从软包锂电芯生产封装流程 看铝塑膜的重要性

从软包锂电芯生产封装流程 看铝塑膜的重要性

从软包锂电芯生产封装流程看铝塑膜的重要性

1、软包电芯

目前我们所见到的软包电芯均是使用铝塑膜为包装的材料的电芯,广义来讲,锂离子软包电芯分为两大类,一类是使用铝塑膜作为包装的电芯,另一类是金属外壳电芯,金属包装电芯又包括钢壳、铝壳等等。

不同的外包装材料决定了使用不同的封装方式,聚合物软包电芯采用热封装,金属包装电芯则采用焊接的方法。

2、包装软膜-铝塑膜

铝塑复合膜大致可以分为三层内层为粘结层,多采用聚乙烯或聚丙烯材料,起封口粘结作用;中间层为铝箔,能够防止电池外部水汽的渗入,同时防止内部电解液的渗出;外层为保护层,多采用高熔点的聚酯或尼龙材料,有很强的机械性能,防止外力对电池的损伤,起保护电池的作用。

高质量的铝塑复合膜的研制和开发是液态软包装锂离子电池这一高新技术产品研制成功的关键。作为液态软包装锂离子电池的外壳,该铝塑复合膜不再仅仅是电池的简单外包装,而且是构成液态软包装锂离子电池的一个不可缺少的重要组成部分。

如果对这种软包装材料的重要性认识不够,将很不利于软包装电池的设计和开发。它在液态软包装锂离子电池的研制中有如此重要的地位,说明该产品有高的技术含量,在设计、制造及其应用上都和普通的复合包装材料在性能上有质的差别。

国内外各生产厂正抓紧对自己的产品进行不断改良,铝塑复合膜的生产技术也正处于不断研究发展之中。

3、铝塑膜冲压成型工艺

软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜冲压成型。成型工艺也叫作冲坑,就是利用成型的模具在铝塑膜上冲出一个能够卷芯的坑。

铝塑膜技术资料

成型工艺参考资料 一、昭和ALF的历史及优势 1.历史:99年和Sony共同研制出ALF第一代 01年推出第二代(现我公司主推产品),03年于大陆推广。现在在中国市场占有率为80%〈ATL、TCL、精进能源等客户〉,日本市场占有率为95% 〈Sony使用100%,三洋≥80%,NEC……〉 2.优势<与DNP(大日本印刷)相比> 1)所有原料都由昭和集团各子公司协作完成。进料品质绝对保证DNP(用的主要原材料是一样的)<如:CPP(树脂)和铝箔都是在昭和进的> 2)研发是和Sony共同研发,技术绝对领先 〈举例:ALF研制出第三代,厚度更薄,冲深更深(Song可以冲15mm),昭和已经开发出开发出燃料电池关键原材料,太阳能电池的关键性材料〉3)昭和是全世界作为锂电池原材料最全的公司〈负极、VGCF、ALF、Tablead (机耳)、AL箔、Cu箔、胶体电解质等〉 3.昭和的ALF和DNP对比 1)历史对比:昭和自99年开始和Snoy共同研发 DNP是2001年后开始研发 2)品种对比:①昭和从制作上分为两种:一为干法、二为热法(热合品)。干法已推出三代产品,而热合品从2001年才开始量产。 ②DNP只有一种热合品,其技术水平不足以做出干法品。 3)结构对比:

4)制作方法对比: ①干法:AL和CPP之间用接着剂粘结后,直接压合而成。工 艺相对简洁,制作过程成本较低。 ②热合:AL和MPP之间用MPP接着,然后再缓慢升温升压的 条件热合成,制作过程较长,成本高。并且由于长时间高 温烘烤作用,使ALF脆化,从而导致冲深性能劣化。 5)性能对比: ①干发的优势在于冲深成型性能,防短路性能,外观(杂质、 针孔、鱼眼少),裁切性能以及成本上。另外耐电解液,隔水性良好。 ②热法的优势只在于耐电解液和抗水性方面,而其冲深成型 性能差,防短路性能差,外观差,裁切性能差,成本高。 6)应用方向对比:

锂电池铝塑膜及其冲压成型工艺

锂电池铝塑膜及其冲压成型工艺 铝塑膜的是由外层尼龙层(ON)、粘合剂、中间层铝箔(Al)、粘合剂、内层热封层(CPP)构成的多层膜,是软包锂电池的封装材料。电池用铝塑膜被要求具备如下特点: (1)具备极高的阻隔性; (2)具有良好的热封性能; (3)材料耐电解液及强酸腐蚀; (4)具有良好的延展性、柔韧性和机械强度。 铝塑膜主要成分是ON/AL/CPP三层物质,每层之间以粘结剂粘合。根据复合工艺的不同,可以将铝塑膜分为干法和热法两种,如图1所示。干法工艺是铝和聚丙烯用粘合剂粘结后直接压合而成,热法工艺是铝和聚丙烯之间用MPP粘结着,在缓慢升温升压热压合而成。干法工艺铝塑膜主要优势有冲深成型效果好,外观一致性好,不易出现针孔、鱼眼、杂质等不良,但其耐电解液性较差。热法工艺可以提高Al层与PP 层之间的粘附力,使内表层防电解液溶胀脱落能力大大提升,但是这种特殊处理的MPP 需要较高的温度将其熔化才能起到粘结作用,冷却后,因与PP的收缩系数存在较大差异,很容易出现向内卷曲的情况。 图1 两种铝塑膜示意图 1 各部分作用

Nylon :可以有效阻止空气尤其是氧的渗透,维持电芯内部的环境,同时可以保证包装铝箔具备良好的形变能力。 Al :可以有效阻止空气中水分的渗透,维持电芯内部的环境,具有一定的厚度强度能够防止外部对电芯的损伤。 PP :不会被电芯内有机溶剂溶解、溶胀等,是电芯内部环境的最直接的包装保护,绝缘,有效阻止内部电解质等与Al layer 接触,避免Al layer 被腐蚀。 2 评价方法 为了全面了解锂电池铝塑膜的各项性能,建立铝塑膜的性能评价标准,筛选出性价比良好的铝塑膜产品,对铝塑膜的性能评价方法进行简单总结。 (1)铝塑膜材料的外观 目测铝塑膜表面是否有坑点、划痕等,各复合层间是否有杂物、气泡等。使用千分尺取不少于10个点测量铝塑膜的厚度和宽度,并判断其均匀性。 (2)热封强度 在一定的温度、时间、压力的封装条件下,将两片铝塑膜或与极耳粘合,取一定宽度封口裁切成条,使用拉力测试设备测试剥离强度。观察剥离后的铝塑膜内表层是否呈均匀乳白色,要求Al层与内表层不分层。软包装材料的热封工艺参数主要有热封时间、热封压力和热封温度,一般情况下,需要重优化调整这3个参数,使热封效果达到最佳。 (3)冲深能力 铝塑膜用良好的成型模具冲深,在一定取值范围内调整成型深度,直至铝塑膜边角出现破裂,记录出现破裂前的深度最大值。铝塑膜的冲深后必须满足以下条件:冲坑的

《安全管理》之聚合物锂电池的生产流程安全问题

聚合物锂电池的生产流程安全问题 在聚合物锂离子电池的生产过程中,以下一些因素必须予以注意。生产出的聚合物锂离子电池经过包装后,进行化成。化成的条件比较关键,因为它涉及SEI膜的形成,以防止负极自发与电解液发生反应;同时,也可以使活性物质与电解质之间有良好的接触。一般而言,每一个生产厂家有自己的化成条件。 聚合物锂离子电池/原材料 1 对于负极而言,除了使用溶于有机溶剂的聚合物作为黏合剂外,也可以使用溶于水溶液的聚合物作为黏合剂。图5为一种可溶于水的黏合剂聚(丙烯酰胺-共-二烯丙基二甲基氯化铵)(AMAC)的结构示意图。它与聚偏氟乙烯相比,具有一定的优越性,有利于在负极表面形成导电性更高的SEI膜,有机电解液的渗透性更好。2 导电剂的分散尽管不是重要方面,但也不可忽视。前面已经讲述了导电剂的分散情况对于负极材料的影响,对于正极材料而言也起同样作用,影响正极容量的发挥和电池的倍率性能。例如对于LiMn2O4而言,采用新型的工艺比传统的工艺更能保证导电剂分散均匀,极化低,容量高,倍率性能好。不同工艺制备的LiMn2O4正极极片的容量与放电倍率的关系。3 正极和负极的比例对于不同的原材料而言也是不一样的。例如,对于天然石墨//LiFePO4而言,后者的容量应该等于天然石墨的容量与SEI膜形成所需要的电荷之和。另外,电极的厚度根据不同的材料,也有不同要求。4 目前商品用的聚合物锂离子电池基本上还是使用LiFP6的碳酸酯溶液作为增塑剂,在较高的温度(80~100℃)下,在微量水分或醇的引发下发生分解,并产生一些有毒的烷基氟化磷酸酯。该热分解在路易斯酸或锂和金属的复合氧化物的作用下受到抑制。5

揭秘!锂电池制造工艺设计全解析

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 揭秘!锂电池制造工艺设计全解析 WORD 格式-可编辑揭秘!锂电池制造工艺全解析锂电池结构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/ 7

WORD 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%。 锂电中段工艺流程锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约 30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的

锂电池铝塑膜项目实施方案

锂电池铝塑膜项目实施方案 xxx有限责任公司

摘要 报告目的是对项目进行技术可靠性、经济合理性及实施可能性的方案 分析和论证,在此基础上选用科学合理、技术先进、投资费用省、运行成 本低的建设方案,最终使得项目承办单位建设项目所产生的经济效益和社 会效益达到协调、和谐统一。 该锂电池铝塑膜项目计划总投资3725.45万元,其中:固定资产投资2950.80万元,占项目总投资的79.21%;流动资金774.65万元,占项目总 投资的20.79%。 达产年营业收入6208.00万元,总成本费用4728.21万元,税金及附 加69.40万元,利润总额1479.79万元,利税总额1753.30万元,税后净 利润1109.84万元,达产年纳税总额643.46万元;达产年投资利润率 39.72%,投资利税率47.06%,投资回报率29.79%,全部投资回收期4.86年,提供就业职位126个。 铝塑膜是软包装锂电池电芯封装的关键材料。铝塑膜即铝塑复合膜, 可以将组装后的单片电池密封形成一个电池,起保护内容物的作用,铝塑 膜对电池的性能有重要影响,因此用于锂电池电芯封装材料的铝塑膜必须 具有极高的阻隔性、良好的热封性、耐电解液与强酸、和延展性、柔韧性、高机械强度等特点。 概论、项目建设背景、项目市场分析、项目方案分析、项目选址评价、项目土建工程、工艺技术分析、项目环境保护分析、安全管理、项目风险、

节能方案分析、进度方案、项目投资分析、项目经营效益分析、综合评价等。

锂电池铝塑膜项目实施方案目录 第一章概论 第二章项目承办单位基本情况第三章项目建设背景 第四章项目选址评价 第五章项目土建工程 第六章工艺技术分析 第七章项目环境保护分析 第八章项目风险 第九章节能方案分析 第十章实施进度及招标方案第十一章人力资源 第十二章项目投资分析 第十三章项目经营效益分析 第十四章综合评价

软包锂离子电池制作工艺流程详解

软包锂离子电池制作工艺流程详解 2018-04-27电动知家 1、软包电芯 所谓的软包电芯,其实就是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯。相对来说,锂离子电池的包装分为两大类,一类是软包电芯,一类是金属外壳电芯。金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等等,近年来由于特殊需要有的电芯采用塑料外壳的,也可以划为此类。 二者的差别出了外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电芯一般采用焊接(激光焊)。软包电芯可以采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜这种材料。 2、铝塑包装膜 铝塑包装膜(简称铝塑膜)的构成见图,其截面上来看有三层构成:尼龙层、A l层与P P层。 三层各有各的作用,首先尼龙层是保证了铝塑膜的外形,保证在制造成锂离子电池之前,膜不会发生变形。 A l层就是一层金属A l构成,其作用是防止水的渗入。锂离子电池很怕水,一般要求极片含水量都在P P M级,所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。尼龙不防水,无法起到保护作用。而金属A l在室温下

会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜,导致水气无法渗入,保护了电芯的内部。A l层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性,这个详见第3点。 P P是聚丙烯的缩写,这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化,并且具有黏性。所以电池的热封装主要靠的就是P P层在封头加热的作用下熔化黏合在一起,然后封头撤去,降温就固化黏结了。 铝塑膜看上去很简单,实际做起来,如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。很遗憾的是,现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的,国产的不是没有,但质量还有待改进。 3、铝塑膜成型工序 软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜成型。成型工序也叫作冲坑(其实个人觉得应该是“铳坑”,但大家都这么写就随俗吧),顾名思义,就是用成型模具在加热的情况下,在铝塑膜上冲出一个能够装卷芯的坑,具体的见下图 铝塑膜冲好并裁剪成型后,一般称为P o c k e t袋,见下图所示。一般在电芯较薄的时候选择冲单坑(下图左),在电芯较厚的时候选择冲双坑(下图右),因为一边的变形量太大会突破铝塑膜的变形极限而导致破裂。

锂电池知识及生产流程word版

锂电池知识及生产流程 第一编 一、锂电池基本知识 1、锂离子电池的特点 1.1运用于汽车领域正成为一项核心技术 1.2优点:重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适应围宽泛,是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用动力。 1.3缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新型材料,大大提高了锂离子电池的安全性,而且降低了成本。 二、各类蓄电池对比(纵向对比横向)

资料来源:清泉、立清,电动汽车的现状及发展趋势,科技导报,2005年4月,第23卷第4期 三、锂离子电池分类 四、聚合物锂电VS 液态锂电 4.1聚合物——下一代锂离子电池 优势1:用固体电解质代替了液体电解质 锂 离子 聚 合物 更好的可循 环性 工作温度围、更 好的可循环性、价 格 体积能量密度、 更好的可循环 性、价格 工作温度围、更好 的可循环性 绝 对 优 势 更好的可循 环性、价格 工作温度围、价 格 体积能量密度 质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 结构特点 质量能量密度、体积 能量密度、自放电率、 电压输出、结构特点

– 具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点; – 不会产生漏液与燃烧爆炸等安全上的问题,由此用铝塑复合薄膜制造电池外壳, 从而提高整个电池的比容量。 优势2:可采用高分子正极材料 – 其质量比能量将会比目前的液态锂离子电池提高50%以上。 优势3:在工作电压、充放电循环寿命等方面都比锂离子电池有所提 高。 劣势:工作温度、循环性能上需要突破 五、锂离子电池产业链分析 5.1最上游:矿资源 5.1.1最上游是矿资源,包括钴、镍、锰、磷、铁、锂及各种化 合物。目前,钴和锂用量最大。 5.1.2国钴生产领头企业有金川、华友、嘉利柯和优美科四家 ,年产量都在 1500吨以上,国金属钴储量极少,目前约 80%的金属钴靠进口。 5.1.3锂资源在中国储量相对丰富,仅次于智利、阿根廷。国 资源目前主要被、矿业掌控,并同时生产工 业级碳酸锂。而电池级碳酸锂则由天齐锂业、尼科国润供 应,其中天齐锂业技术最成熟,是行业标准制定者,约占 国60%的市场份额,并且有部分出口。

锂电池生产工艺分析

锂电池生产工艺分析 关于循环不合格的分析 一、正负极活性材料的物化结构性质的影响 正负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱嵌有决定性的影响,因而影响电池的循环寿命。正负极活性材料的结构是主要的影响因素,使用容易脱嵌的活性材料充放电循环时,活性材料的结构变化较小,而且这种微小变化是可逆的,因而有利于延长充放电循环寿命。 1、材料在充放电过程中的结构稳定性 材料在充放电过程中的结构稳定性有利于提高其充放循环性能。如尖晶石材料LiXMn2O4,具有优越的循环性能,其主要原因之一便是在锂离子的嵌入和胶出过程中,单元晶胞膨胀、收缩率小于1%,即体积变化小;LiXMn2O4(X大于等于1)电极 在充放过程中容量损失严重,主要是因为在充放电过程中,其颗粒表面发生Jahn-Teller畸变效应,单元晶胞膨胀严重,使结构完整性破坏。对材料进行适当的离 子掺杂可有效提高材料的结构稳定性。如对尖晶石结构LiXMn2O4进行适量的钴(Co)掺杂,因钴使该材料的晶格参数变小,在循规蹈矩环过程中晶体结构趋于稳定,从而有效改善了其循环稳定性。 2、活性材料的料度分布及大小影响 活性材料的粒度对其循环性能影响很大。研究表明:活性材料的粒度在一定范 围与材料的循环性能正相关;活性材料的粒度分布越宽,其循环性能就越差,因为当粒度分布较宽时,其孔隙度差,从而影响其对电解液的毛细管作用而使阻抗表现较大,当充电到极限电位时,大颗粒表面的锂离子会过度脱嵌而破坏其层状结构,而不利于循环性能。 3、层状结构的取向性及厚度的影响

具有高度取向性和高度层状有序结构且层状结构较厚的材料,因锂离子插入的方向性强,使用其大电流充电放循环时性能不佳,而对于一些具有无序性层状结构(混层结构)或层结构较薄的材料,由于其锂离子脱嵌速率快,且锂脱嵌引起的体积变化较小,因而其充放循环过程中容降率较小,且耐老化。 4、电极材料的表面结构和性质的影响 改善电极材料的表面结构和性质可有效抑制有机溶剂的共插入及其与电解液间的不良反应,如在石黑表面包覆一层有机聚合物热解碳,在一些正极活性材料如LiCOO2,LiC0XNi1-XO2等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如 LiO-Al2O3-SiO2,Li2O-2B2O3等可显著改善材料的充放电循环性能及电池的安全性。 二、电极涂层粘结强度的影响 正负极涂层的粘结强度足够高时,可防止充放循环过程中正负极优其是负极的粉化脱落或涂层因过度膨胀收缩而剥离基片,降低循环容降率 ;反之,如果粘结强度达不到要求,则随循环次数的增加,因涂层剥离程度加重而使电池内阻抗不断增大,循环容量下降加剧。具体说来,包括以下几方面的因素。 1、胶粘剂的材料选择 目前常用的粘合剂为水溶性有机氟粘合剂(PVDF,PTFE等),其粘结强度受物理化学性能参数如分子量、热稳定性、热收缩率、电阻率、熔融及软化温度以及在溶剂中的溶胀饱合度、化学稳定性等的影响;此外,正极和负极所用的粘结剂及溶剂均要非常纯,以免因杂质存在而使电极中的粘结剂氧化和老化,从而降低电池的循环性能。 2、胶粘剂的配制 选用合适的粘合剂与溶剂相互作用后形成胶粘剂,它对涂膜有较强的附着力,但要注意配制时的温度、各组分间的比例,即配即用,不宜久放,涂好的极片也不

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。

正极上发生的反应为 LiCoO2 ?→Li1-x CoO2+ x Li++ xe(电子) 负极上发生的反应为 6C + xLi++ x e?→Li x C6 3.2 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。 记忆效应的原理是结晶化,在锂电池中几乎不会产生这种反应。但是,锂离子电池在多次充放后容量仍然会下降,其原因是复杂而多样的。主要是正负极材料本身的变化,从分子层面来看,正负极上容纳锂离子的空穴结构会逐渐塌陷、堵塞;从化学角度来看,是正负极材料活性钝化,出现副反应生成稳定的其他化合物。物理上还会出现正极材料逐渐剥落等情况,总之最终降低了电池中可以自由在充放电过程中移动的锂离子数目。 过度充电和过度放电,将对锂离子电池的正负极造成永久的损坏,从分子层面看,可以直观的理解,过度放电将导致负极碳过度释出锂离子而使得其片层结构出现塌陷,过度充电将把太多的锂离子硬塞进负极碳结构里去,而使得其中一些锂离子再也无法释放出来。 不适合的温度,将引发锂离子电池内部其他化学反应生成我们不希望看到的化合物,所以在不少的锂离子电池正负极之间设有保护性的温控隔膜或电解质添加剂。在电池升温到一定的情况下,复合膜膜孔闭合或电解质变性,电池内阻增大直到断路,电池不再升温,确保电池充电温度正常。 二锂电池的配方与工艺流程 1. 正负极配方

锂电池英文生产流程

Mixing(配料) Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating(涂布) Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode(Cathode)slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. (下面的依据情况而定)There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line 涂布车间back reverse coating 辊涂coating header 涂布机头 Al/copper foil 铝/铜箔degree C 摄氏度temperature zones 温区 wind to be a(big)roll 收卷evenly/uniformly 均匀oven 烘箱 evaporate 蒸发electrode 极片 Cutting Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering 柱形辊压vacuum 真空particle 颗粒 wound 旋紧卷绕micrometer 千分尺internal short 内部短路 slit 分切ultrasonic 超声波weld 焊接

揭秘锂电池制造工艺全解析

揭秘!锂电池制造工艺全解析 锂电池结构 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 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 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%。

(完整版)锂电池英文生产流程.docx

Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating (涂布) Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode( Cathode) slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. (下面的依据情况而定) There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line涂布车间Al/copper foil铝/铜箔wind to be a ( big ) roll evaporate 蒸发 back reverse coating辊涂 degree C 摄氏度 收卷evenly/uniformly均匀 electrode 极片 Cutting coating header 涂布机头 temperature zones 温区 oven 烘箱 Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering柱形辊压wound旋紧卷绕vacuum 真空 micrometer 千分尺 particle颗粒 internal short 内部短路 slit分切ultrasonic超声波weld焊接

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