鋰離子電芯制作工藝簡介

1、培訓(xùn)教程鋰離子電池基礎(chǔ)知識1教程大綱電池分類（10min)鋰離子電池之電化學(xué)反應(yīng)機理 (20min)鋰離子電池之應(yīng)用領(lǐng)域（5min)鋰離子電池之結(jié)構(gòu)(20min)液態(tài)鋰離子電池之工藝流程(30min)液態(tài)鋰離子電池之生產(chǎn)設(shè)備(15min)鋰離子電池之性能指標(biāo) (20min)鋰離子電池質(zhì)量認(rèn)證（10min)2電池種類劃分一次電池小型二次電池：鎳鎘、鎳氫、鋰離子鉛酸電池動力電池燃料電池太陽能電池-地面光伏發(fā)電其他新型電池資料來源：D:Veken培訓(xùn)教程電池種類.txt3什么叫鋰離子電池？ 鋰離子電池是指Li+ 嵌入化合物為正、負(fù)極的二次電池。正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2、LiXNiO2 或LiX

2、MnO2 負(fù)極采用鋰-碳層間化合物L(fēng)iXC6。電解質(zhì)為溶解有鋰鹽LiPF6 、 LiAsF6等有機溶液。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“搖椅電池”。 充電池時，Li+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。4鋰離子電池電化學(xué)反應(yīng)機理正極反應(yīng)：LiCoO2= Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 負(fù)極反應(yīng)：C + xLi+ + xe- = CLix 電池總反應(yīng)：LiCoO2 + C = Li1-xCoO2 + CLix 放電時發(fā)生上述反應(yīng)的逆反應(yīng)。5鋰離子電池特點高能量密度高工作電壓 長循環(huán)壽命電化學(xué)特性穩(wěn)定荷電保持能力強無污

3、染無記憶效應(yīng)6應(yīng)用領(lǐng)域Li-ion Battery7鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極 活性物質(zhì)（LiCoO2LiMnO2LiNixCo1-xO2) 導(dǎo)電劑、溶劑、粘合劑、基體 負(fù)極 活性物質(zhì)（石墨、MCMB) 粘合劑、溶劑、基體 隔膜（PP+PE）電解液（LiPF6 + DMC EC EMC)外殼五金件（鋁殼、蓋板、極耳、絕緣片）8方（角）形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖9圓柱形鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖密封圈限流開關(guān)隔膜絕緣墊10軟包裝鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖11鋰離子電池結(jié)構(gòu)正極正極基體：鋁箔（約0.020mm厚)正極物質(zhì)：鈷酸鋰+碳黑+PVDF正極集流體：鋁帶（約0.1mm厚）12鋰離子電池結(jié)構(gòu)負(fù)極負(fù)極基體：銅箔（約0.015mm厚

4、)負(fù)極物質(zhì)：石墨+CMC+SBR負(fù)極集流體：鎳帶（約0.07mm厚）13鋰離子電池結(jié)構(gòu)隔膜14鋰離子電池結(jié)構(gòu)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。15液態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程配料卷繞注液檢測包裝拉漿制片化成激光焊裁片16配料工藝流程正極干粉處理正極篩漿料正極混干粉正極真空攪拌負(fù)極干粉處理負(fù)極真空攪拌負(fù)極篩粉負(fù)極攪拌負(fù)極篩漿料正極拉漿負(fù)極拉漿正極負(fù)極17拉漿工藝流程送 帶上 漿正、負(fù)極漿料正、負(fù)極裁片烘烤收 帶18裁片工藝流程正極裁大片正極劃線刮粉正極片輥切負(fù)極裁大片負(fù)極稱重分檔負(fù)極劃線刮粉負(fù)極片輥切正極稱重分檔負(fù)極吸塵

5、正極制片負(fù)極制片19制片工藝流程正極真空烘烤正極吸塵正極片輥壓負(fù)極真空烘烤負(fù)極吸塵負(fù)極片輥壓負(fù)極貼膠紙正極焊極耳負(fù)極焊極耳卷繞卷繞正極貼膠紙正極吸塵負(fù)極沖壓極耳20卷繞工藝流程卷繞貼底部膠紙壓芯入殼正、負(fù)極片配片隔膜隔膜裁剪測短路套絕緣片并固定負(fù)、正極極耳點焊離心入殼測短路壓蓋帽激光焊底部超聲焊鋁鎳復(fù)合帶21激光焊工藝流程上夾具稱重分級激光焊接注液全檢內(nèi)阻全檢氣密性22注液工藝流程真空烘烤稱重注液化成貼膠紙?zhí)啄z圈擦洗23化成工藝流程高溫烘烤分容化成測電壓、貼不干膠，半成品入庫清洗壓鋼珠高溫貯存自檢電壓鋁鎳復(fù)合片點焊24檢測包裝工藝流程充電反充電放電客戶裝盒、包裝全檢電壓清洗全檢內(nèi)阻全檢尺寸25

6、液態(tài)鋰離子電池生產(chǎn)所用設(shè)備真空攪拌機拉漿機（涂布機）裁切機輥壓機卷繞機激光焊機真空注液機化成檢測柜26液態(tài)鋰離子電池性能常規(guī)性能： 容量 電壓 內(nèi)阻可靠性性能： 循環(huán)壽命 放電平臺 自放電 貯存性能 高低溫性能安全性能 過充 短路 針刺 跌落 濕水 低壓 振動27容量電池在一定放電條件下所能給出的電量稱為電池的容量，以符號C表示。常用的單位為安培小時，簡稱安時（Ah）或毫安時（mAh）。電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實際容量。理論容量是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律計算而得的最高理論值。為了比較不同系列的電池，常用比容量的概念，即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量，單位為Ah/kg

7、（mAh/g)或Ah/L(mAh/cm3)。實際容量是指電池在一定條件下所能輸出的電量。它等于放電電流與放電時間的乘積，單位為Ah，其值小于理論容量。額定容量也叫保證容量，是按國家或有關(guān)部門頒布的標(biāo)準(zhǔn)，保證電池在一定的放電條件下應(yīng)該放出的最低限度的容量。28電壓 開路電壓 電池在開路狀態(tài)下的端電壓稱為開路電壓。電池的開路電壓等于電池的正極的還原電極電勢與負(fù)極電極電勢之差。 工作電壓 工作電壓指電池接通負(fù)載后在放電過程中顯示的電壓，又稱放電電壓。在電池放電初始的工作電壓稱為初始電壓。 電池在接通負(fù)載后，由于歐姆電阻和極化過電位的存在，電池的工作電壓低于開路電壓。29內(nèi)阻電流通過電池內(nèi)部時受到阻力

8、，使電池的電壓降低，此阻力稱為電池的內(nèi)阻。電池的內(nèi)阻不是常數(shù)，在放電過程中隨時間不斷變化，因為活性物質(zhì)的組成、電解液濃度和溫度都在不斷地改變。30循環(huán)壽命電池在完全充電后完全放電，循環(huán)進行，直到容量衰減為初始容量的75%，此時循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命循環(huán)壽命與電池充放電條件有關(guān)鋰離子電池室溫下1C充放電循環(huán)壽命可達(dá)300-500次（行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最高可達(dá)800-1000次。31自放電電池完全充電后，放置一個月。然后用1C放電至3.0V，其容量記為C2；電池初始容量記為C0；1-C2/C0即為該電池之月自放電率32記憶效應(yīng)記憶效應(yīng)是針對鎳鎘電池而言的，由于傳統(tǒng)工藝中負(fù)極為燒結(jié)式，鎘晶粒較粗，如果鎳鎘電池在它們被完全放電之前就重新充電，鎘晶粒容易聚集成塊而使電池放電時形成次級放電平臺。電池會儲存這一放電平臺并在下次循環(huán)中將其作為放電的終點，盡管電池本身的容量可以使電池放電到更低的平臺上。在以后的放電過程中電池將只記得這一低容量。同樣在每一次使用中，任何一次不完全的放電都將加深這一效應(yīng)，使電池的容量變得更低。 要消除這種效應(yīng)，有兩種方法，一是采用小電流深度放電（如用0.1C放至0V）一是采用大電流充放電（如1C）幾次。鎳氫電池和鋰離子電池均無記憶效應(yīng)33鋰離子電池質(zhì)量認(rèn)證34總