锂离子电池基本工艺介绍

顶封
工序功能：将裸电芯包上包装铝箔或铝塑膜，对顶部和侧边进 行热封装
主要控制顶封和侧封拉力
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，关键点水分控制（手套箱湿度）
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
锂离子电池基本工艺介绍
工艺车间
制片车间
装配车间
检测车间
工艺流程
制片车间
材料烘烤
制浆
转交
涂布
全检
对辊
分档
分切
点焊
制浆

工序功能：将正极或负极活性物质按一定比例与专用导电剂、粘结剂和溶 剂混合均匀，并调制成浆。
浆料控制点: 1.粘度 2.颗粒度 3.固含量
工序控制点：
1.搅拌速度 2.搅拌温度 3.搅拌浓度 4.真空度

四个步骤：
原料预处理 混和 干粉分散 稀释
正极制浆
原料预处理：正极活性物质、导电剂、粘结剂常压烘烤脱水、溶剂采用干燥分子 筛或者特殊取料设施脱水 原料混和：a.粘结剂的溶解及热处理；b.活性物质和导电剂球磨
干粉分散：粘结剂液体浸湿固体，挤出气体的过程
正极材料中的所有组分均能被粘结剂溶液浸湿，所以正极料粉分散相对容易 分散方法：静止法(分散时间长，效果差，但不损伤材料原结构） 搅拌法（时间短，效果佳，但有可能损伤材料自身结构） 搅拌速度：越高，分散越快，但对材料自身结构和对设备损伤大 搅拌温度：适宜的温度，浆料流动性好，易分散，太热浆料容易结皮，太冷流动性降低 搅拌浓度：越小，分散越快，但过稀导致材料浪费和浆料沉淀加重 真空度：高真空度有利于材料缝隙和表面气体排出，降低液体吸附难度，易于分散均匀 稀释：将浆料调整为合适的浓度，便于涂布
制浆

制浆注意事项：
1.浆料的固含量应从高往低逐步调整 2.在搅拌的间歇过程中注意刮边和刮底，确保分散均匀 3.浆料不宜长时间搁置，以免其沉淀或均匀性下降 4.搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主设计考虑 5.出料前对浆料进行过筛，除去大颗粒以防涂布时造成断带
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。
其他流程
贴胶纸
点片
计数
外观检查
正极片结构
正极集流体：铝带加镍带（约0.1mm厚） 高温胶带（约0.05mm厚）
正极基体：铝箔（约0.012m厚)
正极物质：钴酸锂+super P+PVDF
负极片结构
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.008mm厚)
负极物质：石墨+纳米硅+La133
抽气封
分容
根据电池 容量分档 将侧边折 起，完成 电芯最终 外形
切去气袋和多余的侧边
切边
折边
工艺流程
化成
抽气封
切边
分容
电池半成品
Thank you !
负极制浆
负极制浆原理与正极制浆原理相同
注意点： a.石墨与粘结剂溶液极性不同，不易分散，可先用醇（乙醇、异丙醇）水 溶液初步润湿，再与粘结剂溶液混合； b.适当降低搅拌浓度，提高分散性； c.分散过程为减少极性物与非极性物间的距离，提高势能或表面能，为吸 热反应，适当升高搅拌温度，提高流动性，降低分散难度。
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。
工艺流程
检测车间
a.充电激活有效物质 b.负极形成SEI钝化膜
搁置
化成条件 列为机密
化成
控制 车间 温度
入半成品库
形成的SEI 膜更稳定
测电压并分档，未达到电压 要求的重新进行化成
测电压
高温老化
释放化成产生的气体
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。
技术路线：单层涂布，干燥后再进行反面涂布，
包括连续涂布定长分切和定长分段涂布
转交
工艺流程
极片烘烤 装配车间 扫粉 抽气预封 全检
卷绕
注液
平压 冲壳
电池烘烤
入壳
封装
卷绕
工序功能：小条正负极极片、隔膜按顺序卷绕组合成裸电芯
要求：a. 控制卷绕车间湿度
b. 正负极涂布误差尽量小，正负极剪切误差尽量小 c. 操作过程及时调整正负极片、隔膜位置 d. 隔膜、极片表面平整，不起褶皱，松紧度设计 e. 检测短路
பைடு நூலகம்
涂布
工序控制点:
1.涂布速度
2.涂布面密度 3.干燥温度 4. 张力
放卷 自动纠偏 张力控制
接片 干燥 自动纠偏
拉片 涂布 收卷
张力控制 自动纠偏
涂布面密度控制？ 根据正负极浆料的 固含量、比重调节 涂布机机头刀具间 隙，控制涂布厚度
涂布

涂布注意事项： 干燥速度：干燥过慢，涂层表面有流动性，厚度不稳定；干燥过快， 表面形成粘结剂膜层，内部溶剂挥发会造成表面层起皱现象。通常采 用分段干燥，中间段温度最高。 加热温度或时间不够，难以除去浆料中的液体，使部分粘结剂溶解， 造成活性物质剥落；加热温度过高，则粘结剂发生晶化，也会使活性 物质剥落，从而造成电芯内短路。另外，干燥温度和烘干时间不合适 还会造成铝箔氧化和极片偏湿； 涂布和干燥要做到首件三检-厚度、质量、尺寸符合要求，并定时检 验对应的拉浆速度、烘烤时间等。 高质量极片：极片表面平整、光滑、敷料均匀、附着力好、干燥、不 脱料、不掉料、不缺料、无积尘、无划痕、无气泡




刮粉（连续涂布定长分切）
卷状极片
裁片
刷粉
刮粉
对辊
工序功能：将涂布后的极片压实，达到合适的密度和厚度
目的：使活性物质与网栅及
集流体接触紧密，减小电子 移动距离，降低极片的厚度， 增加装填量，提高电池体积 利用率，提高电池容量
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 工序控制点：a. 滚压应注意厚度符合工艺要求； b.压片时应注意气泡、掉料、极片变形、波浪边等。
分切
工序功能：将滚压后的极片卷，先裁成大片，然后分切成工 艺要求的极片宽度
焊接
工序功能：将多个Al（正极）、Ni （负极）极耳一起焊 接成为裸电芯
原理：超声波焊接利用超声频率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。