锂离子电池生产过程控制重点-xiazhanao说课讲解
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4000~5000cps) • 搅拌参数的设置；（公转25HZ、自转30HZ：） • 水循环效果的确认； • 搅拌机的真空度。（-0.09Mpa)
Friday, November 22, 2019
搅拌机
5
配料Mixing
控制要点
设备保持干燥，控制车间的温湿度
正极对原材料进行脱水，一般用120℃常压烘烤2 小时左右
注意事项： ü 操作人员必须接受岗前培训合格方可持
证上岗，并严格遵守被操作规程 ü 除了必要的维护人员，严禁非本岗位人
员操作设备或更改参数 ü 必须确认干燥分机已启动才能启动空气
加热器 ü 每班停机后须立即用酒精清洗好料斗、
(2)隔膜（Diaphragm）--一种经特殊成型的高分子薄膜， 薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能 通过。
(3)负极(Anode)--活性物质为石墨，或近似石墨结构的 碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液（Electrolyte） --溶解有六氟磷酸锂 的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。
将转速由慢到快进行调整，以免损伤设备； ü 出料前对浆料进行过筛，除去大颗粒以防涂布时造成断
带； ü 操作人员必须接受岗前培训合格方可持证上岗，并严格遵
守被操作规程 ü 搅拌完成，及时清理机器设备及工作环境5S； ü 操作机器时，需注意安全，避免砸伤头部。
6 Friday, November 22, 2019
锂离子电池各工序的控制点
Friday, November 22, 2019
夏占鳌
1
目录
锂电池的原理 锂电池的结构 配料 Mixing 涂布 Coating 辊压 Cold-Rolling 模切 Cutting 卷绕 Winding 装配 Assembling 激光焊接 Larser Welding 电芯烘烤 Baking 注液 Electrolyte Injection 化成 PIEF 老化 Aging 分容 Capacity PACK
2 Friday, November 22, 2019
3 Friday, November 22, 2019
锂电池的结构
(1)正极（Cathode）--活性物质一般为锰酸锂或者钴酸 锂，镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂 (俗称三元)或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸 铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导 电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。
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
加入导电剂和活性物质后，浆料应均匀一致，没 有团聚的颗粒，并且浆料中气泡应除尽，
PVDF溶解过程比较缓慢，制浆前需提前溶解PVDF 于NMP中，CMC也是较难溶液，制浆前需提前溶解 CMC于水中；PVDF和CMC要充分溶解，分散均匀， 如果存在颗粒的粘结剂或增稠剂必须增加搅拌时 间或者更改搅拌工艺
参数 ü 浆料的浓度（固含量）应从高往低逐渐调整，以免增加麻
烦； ü 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底，确保分散均匀； ü 浆料不宜长时间搁置，以免沉淀或均匀性降低； ü 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； ü 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主； ü 搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换，无法更换的可
• 涂覆长度的确认；
• 涂覆间隙的确认；
• 单双面涂覆对应效果的确认；
• 人机界面参数的确认；
涂布的干燥度 工艺分段温度要求的确认； 分段温度及走速的设置； 实际温度与设置温度的差异； 风门的调节； 外部环境温度的影响。
Friday, November 22, 2019
涂布机
7Fra Baidu bibliotek
涂布 Coating
控制要点： Ø 要尽可能保证涂布的一致性，操作时应注意浆料
粘度的变化、料斗上液面高度的变化、涂布速度 的变化； Ø 铝箔上浆料薄层进入烤箱干燥，除去NMP溶剂 （NMP沸点202℃，闪点95℃）。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PVDF膜层，内部的NMP溶剂挥发会造成表面层起 皱现象，为保证NMP均匀蒸发，通常采用分段干燥， 中间段温度最高。正极一般为100-130℃，负极若 采用水性体系，干燥温度一般为75-90℃；还有干 燥过程NMP挥发，涂布浆料的组成不断变化，所以 配制浆料的NMP溶剂的量、升温方式和加热时间， 对此都有影响； Ø 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； Ø 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、 间隙等。
搅拌机工作分四工序段时间，第一和二工序段不 开抽真空，而且搅拌和分散的转速也不要调得太 高，要初步完成剪切，分散，捏合，对撞，乳化 等过程后浆料达到一定的细度、均匀度及粘度要 求后方可抽真空
注意事项： ü 运行过程中一旦发现问题必须及时记录并通知相关部门，
以便及时清理 ü 除了必要的维护人员，严禁非本岗位人员操作设备或更改
涂布 Coating
工艺要求：
n
1. 极片的面密度
•
2. 极片的尺寸
•
3. 极片的干燥度
•
极片的面密度
• •
• 基体面密度的确认；
• 刀口调节的合理；
• 膜宽和涂布厚度确认正确；
• 料槽液面的高度；
• 浆料的搅动；
• 两面面密度的一致性； 涂布的尺寸
• 工艺要求确认；
• 基材尺寸的确认；
• 涂覆宽度的确认；
(5)电池外壳（Battery case）--分为钢壳(方型很少使 用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装) 等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。
Friday, November 22, 2019
电芯结构图
4
配料Mixing
工艺要求： 1、固含量； 2、粘 度。 固含量 • 工艺配方的确认； • 计量的准确性； 工艺流程的确认； • 粘度(正极：4500~5500cps；负极：
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搅拌机
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配料Mixing
控制要点
设备保持干燥，控制车间的温湿度
正极对原材料进行脱水，一般用120℃常压烘烤2 小时左右
注意事项： ü 操作人员必须接受岗前培训合格方可持
证上岗，并严格遵守被操作规程 ü 除了必要的维护人员，严禁非本岗位人
员操作设备或更改参数 ü 必须确认干燥分机已启动才能启动空气
加热器 ü 每班停机后须立即用酒精清洗好料斗、
(2)隔膜（Diaphragm）--一种经特殊成型的高分子薄膜， 薄膜有微孔结构，可以让锂离子自由通过，而电子不能 通过。
(3)负极(Anode)--活性物质为石墨，或近似石墨结构的 碳，导电集流体使用厚度7-15微米的电解铜箔。
(4)有机电解液（Electrolyte） --溶解有六氟磷酸锂 的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液。
将转速由慢到快进行调整，以免损伤设备； ü 出料前对浆料进行过筛，除去大颗粒以防涂布时造成断
带； ü 操作人员必须接受岗前培训合格方可持证上岗，并严格遵
守被操作规程 ü 搅拌完成，及时清理机器设备及工作环境5S； ü 操作机器时，需注意安全，避免砸伤头部。
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锂离子电池各工序的控制点
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锂电池的原理 锂电池的结构 配料 Mixing 涂布 Coating 辊压 Cold-Rolling 模切 Cutting 卷绕 Winding 装配 Assembling 激光焊接 Larser Welding 电芯烘烤 Baking 注液 Electrolyte Injection 化成 PIEF 老化 Aging 分容 Capacity PACK
2 Friday, November 22, 2019
3 Friday, November 22, 2019
锂电池的结构
(1)正极（Cathode）--活性物质一般为锰酸锂或者钴酸 锂，镍钴锰酸锂材料，电动自行车则普遍用镍钴锰酸锂 (俗称三元)或者三元+少量锰酸锂，纯的锰酸锂和磷酸 铁锂则由于体积大、性能不好或成本高而逐渐淡出。导 电极流体使用厚度10--20微米的电解铝箔。
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
加入导电剂和活性物质后，浆料应均匀一致，没 有团聚的颗粒，并且浆料中气泡应除尽，
PVDF溶解过程比较缓慢，制浆前需提前溶解PVDF 于NMP中，CMC也是较难溶液，制浆前需提前溶解 CMC于水中；PVDF和CMC要充分溶解，分散均匀， 如果存在颗粒的粘结剂或增稠剂必须增加搅拌时 间或者更改搅拌工艺
参数 ü 浆料的浓度（固含量）应从高往低逐渐调整，以免增加麻
烦； ü 在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底，确保分散均匀； ü 浆料不宜长时间搁置，以免沉淀或均匀性降低； ü 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； ü 搅拌时间的长短以设备性能、材料加入量为主； ü 搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换，无法更换的可
• 涂覆长度的确认；
• 涂覆间隙的确认；
• 单双面涂覆对应效果的确认；
• 人机界面参数的确认；
涂布的干燥度 工艺分段温度要求的确认； 分段温度及走速的设置； 实际温度与设置温度的差异； 风门的调节； 外部环境温度的影响。
Friday, November 22, 2019
涂布机
7Fra Baidu bibliotek
涂布 Coating
控制要点： Ø 要尽可能保证涂布的一致性，操作时应注意浆料
粘度的变化、料斗上液面高度的变化、涂布速度 的变化； Ø 铝箔上浆料薄层进入烤箱干燥，除去NMP溶剂 （NMP沸点202℃，闪点95℃）。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PVDF膜层，内部的NMP溶剂挥发会造成表面层起 皱现象，为保证NMP均匀蒸发，通常采用分段干燥， 中间段温度最高。正极一般为100-130℃，负极若 采用水性体系，干燥温度一般为75-90℃；还有干 燥过程NMP挥发，涂布浆料的组成不断变化，所以 配制浆料的NMP溶剂的量、升温方式和加热时间， 对此都有影响； Ø 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； Ø 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、 间隙等。
搅拌机工作分四工序段时间，第一和二工序段不 开抽真空，而且搅拌和分散的转速也不要调得太 高，要初步完成剪切，分散，捏合，对撞，乳化 等过程后浆料达到一定的细度、均匀度及粘度要 求后方可抽真空
注意事项： ü 运行过程中一旦发现问题必须及时记录并通知相关部门，
以便及时清理 ü 除了必要的维护人员，严禁非本岗位人员操作设备或更改
涂布 Coating
工艺要求：
n
1. 极片的面密度
•
2. 极片的尺寸
•
3. 极片的干燥度
•
极片的面密度
• •
• 基体面密度的确认；
• 刀口调节的合理；
• 膜宽和涂布厚度确认正确；
• 料槽液面的高度；
• 浆料的搅动；
• 两面面密度的一致性； 涂布的尺寸
• 工艺要求确认；
• 基材尺寸的确认；
• 涂覆宽度的确认；
(5)电池外壳（Battery case）--分为钢壳(方型很少使 用)、铝壳、镀镍铁壳(圆柱电池使用)、铝塑膜(软包装) 等，还有电池的盖帽，也是电池的正负极引出端。
Friday, November 22, 2019
电芯结构图
4
配料Mixing
工艺要求： 1、固含量； 2、粘 度。 固含量 • 工艺配方的确认； • 计量的准确性； 工艺流程的确认； • 粘度(正极：4500~5500cps；负极：