鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程及相關(guān)設(shè)備

1、1培訓(xùn)教程鋰離子電池生產(chǎn)流程 微宏動力系統(tǒng)微宏動力系統(tǒng)2教程大綱教程大綱 鋰離子電池配料 鋰離子電池 涂布 鋰離子電池之流程及設(shè)備34電池（電池（battery）電池是指通過正負(fù)極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)電池是指通過正負(fù)極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行儲存。充電時，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行儲存。放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電放電時，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放，作為電源供用電器。源供用電器?；钚晕镔|(zhì)：電池充放電時，能進(jìn)行氧化或還活性物質(zhì)：電池充放電時，能進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極材料。原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲存化學(xué)能的電極

2、材料。5什么叫鋰離子電池？什么叫鋰離子電池？Li-Ion battery Li-Ion battery 鋰離子電池是指鋰離子電池是指Li+ 嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2 、LiXMnO2 、LiFePO4和三元復(fù)合和三元復(fù)合材料。材料。負(fù)極采用鋰負(fù)極采用鋰-碳層間化合物碳層間化合物L(fēng)iXC6。 在充放電過程中，在充放電過程中，Li+ 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌，被形象的稱為“搖椅電池?fù)u椅電池”。 充電池時，充電池時，Li+從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，

3、負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。從正極脫嵌，經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，負(fù)極處于富鋰狀態(tài)。 放電時則相反。放電時則相反。6圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程正極配料來料檢驗負(fù)極配料正極涂布負(fù)極涂布正極制片負(fù)極制片隔 膜卷 繞入 殼烘 烤短路檢驗滾 槽注 液封 口化 成密封性檢驗分 容外包裝出 廠出廠檢驗濕度控制7鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極正極 活性物質(zhì)活性物質(zhì) 導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體 負(fù)極負(fù)極 活性物質(zhì)活性物質(zhì)（石墨、（石墨、MCMB、CMS) 粘合劑、溶劑、基體粘合劑、溶劑、基體 隔膜隔膜電解液電解液外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶

4、）外殼五金件（鋼殼、鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片、絕緣膠帶）8圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖正極極耳負(fù)極極耳密封圈限流開關(guān)隔膜下絕緣墊上絕緣板9鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極正極正極基體：鋁箔（約0.016mm厚)正極物質(zhì)：LiFePO4+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）高溫膠帶（約0.05mm厚）電池放電時從外電路獲得電子的電極,此時電極發(fā)生還原反應(yīng)。通常是電位高的電極。鋰離子電池中的鈷酸鋰、錳酸鋰電極等。10鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)負(fù)極負(fù)極負(fù)極基體：銅箔（約0.010mm厚)負(fù)極物質(zhì)：石墨+CMC+SBR負(fù)極集流體：鎳帶（約0.07mm厚）電池放電時向外電路

5、輸送電子的電極，此時電極發(fā)生氧化反應(yīng)。通常是電位低的電極，鋰離子電池中石墨電極。11鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)隔膜隔膜l材質(zhì)：單層PE（聚乙烯）或者 三層復(fù)合PP（聚丙烯） +PE+PPl厚度：單層一般為0.0160.020mm 三層一般為0.0200.025mm隔膜隔膜separation film是放置于兩極之間，作為隔離電極的裝置，藉以避免兩極上的活性物質(zhì)直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路。但隔膜仍需能讓帶電離子通過，以形成通路。 隔膜要求：離子透過度大離子透過度大 機(jī)械性強度適當(dāng)機(jī)械性強度適當(dāng) 本身為絕緣體本身為絕緣體 不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng)不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng) 12鋰離子電池生產(chǎn)用

6、的主要設(shè)備1. 真空行星攪拌機(jī)真空行星攪拌機(jī)用途：將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀。132. 電極涂布機(jī)：電極涂布機(jī)： 用途:攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片 上。對漿料的涂布厚度精確到3微米以下。14 3. 輥壓機(jī)輥壓機(jī)：涂布后的極片進(jìn)一步壓實，提高電池的能量密度。154. 極片分切設(shè)備極片分切設(shè)備165. 全自動超聲焊接全自動超聲焊接導(dǎo)電柄設(shè)備導(dǎo)電柄設(shè)備17 6. 卷繞機(jī)卷繞機(jī)：將制造好的極片卷繞成電池18全自動卷繞機(jī)197. 手套箱：保證在低濕度環(huán)境下將電手套箱：保證在低濕度環(huán)境下將電解液與卷芯封裝在一起解液與卷芯封裝在一起208. 注液機(jī)：保證高精度的流水化將電解液真空注液機(jī)：保證高精度的

7、流水化將電解液真空注入電池包裝材料內(nèi)注入電池包裝材料內(nèi)21鋰離子電池結(jié)構(gòu)鋰離子電池結(jié)構(gòu)電解液電解液 性質(zhì)： 無色透明液體，具有較強吸濕性。 應(yīng)用： 主要用于可充電鋰離子電池的電解液，只能在干燥環(huán)境下使用操作（如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi)）。 規(guī)格： 溶劑組成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比） LiPF6濃度 1mol/l 質(zhì)量指標(biāo)： 密度（25）g/cm3 1.230.03 水分（卡爾費休法） 20ppm 游離酸（以HF計） 50ppm 電導(dǎo)率（25） 10.40.5 mscm229. 焊接設(shè)備焊接設(shè)備激光電池封焊機(jī)激光電池封焊機(jī)l 微電腦高頻逆變點焊機(jī)微電腦高頻逆變點焊機(jī)

8、 l 超聲波金屬點焊機(jī)超聲波金屬點焊機(jī)2310. 滾槽、封裝設(shè)備：滾槽、封裝設(shè)備：24 11. 化成測試設(shè)備化成測試設(shè)備：將做好的電池充電活化，產(chǎn)生電壓，同時測試電池的容量。2512. 真空干燥箱：真空干燥箱：全自動真空烤箱l 高溫烤箱高溫烤箱26鋰離子電池的命名鋰離子電池的命名 鋰離子二次電池的命名也分圓柱形和方形、扣式幾種鋰離子二次電池的命名也分圓柱形和方形、扣式幾種: :圓柱形的命名用三個字母和圓柱形的命名用三個字母和5位數(shù)字來位數(shù)字來表示，前兩個字母表示鋰離子電池表示，前兩個字母表示鋰離子電池(LI)，后一個字母表示圓柱形后一個字母表示圓柱形(R)，前兩位數(shù)，前兩位數(shù)字表示以字表示以m

9、m為單位的最大直徑，后三為單位的最大直徑，后三位數(shù)字表示以位數(shù)字表示以0.lmm為單位的最大高度，為單位的最大高度，如如LIR18500即表示直徑為即表示直徑為18mm，高，高50mm的圓柱形鋰離子電池。的圓柱形鋰離子電池。 18mm高度高度50mmLIR1850027方形的命名方形的命名用三個字母和用三個字母和6位數(shù)字來表位數(shù)字來表示，前兩個字母表示鋰離示，前兩個字母表示鋰離子電池子電池(LI)，后一個字母表，后一個字母表示方形示方形(S)，前兩位數(shù)字表，前兩位數(shù)字表示以示以mm為單位的最大厚度，為單位的最大厚度，中間兩位數(shù)字表示以中間兩位數(shù)字表示以mm為為單位的寬度，后兩位數(shù)字單位的寬度，后兩位數(shù)字以以mm為單位的最大高度，為單位的