（2025年版）电池生产加工实践指南

（2025年版）电池生产加工实践指南目的本指南旨在为初学者提供全面、详细且可直接操作的电池生产加工实践指导，帮助其了解电池生产加工的基本流程、掌握关键技术和操作要点，确保能够安全、高效地完成电池的生产加工任务，生产出符合质量标准的电池产品。前置条件知识储备了解基本的电化学知识，包括电池的工作原理、电极反应、电解质的作用等。可以通过阅读相关的电化学教材，如《物理化学》中关于电化学的章节，或者在线学习相关课程，如中国大学MOOC平台上的“电化学基础”课程。熟悉电池的基本结构和常见类型，如锂离子电池、铅酸电池、镍氢电池等的特点和应用场景。可查阅专业的电池技术书籍，如《现代电池技术》。设备与工具准备生产设备：根据生产的电池类型准备相应的生产设备，如锂离子电池生产需要搅拌机、涂布机、辊压机、分切机、卷绕机、热压机、注液机、封口机等；铅酸电池生产需要和膏机、涂板机、固化干燥箱、化成设备等。设备应选择质量可靠、性能稳定的产品，并按照设备说明书进行安装和调试。检测设备：配备必要的检测设备，如万用表、电池充放电测试仪、内阻测试仪、高低温试验箱、电子天平、显微镜等，用于对原材料、半成品和成品进行质量检测。工具：准备常用的工具，如螺丝刀、扳手、钳子、镊子、剪刀等，以及防护工具，如手套、护目镜、口罩等。原材料准备根据生产的电池类型，准备相应的原材料。例如，锂离子电池的原材料包括正极材料（如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等）、负极材料（如石墨）、电解质（如六氟磷酸锂溶液）、隔膜（如聚乙烯、聚丙烯隔膜）等；铅酸电池的原材料包括铅粉、硫酸、隔板等。原材料应选择质量合格、符合生产要求的产品，并按照规定的储存条件进行存放，防止原材料受潮、氧化等。场地准备选择合适的生产场地，场地应具备良好的通风、采光和防火、防爆等安全条件。生产场地应划分不同的功能区域，如原材料储存区、生产加工区、检测区、成品存放区等，并保持各区域的整洁和有序。对生产场地进行清洁和消毒，确保生产环境符合卫生要求。详细步骤锂离子电池生产加工步骤原材料预处理正极材料处理：将正极材料（如钴酸锂）进行研磨，使其粒度达到生产要求。使用电子天平准确称量一定量的正极材料，加入适量的粘结剂（如聚偏氟乙烯）和溶剂（如N-甲基吡咯烷酮），放入搅拌机中进行充分搅拌，搅拌时间一般为46小时，直到形成均匀的正极浆料。负极材料处理：将负极材料（如石墨）进行筛分，去除杂质和大颗粒。按照一定比例加入粘结剂（如丁苯橡胶）和增稠剂（如羧甲基纤维素钠），并加入适量的去离子水，在搅拌机中搅拌35小时，制成负极浆料。隔膜处理：将隔膜（如聚乙烯隔膜）进行裁剪，使其尺寸符合生产要求。对隔膜进行表面处理，如涂覆陶瓷涂层，以提高隔膜的热稳定性和安全性。涂布将制备好的正极浆料和负极浆料分别通过涂布机均匀地涂覆在铝箔（正极集流体）和铜箔（负极集流体）上。涂布过程中要控制好涂布速度、涂布厚度和涂布均匀性。一般正极涂布厚度为100200μm，负极涂布厚度为80150μm。涂布后的极片需要进行干燥处理，去除浆料中的溶剂。干燥温度和时间根据浆料的成分和涂布厚度而定，一般正极干燥温度为100120℃，干燥时间为23小时；负极干燥温度为80100℃，干燥时间为34小时。辊压将干燥后的极片通过辊压机进行辊压，以提高极片的密度和压实度。辊压过程中要控制好辊压压力和辊压速度，一般辊压压力为510MPa，辊压速度为0.51m/min。辊压后的极片需要进行检测，确保极片的厚度、密度和表面平整度符合要求。分切使用分切机将辊压后的极片按照设计要求进行分切，得到所需尺寸的正极片和负极片。分切过程中要控制好分切尺寸和分切精度，避免极片出现毛刺和裂纹。对分切后的极片进行外观检查，去除不合格的极片。卷绕将分切好的正极片、负极片和隔膜按照一定的顺序进行卷绕，形成电池电芯。卷绕过程中要控制好卷绕张力和卷绕速度，确保电芯的卷绕紧密、整齐。卷绕后的电芯需要进行热压处理，以固定电芯的形状和结构。热压温度和时间根据电芯的尺寸和材料而定，一般热压温度为80100℃，热压时间为12小时。装配将热压后的电芯放入电池壳中，并进行焊接，连接正极片和正极极耳、负极片和负极极耳。焊接过程中要控制好焊接电流和焊接时间，确保焊接牢固、可靠。在电池壳中安装安全阀、密封圈等部件，确保电池的安全性和密封性。注液将电解质（如六氟磷酸锂溶液）通过注液机注入电池壳中。注液量要根据电池的设计容量和电芯的孔隙率进行精确控制。注液过程中要在干燥、无氧的环境中进行，防止电解质受潮和氧化。注液后，将电池进行密封，防止电解质泄漏。化成将密封后的电池进行化成处理，即对电池进行首次充电和放电。化成过程中要控制好充电电流、充电电压和充电时间，一般充电电流为0.10.5C，充电电压为4.2V（锂离子电池），充电时间为812小时。化成后的电池需要进行老化处理，即在一定的温度和湿度条件下放置一段时间，使电池内部的化学反应达到稳定状态。老化时间一般为2448小时。检测与分选使用电池充放电测试仪、内阻测试仪等检测设备对老化后的电池进行性能检测，检测项目包括电池的容量、电压、内阻、充放电效率等。根据检测结果对电池进行分选，将性能符合要求的电池作为成品进行包装和储存，将不合格的电池进行返工或报废处理。铅酸电池生产加工步骤铅粉制造将铅锭放入铅粉机中进行研磨，制成铅粉。铅粉的粒度和氧化度要符合生产要求，一般铅粉的粒度为15μm，氧化度为70%80%。对铅粉进行检测，确保铅粉的质量符合标准。和膏将铅粉、硫酸、添加剂（如短纤维、腐植酸等）和水按照一定的比例放入和膏机中进行搅拌，制成铅膏。和膏过程中要控制好搅拌时间、搅拌速度和温度，一般搅拌时间为3060分钟，搅拌速度为3050r/min，温度为4050℃。铅膏的密度和粘度要符合生产要求，一般铅膏的密度为45g/cm³，粘度为1020Pa·s。涂板使用涂板机将铅膏均匀地涂覆在板栅上，制成极板。涂板过程中要控制好涂板厚度和涂板均匀性，一般正极板涂板厚度为23mm，负极板涂板厚度为12mm。涂板后的极板需要进行干燥处理，去除铅膏中的水分。干燥温度和时间根据极板的尺寸和铅膏的成分而定，一般干燥温度为5060℃，干燥时间为1224小时。固化干燥将干燥后的极板放入固化干燥箱中进行固化干燥处理，使极板中的铅膏发生化学反应，形成稳定的活性物质。固化干燥过程中要控制好温度、湿度和时间，一般固化温度为6070℃，湿度为80%90%，固化时间为2448小时。固化干燥后的极板需要进行检测，确保极板的质量符合要求。装配将固化干燥后的正极板和负极板按照一定的顺序进行排列，并插入隔板，组成电池单体。电池单体的连接方式可以采用串联或并联，根据电池的设计要求而定。将电池单体放入电池槽中，并进行密封，连接电池的正负极端子。化成将装配好的电池进行化成处理，即对电池进行首次充电和放电。化成过程中要控制好充电电流、充电电压和充电时间，一般充电电流为0.10.2C，充电电压为2.42.6V（单格），充电时间为4872小时。化成后的电池需要进行清洗和干燥处理，去除电池表面的酸液和杂质。检测与包装使用电池充放电测试仪、内阻测试仪等检测设备对化成后的电池进行性能检测，检测项目包括电池的容量、电压、内阻、充放电效率等。根据检测结果对电池进行分选，将性能符合要求的电池进行包装和储存，将不合格的电池进行返工或报废处理。常见问题与排错提示锂离子电池常见问题及解决方法电池容量不足原因：正极材料活性物质含量不足、负极材料嵌锂能力下降、电解液量不足、电池内部短路等。解决方法：检查正极材料和负极材料的质量，确保其活性物质含量符合要求；增加电解液的注液量；对电池进行拆解检查，排除内部短路故障。电池内阻过大原因：极片压实度过高、极耳焊接不良、电解液导电性差等。解决方法：调整辊压压力，降低极片压实度；检查极耳焊接质量，重新进行焊接；更换导电性好的电解液。电池自放电严重原因：电池内部存在微短路、隔膜破损、电解液不纯等。解决方法：对电池进行拆解检查，排除内部微短路故障；更换破损的隔膜；使用纯度高的电解液。铅酸电池常见问题及解决方法电池硫化原因：电池长期处于欠充电状态、充电电流过小、电解液密度过高、电池搁置时间过长等。解决方法：采用脉冲修复法对电池进行修复，即使用脉冲充电器对电池进行充电，通过脉冲电流去除电池极板上的硫酸铅结晶；调整充电参数，增加充电电流和充电时间；降低电解液密度。电池失水原因：充电过程中电解水反应产生氢气和氧气逸出、电池密封不良等。解决方法：定期检查电池的液位，及时补充去离子水；检查电池的密封性能，对密封不良的部位进