锂离子电池基本工艺流程介绍 PPT课件

锂离子电池基本工艺流程介绍 工艺部2018 6 28 锂离子电芯核心装配工艺分为 叠片工艺和卷绕工艺 制造工艺分类 两种工艺的主要区别和工艺名称来源极片装配方式的区别 叠片工艺的主要工艺流程介绍 叠片工艺是将正极 负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体 然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺 叠片工艺的定义 小电芯单体叠片过程演示 负极 隔离膜 正极 叠片工艺示意图 手工线 手工线叠片过程演示 叠片工艺示意图 自动线 自动叠片过程演示 叠片工艺示意图 叠片工序流程图 叠片工艺的主要工序流程图 搅拌 涂布 辊压 模切 叠片 焊接 封装 注液 化成 老化 电芯检测 二封 分容 叠片工艺物料形态流程图 叠片工艺的主要工艺流程 搅拌示意图 搅拌 工序功能 将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀 并调制成浆 活性物质 导电剂 粘接剂 溶剂 搅拌罐 浆料控制点 1 粘度2 细度3 固含量4 温度 叠片工艺的主要工艺流程 200mm 麻花框式浆转速一般为0 66RPM 主要作用是形成对流层并防止固体颗粒沉降 锯齿形圆盘式搅拌浆的转速为0 2200RPM 主要起分散颗粒的作用 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 叠片工艺的主要工艺流程 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 转移涂布 刮涂涂布 叠片工艺的主要工艺流程 涂布示意图 输出控制点 1 涂布尺寸2 涂布密度3 极片粘接性4 外观5 干燥度输入控制点 1 速度2 温度3 间隙 刀表 4 张力 叠片工艺的主要工艺流程 辊压 工序功能 将涂布后的极片压实 达到合适的压实厚度 叠片工艺的主要工艺流程 原理 通过调节压辊的间隙以及调节压力 从而达到极片压实厚度 辊压控制点 1 压实厚度2 极片外观 模切 工序功能 将辊压后极片冲切成小片 叠片工艺的主要工艺流程 原理 安装冲切模具 通过调节冲片行程 将极片切断 模切控制点 1 极片尺寸2 极片外观 毛刺 边缘掉粉 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 叠片工艺的主要工艺流程 叠片过程演示 叠片控制点 1 极片包覆情况2 电芯重量 焊接 工序功能 将Al CU Ni极耳一起焊接成为裸电芯 叠片工艺的主要工艺流程 原理 超声波焊接利用超声频率 16 20KHZ 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 焊接控制点 1 极片包覆情况2 极耳焊接强度 叠片工艺的主要工艺流程 切去多余的极耳 焊接 焊接后的裸电芯 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 叠片工艺的主要工艺流程 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 封装控制点 1 封装厚度2 封装强度 叠片工艺的主要工艺流程 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 关注过程要求低湿度 烤箱内真空烘烤即为除水和溶剂 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 叠片工艺的主要工艺流程 注液控制点 1 注液量2 气袋封装强度 叠片工艺的主要工艺流程 化成 工序功能 通过充放电方式将其内部正负极物质激活 同时在负极表面形成良好的SEI膜 原理 锂电芯的化成是电池的初使化 使电芯的活性物质激活 即是一个能量转换的过程 锂电芯的化成是一个非常复杂的过程 同时也是影响电池性能很重要的一道工序 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界面膜或称SEI膜 SOLIDELECTROLYTEINTERFACE 叠片工艺的主要工艺流程 化成控制点 化成工部的设置 二封 工序功能 将电芯外型作最后加工 叠片工艺的主要工艺流程 抽气封边 老化 切边 折边 释放化成产生的气体 高温老化 切去气袋和多余的侧边 将侧边折起 完成电芯最终外形 二封控制点 1 电芯保液量2 电芯外观 残液 夹伤 尺寸不符 叠片工艺的主要工艺流程 分容 工序功能