字
母表示圆柱形(R),前两位数字表示以mm为
19
第十九页,编辑于星期六:点 三十七分。
8. 注液机:保证高精度的流水化将电解液真空注入
电池包装材料内
自动转盘真空注液机
日本方形全自动注液机
20
第二十页,编辑于星期六:点 三十七分。
锂离子电池结构——电解液
▪ 性质:
无色透明液体,具有较强吸湿性。
▪ 应用:
主要用于可充电锂离子电池的电解液,只能
✓充电时,将电能转化为化学能进行储存。 ✓放电时,将化学能转化为电能释放,作为电
源供用电器。 ✓活性物质:电池充放电时,能进行氧化或还
原反应而产生电能和储存化学能的电极材料。
4
第四页,编辑于星期六:点 三十七分。
什么叫锂离子电池? Li-Ion battery
▪ 锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。 ▪ 正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 、LiXMnO2 、LiFePO4和三元复合材料。 ▪ 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。
锂离子电池原理及生产工艺流程
锂离子电池原理及工艺流程一、原理1.0 正极构造LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极2.0 负极构造石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极3.0工作原理3.1 充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。
正极上发生的反应为LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi++Xe=====LixC63.2 电池放电过程放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。
由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。
电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。
二工艺流程1.正负极配方1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极)(10μm):93.5%LiCoO2其它:6.5%如Super-P:4.0%PVDF761:2.5%NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496a)正极黏度控制6000cps(温度25转子3);b)NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜;c)特别注意温度湿度对黏度的影响●钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。
钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。
锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
锂离子电池工艺流程正极混料●原料的掺和:(1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。
(2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。
配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。
●干粉的分散、浸湿:(1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。
当润湿角≤90度,固体浸湿。
当润湿角>90度,固体不浸湿。
正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。
(2)分散方法对分散的影响:A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构);B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别材料的自身结构)。
1、搅拌桨对分散速度的影响。
搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。
一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。
2、搅拌速度对分散速度的影响。
一般说来搅拌速度越高,分散速度越快,但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。
3、浓度对分散速度的影响。
通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。
4、浓度对粘结强度的影响。
浓度越大,柔制强度越大,粘接强度越大;浓度越低,粘接强度越小。
5、真空度对分散速度的影响。
高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。
6、温度对分散速度的影响。
适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。
太热浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。
稀释。
将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
1.1原料的预处理(1)钴酸锂:脱水。
一般用120 oC常压烘烤2小时左右。
(2)导电剂:脱水。
一般用200 oC常压烘烤2小时左右。
(3)粘合剂:脱水。
一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。
(4) NMP:脱水。
使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。
2.1.2物料球磨a)将LiCoO2 Super-P倒入料桶,同时加入磨球(干料:磨球=1:1),在滚瓶及上进行球磨,转速控制在60rmp 以上;b)4小时结束,过筛分离出球磨;1.3操作步骤a) 将NMP倒入动力混合机(100L)至80℃,称取PVDF 加入其中,开机;参数设置:转速25±2转/分,搅拌115-125分钟;b) 接通冷却系统,将已经磨号的正极干料平均分四次加入,每次间隔28-32分钟,第三次加料视材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP;动力混合机参数设置:转速为20±2转/分c) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌,时间为480±10分钟;动力混合机参数设置:公转为30±2转/分,自转为25±2转/分;a)真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa,搅拌30±2分钟;动力混合机参数设置:公转为10±2分钟,自转为8±2转/分b)取250-300毫升浆料,使用黏度计测量黏度;测试条件:转子号5,转速12或30rpm,温度范围25℃;c)将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
1.4注意事项a) 完成,清理机器设备及工作环境;b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。
2负极混料2.1原料的预处理:(1)石墨:A、混合,使原料均匀化,提高一致性。
B、300~400℃常压烘烤,除去表面油性物质,提高与水性粘合剂的相容能力,修圆石墨表面棱角(有些材料为保持表面特性,不允许烘烤,否则效能降低)。
(2)水性粘合剂:适当稀释,提高分散能力。
★掺和、浸湿和分散:(1)石墨与粘合剂溶液极性不同,不易分散。
(2)可先用醇水溶液将石墨初步润湿,再与粘合剂溶液混合。
(3)应适当降低搅拌浓度,提高分散性。
(4)分散过程为减少极性物与非极性物距离,提高势能或表面能,所以为吸热反应,搅拌时总体温度有所下降。
如条件允许应该适当升高搅拌温度,使吸热变得容易,同时提高流动性,降低分散难度。
(5)搅拌过程如加入真空脱气过程,排除气体,促进固-液吸附,效果更佳。
(6)分散原理、分散方法同正极配料中的相关内容★稀释:将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。
2.2物料球磨a)将负极和Super-P倒入料桶同时加入球磨(干料:磨球=1:1.2)在滚瓶及上进行球磨,转速控制在60rmp 以上;b)4小时结束,过筛分离出球磨;2.3操作步骤a) 纯净水加热至至80℃倒入动力混合机(2L)b)加CMC,搅拌60±2分钟;动力混合机参数设置:公转为25±2分钟,自转为15±2转/分;c) 加入SBR和去离子水,搅拌60±2分钟;动力混合机参数设置:公转为30±2分钟,自转为20±2转/分;d) 负极干料分四次平均顺序加入,加料的同时加入纯净水,每次间隔28-32分钟;动力混合机参数设置:公转为20±2转/分,自转为15±2转/分;e) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌,时间为480±10分钟;动力混合机参数设置:公转为30±2转/分,自转为25±2转/分;f)真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09到0.10Mpa,搅拌30±2分钟;动力混合机参数设置:公转为10±2分钟,自转为8±2转/分g)取500毫升浆料,使用黏度计测量黏度;测试条件:转子号5,转速30rpm,温度范围25℃;h)将负极料从动力混合机中取出进行磨料、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
2.4注意事项a) 完成,清理机器设备及工作环境;b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。
★配料注意事项:1、防止混入其它杂质;2、防止浆料飞溅;3、浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;4、在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;5、浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀性降低;6、需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料性质变化;7、搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;8、出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;9、对配料人员要加强培训,确保其掌握专业知识,以免酿成大祸;10、配料的关键在于分散均匀,掌握该中心,其它方式可自行调整。
3.电池的制作3.1极片尺寸3.2拉浆工艺a)集流体尺寸正极(铝箔),间歇涂布负极(铜箔),间歇涂布b)拉浆重量要求电极第一面双面重量(g)面密度(mg/cm2)重量(g)面密度(mg/cm2)…3.3裁片a)正极拉浆后进行以下工序:裁大片裁小片称片(配片)烘烤轧片极耳焊接b)负极拉浆后进行以下工序:裁大片裁小片称片(配片)烘烤轧片极耳焊接3.4轧片要求3.5配片方案3.6极片烘烤备注:真空系统的真空度为-0.095-0.10Mpa保护气为高纯氮气,气体气压大于0.5Mpa 3.7极耳制作正极极耳上盖组合超声波焊接铝条边缘与极片边缘平齐负极镍条直接用点焊机点焊,要求点焊数为8个点镍条右侧与负极片右侧对齐,镍条末端与极片边缘平齐3.8隔膜尺寸3.9卷针宽度3.10压芯电池卷绕后,先在电芯底部贴上24mm的通明胶带,再用压平机冷压2次;3.11电芯入壳前要求胶纸镍条。
3.12装壳3.13负极极耳焊接负极镍条与钢壳用点焊机焊接,要保证焊接强度,禁止虚焊3.14激光焊接仔细上号夹具,电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接,注意避免出现焊偏3.15电池真空烘烤备注:a)真空系统的真空度为-0.095~0.10Mpab)保护气为高纯氮气,气体气压大于0.5Mpac)每小时抽一次真空注一次氮气;3.16注液量:2.9±0.1g注液房相对湿度:小于30%温度:20±5℃封口胶布:宽红色胶布。
粘胶布时注意擦净注液口的电解液用2道橡皮筋将棉花固定在注液口处3.17化成制度3.17.1开口化成工艺a)恒流充电:40mA*4h 80mA*6h电压限制:4.00Vb)全检电压,电压大于3.90V的电池进行封口,电压小于3.90V的电池接着用60mA恒流至3.90-4.00后封口,再打钢珠;c)电池清洗,清洗剂为醋酸+酒精3.17.2续化成制度a)恒流充电(400mA,4.20V,10min)b)休眠(2min)c)恒流充电(400mA,4.20V,100min)d)恒压充电(4.20V,20mA,150min)e)休眠(30min)f)恒流放电(750mA,2.75V,80min)g)休眠(30min)h)恒流充电(750mA,3.80V,90min)i)恒压充电(3.80V,20mA,150min)当从LiCoO2拿走XLi后,其结构可能发生变化,但是否发生变化取决于X的大小。
通过研究发现当X>0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定,会发生晶型瘫塌,其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值,一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ,这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点,当第一次化成后,正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中,当放电时Li回到正极LiCoO2中,但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中,心以保证下次充放电Li的正常嵌入,否则电芯的压倒很短,为了保证有一部分Li留在负极C6中,一般通过限制放电下限电压来实现:安全充电上限电压≤4 .2V,放电下限电压≥2.5V。
4.包装与储存。