锂电池生产线产品方案、设备设施及工艺流程

锂电池生产工艺流程作者：玖月琼兮锂电池生产工艺流程编号：LZH/JYQX-HP01b-2020作者：玖月琼兮2020年8月

工程内容及规模：1、项目概况锂离子电池是20世纪90年代迅速发展起来的新一代二次电池，以其能量密度高、循环寿命长且安全无污染等优势广泛应用于小型便携式电子通讯产品和电动交通工具，如笔记本电脑、摄象机、掌上电脑、便携式军用电子设备、移动电话等。锂电池的性能主要取决于电池内部材料的结构和性能。这些电池内部材料包括正极材料、负极材料、电解质和隔膜等，其中正、负极材料的选择和质量直接决定利电子电池的性能和价格。目前，中国锂电池能量已大幅提升，锂电池的正极材料也已经从单一的钴酸锂材料，发展到钴酸锂、锰酸锂、钴镍酸锂、钴镍锰酸锂、磷酸铁锂等材料齐头并进的阶段。在目前锂电子电池正极材料已成为制约我国高性能锂电子电池发展的瓶颈。2、建设内容及生产规模项目的生产规模如下表。表1项目产品方案表序号工程名称产品名称设计生产能力运行时数1磷酸铁锂生产线磷酸铁锂材料3000t/a（自用600t/a，外售2400t/a）7200h/a2锂电池组装生产线锂电池20亿VAh/a7200h/a本项目建设内容如下表。表2本项目建设内容一览表工程名称单项工程名称工程内容工程规模/设计能力备注主体工程1#车间磷酸铁锂生产线3000t/a车间面积50000m2#车间锂电池组装生产线20亿VAh/a车间面积30000m辅助工程其他办公楼5000m/实验中心2000m/门卫100m/公用工程/厂区用水75园区管网厂区排水/生活污水处理后回用于绿化厂区用电1600万kwh/a园区电网环保工程废气处理布袋除尘装置、集中通风设施//废水处理化粪池20m/噪声治理隔声、减振//固废收集分类收集、厂内暂存//4、主要原辅材料消耗本项目所用到原辅材料及用量如下表。表3原辅材料消耗情况一览表产品序号名称年用量来源/备注磷酸铁锂1磷酸铁3000t/a国内市场2碳酸锂70t/a国内市场锂电池1正极磷酸铁锂600t/a自产2负极石墨900t/a国内市场3导电剂25t/a国内市场4黏结剂42.5t/a国内市场5碳黑550t/a国内市场6铜铝箔640t/a国内市场7壳体1450t/a国内市场8隔膜85t/a进口9焊丝（无铅）0.35t/a国内市场5、主要生产设备本项目所用到的主要生产设备如下表。表4建设项目主要生产设备一览表序号设备名称数量1连续式煅烧炉6台2厢式预烧炉6台3氧化锆球磨机6台4对辊破碎机2套5搅拌球磨机6台6真空烘箱6台7热压复合机6台8清洗机6台9超声波焊接机6台10自动激光焊接机6台11全自动氮气保护推板炉1套12电池化成分容柜（BFGS）6套13电池内阻仪（BVIR）6套14电芯检测设备（BTS）20台15自动极耳焊接机20台16双工位电池极涂布机12台17全自动打线机28台18检测柜28台19双锥回转真空干燥机16台20震动测试系统2套21充放电测试仪6台22电池组组装线1套23高精度综合电池检测设备1套工艺流程简述(图示)：1、生产工艺流程及说明（1）磷酸铁锂材料生产工艺流程本项目磷酸铁锂材料的生产工艺流程及产污环节见下图1。图1磷酸铁锂材料生产工艺流程及产污环节图工艺流程简述：①质检部门对外购的原材料进行检测，对成份和杂质含量满足工艺要求的原料入库备用，筛选出的不合格原料返回供货厂家。②原料预处理主要是清除表面的污物和氧化层，确保原材料的洁净。③根据配比，计重称出磷酸铁和碳酸锂原料加入采用真空感应系统控制的连续式煅烧炉中，在0.1Pa的真空度下充入氩气，开启电加热升温到400℃使得各成份金属熔化成合金，然后快冷铸锭以获得晶粒细化、组织均匀的合金。④将上一操作单元得到的合金加入厢式预烧炉，抽真空后再充入氩气保护，控制温度、真空度对炉内合金进行热处理。热处理的目的主要是消除内应力，使产品均质化和稳定化，保证合金平坦的平台压力，使其具有良好的均一性和循环寿命特性。=5\*GB3⑤合金粗碎、制粉、筛分和包装全过程在氩气保护作用下全封闭进行，以确保合金的含氧量很低。（2）锂电池生产工艺流程本项目锂电池的生产工艺流程及产污环节见下图2。工艺流程简述：①将磷酸铁锂与导电剂一起通过黏结剂混合，通过碳黑进行涂膜，增强导电性能，并使之干燥成型，得到正极材料。②将外购的石墨与黏结剂混合，通过碳黑进行涂膜，增强导电性能，并使之干燥成型，得到负极材料。③对正负极材料使用热压复合机进行辊压成型后进行剪切，使用半自动卷绕机进行打卷后，使用外购来的隔膜进行卷绕，以起到对电极的保护作用，防止正负电极直接接触，然后进行焊接连接，使之成型。④将焊接后的半成品使用铜铝箔进行插槽，维护其稳定性，并使用密封胶进行涂布处理，在外露的极柱上焊接极耳；=5\*GB3⑤对焊接好极耳的电池半成品进行壳体安装、封口处理，并使用激光清洗机进行清洗，使用热收塑机进行化成处理