第一步,單體電極的生產
混:將電極活性材料、粘結劑、溶劑等混合在一起,充分攪拌分散後,形成漿料。
塗:將製備的漿料以指定厚度均勻塗布到集流體(鋁箔或銅箔等)上。
烘:高溫烘烤乾燥處理。
“混”和“烘”是有聯繫的,“烘”是為了更好的將混合的漿料固定在鋁箔或銅箔上,而“烘”流程是一個高耗能環節,如能改善該環節,即可降低鋰電池的正負極生產成本。
鋰離子電池的勻漿是鋰離子電池生產的關鍵環節,勻漿環節主要是將活性物質、粘結劑和導電劑等成分混合成為均勻的懸濁液,通常我們會首先將粘結劑分散成為膠液,然後有一些工藝會首先將導電劑與膠液分散成為導電膠,然後與活性物質混合。
有的工藝會將導電劑和粘結劑一起與膠液進行混合,勻漿的關鍵在於如何將漿料中的各個成分分散均勻,為了達到這一目標需要對勻漿工藝進行優化,目前主要的勻漿工藝主要分為幹法勻漿和溼法勻漿,目前隨著納米材料的逐漸普及,目前廠鋰離子電池廠家也開始採用高速分散設備,利用高速剪切作用,使得漿料分散的更加均勻,此外有也不少材料廠家開發了大量的改善漿料分散行的助劑。
第二步,單體電池的生產
在完成了上述的電極烘乾過程後,我們就進入到了鋰離子電池生產的下一個環節——單體電池的生產。
壓:輥壓是對已塗好的正負極材料進行軋壓使其壓實更好的依附在鋁箔或銅箔上。
切:分切是對已軋壓好的極片按工藝標準分切成條。
為了防止烘乾後的電極再次吸收水分,整個單體電池生產環節都需要在乾燥間內進行。
方形動力電池電芯的生產工藝主要有三大類,一種是卷繞工藝,這種工藝一般應用在圓柱形電池的生產上,目前也應用在方形電池的生產工藝上,這種工藝的主要優勢是生產效率高,可以實現連續生產,缺點也很明顯,由於電芯邊緣處彎曲角度比較大,因此容易發生電極破碎,產生缺陷,特別是在厚電極的情況下,這一問題將變的更加嚴重;
第二種是疊片工藝,疊片工藝是一種比較理想的工藝,正負極極片首先會進行衝切,獲得特定形狀的極片,然後選擇正極或者負極極片用隔膜製成封裝袋進行保護,然後手工或者疊片機進行疊片,這種工藝的優勢是不會引起極片形變,可以採用更厚的電極,但是由於疊片過程是一個非連續的過程,因此疊片工藝的生產效率比較低,採用這種工藝的廠家比較少;
第三種是Z型疊片工藝,這種工藝採用連續隔膜,將衝切好的正負極極片放置在隔膜中間,這種工藝在保留了疊片工藝的優勢的基礎上,也加速了生產過程,提高了生產效率,目前也有比較多的應用。
生產好的電芯首先要焊接極耳,極耳焊接方式主要是採用超聲焊接工藝,採用卷繞工藝生產的電芯,受到電芯結構的限制單個電芯無法做的很厚,因此通常會將2-4個電芯並聯焊接極耳,疊片工藝生產的電池結構上沒有限制,因此一般都是單個電芯焊接極耳。下一步就到了入殼工序,焊接好極耳的電芯外表裹上保護膜後,裝入到電池外殼之中,入殼後需要把極耳與電池殼的蓋子上的正負極極柱採用超聲焊、鉚接等工藝連接在一起,然後將電池的上蓋和外殼通過激光焊接焊在一起。
第一步,單體電極的生產
混:將電極活性材料、粘結劑、溶劑等混合在一起,充分攪拌分散後,形成漿料。
塗:將製備的漿料以指定厚度均勻塗布到集流體(鋁箔或銅箔等)上。
烘:高溫烘烤乾燥處理。
“混”和“烘”是有聯繫的,“烘”是為了更好的將混合的漿料固定在鋁箔或銅箔上,而“烘”流程是一個高耗能環節,如能改善該環節,即可降低鋰電池的正負極生產成本。
鋰離子電池的勻漿是鋰離子電池生產的關鍵環節,勻漿環節主要是將活性物質、粘結劑和導電劑等成分混合成為均勻的懸濁液,通常我們會首先將粘結劑分散成為膠液,然後有一些工藝會首先將導電劑與膠液分散成為導電膠,然後與活性物質混合。
有的工藝會將導電劑和粘結劑一起與膠液進行混合,勻漿的關鍵在於如何將漿料中的各個成分分散均勻,為了達到這一目標需要對勻漿工藝進行優化,目前主要的勻漿工藝主要分為幹法勻漿和溼法勻漿,目前隨著納米材料的逐漸普及,目前廠鋰離子電池廠家也開始採用高速分散設備,利用高速剪切作用,使得漿料分散的更加均勻,此外有也不少材料廠家開發了大量的改善漿料分散行的助劑。
第二步,單體電池的生產
在完成了上述的電極烘乾過程後,我們就進入到了鋰離子電池生產的下一個環節——單體電池的生產。
壓:輥壓是對已塗好的正負極材料進行軋壓使其壓實更好的依附在鋁箔或銅箔上。
切:分切是對已軋壓好的極片按工藝標準分切成條。
為了防止烘乾後的電極再次吸收水分,整個單體電池生產環節都需要在乾燥間內進行。
方形動力電池電芯的生產工藝主要有三大類,一種是卷繞工藝,這種工藝一般應用在圓柱形電池的生產上,目前也應用在方形電池的生產工藝上,這種工藝的主要優勢是生產效率高,可以實現連續生產,缺點也很明顯,由於電芯邊緣處彎曲角度比較大,因此容易發生電極破碎,產生缺陷,特別是在厚電極的情況下,這一問題將變的更加嚴重;
第二種是疊片工藝,疊片工藝是一種比較理想的工藝,正負極極片首先會進行衝切,獲得特定形狀的極片,然後選擇正極或者負極極片用隔膜製成封裝袋進行保護,然後手工或者疊片機進行疊片,這種工藝的優勢是不會引起極片形變,可以採用更厚的電極,但是由於疊片過程是一個非連續的過程,因此疊片工藝的生產效率比較低,採用這種工藝的廠家比較少;
第三種是Z型疊片工藝,這種工藝採用連續隔膜,將衝切好的正負極極片放置在隔膜中間,這種工藝在保留了疊片工藝的優勢的基礎上,也加速了生產過程,提高了生產效率,目前也有比較多的應用。
生產好的電芯首先要焊接極耳,極耳焊接方式主要是採用超聲焊接工藝,採用卷繞工藝生產的電芯,受到電芯結構的限制單個電芯無法做的很厚,因此通常會將2-4個電芯並聯焊接極耳,疊片工藝生產的電池結構上沒有限制,因此一般都是單個電芯焊接極耳。下一步就到了入殼工序,焊接好極耳的電芯外表裹上保護膜後,裝入到電池外殼之中,入殼後需要把極耳與電池殼的蓋子上的正負極極柱採用超聲焊、鉚接等工藝連接在一起,然後將電池的上蓋和外殼通過激光焊接焊在一起。