手機電池制作工藝培訓課件

手機電池制造知識PreparedbyAlinaMa手機電池制造知識PreparedbyAlinaMa1目錄鋰離子電池的概述鋰離子電池工作原理鋰離子電池的結構鋰離子電池生產流程鋰離子電池的特點鋰離子電池常用特性電池不良項目及成因目錄鋰離子電池的概述2鋰離子電池概述鋰離子二次電池是在研究鋰二次電池的基礎上發(fā)展起來的。由于鋰電池在充電時鋰枝晶的出現，易造成隔膜刺破引起短路，出現電池爆炸等安全問題，長期困擾鋰二次電池的研究進展。采用嵌鋰的化合物作電極后，電池在充放過程中僅僅靠鋰離子在兩極之間的轉移，避免了鋰枝晶的出現，使安全問題、循環(huán)壽命短的問題得到基本解決。目前，鋰離子二次電池所采用的負極材料的碳，正極是嵌鋰的金屬氧化物，電解液是由無機鹽LiPF6溶于有機溶劑所組成。

鋰離子電池概述鋰離子二次電池是在研究鋰二次電池的基礎上發(fā)展起3電池工作原理鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物質，當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電極的過程中叫嵌入;從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去，故有人稱鋰離子電池為“搖椅電池”。其化學反應方程式為：

正極LiCoO2------->Li1-xCoO2+xLi++xe-

負極6C+xLi++xe-------->LixC6全反應6C+LiCoO2------->LixC6+Li1-xCoO2

電池工作原理鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性4手機電池制作工藝培訓課件5鋰離子電池的結構1、正極：電池反應的主體，主要反應物質為LiCoO2，正極片是由LiCoO2粉末調成膏體狀涂覆在鋁箔上烘干而成。2、負極：與正極匹配成為電池反應的主體，主要反應物質為C，負極片是由石墨粉末調成膏體狀涂覆在銅箔上烘干而成。3、隔膜紙：置于正極與負極之間起隔離作用，主要是防止正極與負極直接接觸而導致電池內部短路?，F在的所采用的隔膜紙一般為PE/PP多層微孔薄膜。4、電解液：電池反應過程中作鋰離子來回移動的載體，一般采用LiPF6作電解質溶解于EC/DMC/EMC等酯類物質中而形成的有機電解液。5、五金配件：主要包括鋼殼、蓋板等。鋼（鋁）殼：電池電化學反應系統的容器。

蓋板：在整個電池系統中起密封和輸出電流的作用。鋰離子電池的結構1、正極：電池反應的主體，主要反應物質為Li6鋰離子電池的結構鋰離子電池的結構7生產流程

分容激光焊接裝配卷繞烘烤小片制片配料塗布進料檢驗清洗封口注液化成電芯烘烤入庫生產流程8原材料進料檢驗電池容量的發(fā)揮靠化學材料?，F重點介紹化學材料的進料檢驗.化學材料包括：正極材料，負極材料，電解液，導電劑、溶劑、粘合劑、增稠劑。正極材料（活性物質）指的是：鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰，現在常用的是鈷酸鋰。負極材料指的是：石墨、炭粉電解液指的是：六氟磷酸鋰導電劑一般是指導電石墨，如;Super-p、KS-15溶劑有：去離子水、NMP粘合劑有：SBR、PVDF增稠劑有：CMC原材料進料檢驗電池容量的發(fā)揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的9鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰電鏡圖鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰電鏡圖10原材料進料檢驗名詞解釋：

粒度：

粉末顆粒的大小，以μm為單位

振實密度：

一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積

首次充放電效率：

電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值

克比容量：

每一克活性物質（鈷酸鋰或是石墨）所能發(fā)揮的容量

循環(huán)保持率：

電池經過多次充放電後的容量與初次容量的比值

平臺：

充滿電後電池（4.2V）放電到3.6V時的所用的放間

水分：

電解液中所含水分含量，以PPM為單位

HF：

電解液中所含氟化氫的含量，以PPM為單位

電導率：

電解液的導電能力分解電壓：

外加電壓時，電解液維持不分解所能承受的最大電壓值原材料進料檢驗名詞解釋：11原材料進料檢驗鈷酸鋰檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、PH值、首次充放電效率、克比容量、循環(huán)容量保持率、平臺負極石墨檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、首次充放電效率、克比容量、循環(huán)容量保持率、平臺電解液檢驗項目有：外觀、水分、HF含量、電導率、分解電壓原材料進料檢驗鈷酸鋰檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、PH值12配料配料分為正極配料和負極配料，正極材料和負極材料統稱為活性物質。配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合劑按照一定的比例攪拌混合成漿料，正極配料過程嚴禁有水分?？刂泣c：配方（活性物質94%）、固含量（正極：70±2%，負極：44±1%）、粘度：3000-10000mpa.s配料配料分為正極配料和負極配料，正極材料和負極材料統稱為活性13手機電池制作工藝培訓課件14攪拌機攪拌機15塗布同樣，塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上，並烘烤幹溶劑，負極塗布是將負極漿料塗覆在銅箔兩面上，並烘烤幹溶劑。箔材選擇：銅箔（10μm、12μm），鋁箔（16μm、20μm）控制點：面密度塗布同樣，塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料16塗布機塗布機17裁切，烘烤大片裁切：按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的余邊切去，並成卷的箔材切成規(guī)定尺寸的大片。烘烤大片：將分切好的大片放入烤箱烘烤以減少其水分含量。裁切，烘烤大片裁切：按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的余邊切去，18分切機烤箱分切機烤箱19壓片，分小片壓片：用輥軋機壓大片，使?jié){料緊覆在箔材上，需要控制壓片後的大片的厚度。過厚則壓片易壓死或斷片，且入殼難。過薄則容量低。分小片：將壓片後的大片分切成規(guī)定尺寸的小片,其寬度就是電池的高度。不能有毛刺。壓片，分小片壓片：用輥軋機壓大片，使?jié){料緊覆在箔材上，需要控20輥壓機輥壓機21分切機分切機22制片,極片烘烤將壓片後的小片進行如下操作：吸片(去除表面粉塵）點焊極耳（正負極引線）貼膠紙（絕緣，避免短路）極片外觀全檢控制點：虛焊（內阻大）、焊穿（短路）極片烘烤：將正負極片用80-90℃抽真空烘烤4H，減少極片濕氣。制片,極片烘烤將壓片後的小片進行如下操作：23真空幹燥箱正極耳及蓋帽正極片真空幹燥箱正極耳及蓋帽正極片24卷繞卷繞：將正極片、負極片及隔膜紙通過卷繞機卷成電池的大小，然后捏扁用膠紙纏住待裝殼,對於鋼殼，負極片比正極片長，隔著隔膜紙包裹著正極片。對於鋁殼，正極片比負極片長，隔著隔膜紙包裹負極片。要求，卷芯不能偏位，否則易短路或低容量。卷繞卷繞：將正極片、負極片及隔膜紙通過卷繞機卷成電池的大小，25卷繞機卷繞機26手機電池制作工藝培訓課件27裝配，激光焊接裝配：將卷芯裝入鋼殼（鋁殼),點焊極耳，加絕緣片，點焊蓋板。激光封口：將裝殼工序轉來的電芯通過碰焊機將其負極耳牢固地焊接在鋼殼上，之后將電芯上到激光焊接機模具上，通過激光焊接機將其蓋板嚴密地焊接在鋼殼上，之后進行真空測漏、測短路。裝配，激光焊接裝配：將卷芯裝入鋼殼（鋁殼),點焊極耳，加絕緣28絕緣片殼體卷芯絕緣片殼體卷芯29激光焊接機激光焊接機30真空測漏真空測漏31電芯烘烤，注液電芯烘烤:120℃左右烘烤電芯15H-24H以除濕。注液：將電解液注入到電芯中，電解液為離子提供遊動空間。電芯烘烤，注液電芯烘烤:120℃左右烘烤電芯15H-24H以32真空烘烤真空烘烤33真空注液機真空注液機34擱置，化成一般擱置24H以利於電解液浸潤。化成：對注液後地電池進行首次充電和放電以活化其活性物質。擱置，化成一般擱置24H以利於電解液浸潤。35化成櫃化成櫃36封口，清洗封口：將鋼珠敲進注液口。清洗：用水及丙酮清洗電芯表面的油污、劃線、膠等，並進行厚度全檢。封口，清洗封口：將鋼珠敲進注液口。37清洗清洗38分容，入庫分容：首次分選電池容量及平臺。入庫：進行電池的厚度內阻測試後入倉庫。分容，入庫分容：首次分選電池容量及平臺。39分容檢測櫃分容檢測櫃40裝保護板，包裝電芯安裝保護板，包裝後即完成了整個生產制造過程。裝保護板，包裝電芯安裝保護板，包裝後即完成了整個生產制造過程41鋰離子電池的優(yōu)點A.高能量密度B.單電池輸出電壓高C.自放電率低D.使用壽命長E.安全性能好F.無記憶效應G.不含重金屬如：鎘、汞等,因此對環(huán)境無污染，屬綠色環(huán)保電池鋰離子電池的優(yōu)點A.高能量密度42鋰離子電池的缺點A、電池成本高。主要表現在LiCoO2的價格高(Co的資源較少），電解質體系提純困難。B、不能大電流放電，一般放電電流在1C以下。C、需要保護線路板控制鋰離子電池的缺點A、電池成本高。主要表現在LiCoO2的價格43鋰離子電池最常用的特性

容量：是指電池以一定的充電速率充電至4.2V，再以4.2V

恒壓充電至電流小于0.01C，之后以

一定的放電速

率放電至2.75V的容量（以Ah或mAh表示）。平臺：是指電池以一定的充電速率充電至4.2V，再以4.2V

恒壓充電至電流小于0.01C，之后以1C放電速率放

電至3.6V的時間（以min表示）。內阻：是指電池在充電至50%左右的情況下通過二次電池

內阻測試儀測量出來的內阻值（以m?表示）。鋰離子電池最常用的特性容量：是指電池以一定的充電速率充電至44鋰離子電池最常用的特性自放電：是指電池在沒有對外做功的情況下，其自身內部物質

發(fā)生化學反應而致使電池能量（容量）損失的現象。如自

放電較大的電池往往表現為儲存一段時間后出現低電壓

（或零電壓）的現象。安全性能：是指電池在過充、短接或其他濫用條件下的情況下

其外表是否有爆炸、破裂、漏液的現象。外觀：是指成品電芯在出貨時的外觀尺寸和表面質量。目前，

國內客戶關心最多的是電芯的厚度、高度及漏液。鋰離子電池最常用的特性自放電：是指電池在沒有對外做功的情況下45電池不良項目及成因1、容量低產生原因：a.敷料量偏少;b.極片兩面敷料量相差較大;c、極片斷裂;d、電解液少;e、電解液電導率低;f、正極與負極配片未配好;g、膠粘劑老化導致料脫落;h、正負極比容量小2、內阻高產生原因：a、正負極片與各自極耳虛焊;b、極耳與殼體虛焊;c、鉚釘與壓板接觸內阻大;3、電壓低產生原因：a、副反應（電解液分解;正極有雜質;有水）;b、未化成好（SEI膜未形成完全）;c、毛刺;d、微短路;e、負極產生枝晶電池不良項目及成因1、容量低產生原因：46電池不良項目及成因4、循環(huán)壽命低產生原因：a、未化成好（SEI膜不完整）;b、粘結劑老化導致脫料;c、負極比容量低;d、正極敷料多而負極少;e、漏氣;f、電解液分解，電導率降低5、短路產生原因：a、料塵;b、裝殼時裝破;c、卷繞不齊;d、隔膜有洞;e、毛刺電池不良項目及成因4、循環(huán)壽命低產生原因：47演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！48手機電池制造知識PreparedbyAlinaMa手機電池制造知識PreparedbyAlinaMa49目錄鋰離子電池的概述鋰離子電池工作原理鋰離子電池的結構鋰離子電池生產流程鋰離子電池的特點鋰離子電池常用特性電池不良項目及成因目錄鋰離子電池的概述50鋰離子電池概述鋰離子二次電池是在研究鋰二次電池的基礎上發(fā)展起來的。由于鋰電池在充電時鋰枝晶的出現，易造成隔膜刺破引起短路，出現電池爆炸等安全問題，長期困擾鋰二次電池的研究進展。采用嵌鋰的化合物作電極后，電池在充放過程中僅僅靠鋰離子在兩極之間的轉移，避免了鋰枝晶的出現，使安全問題、循環(huán)壽命短的問題得到基本解決。目前，鋰離子二次電池所采用的負極材料的碳，正極是嵌鋰的金屬氧化物，電解液是由無機鹽LiPF6溶于有機溶劑所組成。

鋰離子電池概述鋰離子二次電池是在研究鋰二次電池的基礎上發(fā)展起51電池工作原理鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物質，當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電極的過程中叫嵌入;從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去，故有人稱鋰離子電池為“搖椅電池”。其化學反應方程式為：

正極LiCoO2------->Li1-xCoO2+xLi++xe-

負極6C+xLi++xe-------->LixC6全反應6C+LiCoO2------->LixC6+Li1-xCoO2

電池工作原理鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性52手機電池制作工藝培訓課件53鋰離子電池的結構1、正極：電池反應的主體，主要反應物質為LiCoO2，正極片是由LiCoO2粉末調成膏體狀涂覆在鋁箔上烘干而成。2、負極：與正極匹配成為電池反應的主體，主要反應物質為C，負極片是由石墨粉末調成膏體狀涂覆在銅箔上烘干而成。3、隔膜紙：置于正極與負極之間起隔離作用，主要是防止正極與負極直接接觸而導致電池內部短路?，F在的所采用的隔膜紙一般為PE/PP多層微孔薄膜。4、電解液：電池反應過程中作鋰離子來回移動的載體，一般采用LiPF6作電解質溶解于EC/DMC/EMC等酯類物質中而形成的有機電解液。5、五金配件：主要包括鋼殼、蓋板等。鋼（鋁）殼：電池電化學反應系統的容器。

蓋板：在整個電池系統中起密封和輸出電流的作用。鋰離子電池的結構1、正極：電池反應的主體，主要反應物質為Li54鋰離子電池的結構鋰離子電池的結構55生產流程

分容激光焊接裝配卷繞烘烤小片制片配料塗布進料檢驗清洗封口注液化成電芯烘烤入庫生產流程56原材料進料檢驗電池容量的發(fā)揮靠化學材料?，F重點介紹化學材料的進料檢驗.化學材料包括：正極材料，負極材料，電解液，導電劑、溶劑、粘合劑、增稠劑。正極材料（活性物質）指的是：鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰，現在常用的是鈷酸鋰。負極材料指的是：石墨、炭粉電解液指的是：六氟磷酸鋰導電劑一般是指導電石墨，如;Super-p、KS-15溶劑有：去離子水、NMP粘合劑有：SBR、PVDF增稠劑有：CMC原材料進料檢驗電池容量的發(fā)揮靠化學材料?，F重點介紹化學材料的57鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰電鏡圖鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰電鏡圖58原材料進料檢驗名詞解釋：

粒度：

粉末顆粒的大小，以μm為單位

振實密度：

一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積

首次充放電效率：

電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值

克比容量：

每一克活性物質（鈷酸鋰或是石墨）所能發(fā)揮的容量

循環(huán)保持率：

電池經過多次充放電後的容量與初次容量的比值

平臺：

充滿電後電池（4.2V）放電到3.6V時的所用的放間

水分：

電解液中所含水分含量，以PPM為單位

HF：

電解液中所含氟化氫的含量，以PPM為單位

電導率：

電解液的導電能力分解電壓：

外加電壓時，電解液維持不分解所能承受的最大電壓值原材料進料檢驗名詞解釋：59原材料進料檢驗鈷酸鋰檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、PH值、首次充放電效率、克比容量、循環(huán)容量保持率、平臺負極石墨檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、首次充放電效率、克比容量、循環(huán)容量保持率、平臺電解液檢驗項目有：外觀、水分、HF含量、電導率、分解電壓原材料進料檢驗鈷酸鋰檢驗項目有：外觀、粒度、振實密度、PH值60配料配料分為正極配料和負極配料，正極材料和負極材料統稱為活性物質。配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合劑按照一定的比例攪拌混合成漿料，正極配料過程嚴禁有水分。控制點：配方（活性物質94%）、固含量（正極：70±2%，負極：44±1%）、粘度：3000-10000mpa.s配料配料分為正極配料和負極配料，正極材料和負極材料統稱為活性61手機電池制作工藝培訓課件62攪拌機攪拌機63塗布同樣，塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上，並烘烤幹溶劑，負極塗布是將負極漿料塗覆在銅箔兩面上，並烘烤幹溶劑。箔材選擇：銅箔（10μm、12μm），鋁箔（16μm、20μm）控制點：面密度塗布同樣，塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料64塗布機塗布機65裁切，烘烤大片裁切：按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的余邊切去，並成卷的箔材切成規(guī)定尺寸的大片。烘烤大片：將分切好的大片放入烤箱烘烤以減少其水分含量。裁切，烘烤大片裁切：按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的余邊切去，66分切機烤箱分切機烤箱67壓片，分小片壓片：用輥軋機壓大片，使?jié){料緊覆在箔材上，需要控制壓片後的大片的厚度。過厚則壓片易壓死或斷片，且入殼難。過薄則容量低。分小片：將壓片後的大片分切成規(guī)定尺寸的小片,其寬度就是電池的高度。不能有毛刺。壓片，分小片壓片：用輥軋機壓大片，使?jié){料緊覆在箔材上，需要控68輥壓機輥壓機69分切機分切機70制片,極片烘烤將壓片後的小片進行如下操作：吸片(去除表面粉塵）點焊極耳（正負極引線）貼膠紙（絕緣，避免短路）極片外觀全檢控制點：虛焊（內阻大）、焊穿（短路）極片烘烤：將正負極片用80-90℃抽真空烘烤4H，減少極片濕氣。制片,極片烘烤將壓片後的小片進行如下操作：71真空幹燥箱正極耳及蓋帽正極片真空幹燥箱正極耳及蓋帽正極片72卷繞卷繞：將正極片、負極片及隔膜紙通過卷繞機卷成電池的大小，然后捏扁用膠紙纏住待裝殼,對於鋼殼，負極片比正極片長，隔著隔膜紙包裹著正極片。對於鋁殼，正極片比負極片長，隔著隔膜紙包裹負極片。要求，卷芯不能偏位，否則易短路或低容量。卷繞卷繞：將正極片、負極片及隔膜紙通過卷繞機卷成電池的大小，73卷繞機卷繞機74手機電池制作工藝培訓課件75裝配，激光焊接裝配：將卷芯裝入鋼殼（鋁殼),點焊極耳，加絕緣片，點焊蓋板。激光封口：將裝殼工序轉來的電芯通過碰焊機將其負極耳牢固地焊接在鋼殼上，之后將電芯上到激光焊接機模具上，通過激光焊接機將其蓋板嚴密地焊接在鋼殼上，之后進行真空測漏、測短路。裝配，激光焊接裝配：將卷芯裝入鋼殼（鋁殼),點焊極耳，加絕緣76絕緣片殼體卷芯絕緣片殼體卷芯77激光焊接機激光焊接機78真空測漏真空測漏79電芯烘烤，注液電芯烘烤:120℃左右烘烤電芯15H-24H以除濕。注液：將電解液注入到電芯中，電解液為離子提供遊動空間。電芯烘烤，注液電芯烘烤:120℃左右烘烤電芯15H-24H以80真空烘烤真空烘烤81真空注液機真空注液機82擱置，化成一般擱置24H以利於電解液浸潤。化成：對注液後地電池進行首次充電和放電以活化其活性物質。擱置，化成一般擱置24H以利於電解液浸潤。83化成櫃化成櫃84封口，清洗封口：將鋼珠敲進注液口。清洗：用水及丙酮清洗電芯表面的油污、劃線、膠等，並進行厚度全檢。封口，清洗封口：將鋼珠敲進注液口。85清洗清洗86分容，入庫分容：首次分選電池容量及平臺。入庫：進行電池的厚度內阻測試後入倉庫。分容，入庫分容：首次分選電池容量及平臺。87分容檢測櫃分容檢測櫃88裝保護板，包裝電芯安裝保護板，包裝後即完成了整個生產制造過程。裝保護板，包裝電芯安裝保護板，包裝後即完成了整個生產制造過程89鋰離子電池的優(yōu)點A.高能量密度B.單電池輸出電壓高C.自放電率低D.使用壽命長E.安全性能好F.無記憶效應G.不含重金屬如：鎘、汞等,因此對環(huán)境無污染，屬綠色環(huán)保電池鋰離子電池的優(yōu)點A.高能量密度90鋰離子電池的缺點A、電池成本高。主要表現在LiCoO2的價格高(Co的資源較少），電解質體系提純困難。B、不能大電流放電，一般放電電流在1C以下。C、需要保護線路板控制鋰離子電池的缺點A、電池成本高。主要表現在LiCoO2的價格91鋰離子電池最常用的特性