鋰離子電池生產制造工藝,鋰電池生產工藝流程

來源：存能電氣  日期：2019-05-17 16:18  瀏覽量：次

　　鋰離子電池生產制造工藝，鋰電池生產工藝流程。鋰離子電池的生產制造，是由一個個工藝步驟嚴密聯絡起來的過程。眾所周知，鋰電池生產工藝流程相當復雜，畢竟鋰離子電池產品安全性能高低直接關系到消費者的生命健康。鋰電池生產工藝流程具體環節包含正極拉漿、負極拉漿、正極片、負極片、鋼殼裝配、注液及檢測以及包裝等。

　　鋰離子電池生產制造工藝

　　鋰離子電池構成主要有正極、負極、非水電解質和隔膜四部分組成。目前市場上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產工藝流程比較接近但工藝參數需變化巨大。

　　鋰離子電池的生產工藝比較復雜，主要生產工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段、電芯合成的卷繞注液階段，以及化成封裝的包裝檢測階段，價值量占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設備供應商不同、進口/國產比例差異等，工藝流程基本一致，價值量占比有偏差但總體符合該比例。

　　鋰電前段生產工藝：極片制造關系電池核心性能

　　鋰電池前端工藝的結果是將鋰電池正負極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負極固態電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續工藝的基礎，高質量攪拌是后續涂布、輥壓工藝高質量完成的基礎。

　　涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進行分切工藝處理。如若分切過程中產生毛刺則后續裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現安全隱患。因此鋰電生產過程中的前端設備，如攪拌機、涂布機、輥壓機、分條機等是電池制造的核心機器，關乎整條生產線的質量。

　　鋰電中段工藝流程：效率先行，卷繞走在疊片之前

　　鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當前國內設備廠商競爭比較激烈的一個領域，占鋰電池生產線價值量約30%。

　　目前動力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應的電池結構形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產，軟包電池則主要采用疊片工藝。由于卷繞工藝可以通過轉速實現電芯的高速生產，而疊片技術所能提高的速度有限，因此目前國內動力鋰電池主要采用卷繞工藝為主，因此卷繞機的出貨量目前大于疊片機。

　　鋰電后段工藝流程：分容化成是核心環節

　　鋰電后段生產工藝主要為分容、化成、檢測和包裝入庫四道工序，占生產線價值量約35%。化成和分容作為后段工藝中最主要環節，對成型的電池進行激活檢測，由于電池的充放電測試周期長，因此設備的價值量最高。化成工藝的主要作用在于將注液封裝后的電芯充電進行活化，分容工藝則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數并進行分級。化成和分容分別由化成機和分容機通常由自動化分容化成系統完成。

　　鋰電池生產工藝流程

　　第一步-電極漿料制備

　　主要是將電極活性材料、粘結劑、溶劑等混合在一起，充分攪拌分散后，形成漿料。

　　第二步-涂布

　　將第一步制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體（鋁箔或銅箔等）上，并烘干溶劑。

　　第三步-極片沖切

　　將上一步制作出來的極片沖切成指定的尺寸形狀。

　　第四步-疊片

　　將正負極片、隔膜裝配到一起，完成貼膠后，形成極芯。

　　第五步-組裝軟包電池

　　將上一步生產的極芯裝入已經沖好坑的鋁塑膜，并完成頂封、側封等，形成未注液的軟包電池。

　　第六步-注液

　　將指定量的電解液注入軟包電芯。當然電芯要經過烘烤，并且在低濕度環境下進行注液操作，水分含量過多就不好了。

　　第七步-電池密封

　　在真空環境中將電芯內部的氣體抽出并完成密封。

　　目前，鋰電池逐漸替代著原有的鉛酸電池。鋰離子電池的生產流程每個生產廠家的不是很一致，隨著社會的發展,各個行業對鋰離子電池的發電性能要求更高,因此分析鋰離子電池生產工藝以及未來發展,對促進鋰離子電池的發展具有重要意義。