锂离子电池基本工艺流程介绍课件.ppt

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1、锂离子电池基本工艺流程介绍,工艺部2018/6/28,锂离子电芯核心装配工艺分为：叠片工艺和卷绕工艺,制造工艺分类,两种工艺的主要区别和工艺名称来源 极片装配方式的区别,叠片工艺的主要工艺流程介绍,叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。,叠片工艺的定义,小电芯单体叠片过程演示,负极,隔离膜,正极,叠片工艺示意图(手工线),手工线叠片过程演示,叠片工艺示意图(自动线),自动叠片过程演示,叠片工艺示意图,叠片工序流程图,叠片工艺的主要工序流程图,搅拌,涂布,辊压,模切,叠片,焊接,封装,注液,化成,老化,电芯检

2、测,二封,分容,叠片工艺物料形态流程图,叠片工艺的主要工艺流程,搅拌示意图,（搅拌）工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆。,活性物质,导电剂,粘接剂,溶剂,搅拌罐,浆料控制点:1.粘度2.细度3.固含量4.温度,叠片工艺的主要工艺流程,200mm,麻花框式浆转速一般为066RPM，主要作用是形成对流层并防止固体颗粒沉降；锯齿形圆盘式搅拌浆的转速为02200RPM，主要起分散颗粒的作用。,（涂布）工序功能：将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别制成正负极片。,叠片工艺的主要工艺流程,原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的

3、转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制涂布层的厚度以达到重量要求，同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于基材上。,转移涂布,刮涂涂布,叠片工艺的主要工艺流程,涂布示意图,输出控制点:1.涂布尺寸2.涂布密度3.极片粘接性4.外观5.干燥度输入控制点：1.速度2.温度3.间隙（刀表）4.张力,叠片工艺的主要工艺流程,（辊压）工序功能：将涂布后的极片压实，达到合适的压实厚度。,叠片工艺的主要工艺流程,原理：通过调节压辊的间隙以及调节压力，从而达到极片压实厚度。,辊压控制点:1.压实厚度2.极片外观,（模切）工序功能：将辊压后极片冲切成小片。,叠片工艺的主要工艺流

4、程,原理：安装冲切模具，通过调节冲片行程，将极片切断。,模切控制点：1.极片尺寸2.极片外观（毛刺、边缘掉粉）,（叠片）工序功能：通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极极片规则地重叠在一起。,叠片工艺的主要工艺流程,叠片过程演示,叠片控制点:1.极片包覆情况2.电芯重量,（焊接）工序功能：将Al、CU-Ni 极耳一起焊接成为裸电芯,叠片工艺的主要工艺流程,原理：超声波焊接利用超声频率（1620KH Z）的机械振动能量在静压力的共同作用下，将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后有限的温升，从而达到连接异种金属的目的。,焊接控制点:1.极片包覆情况2.极耳焊接强度,叠片工艺的主要工艺流程

5、,切去多余的极耳,焊接,焊接后的裸电芯,（顶封）工序功能：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装,叠片工艺的主要工艺流程,原理：包装铝箔分3层（尼龙层、铝层、PP层），封装时通过加热使PP溶化，同时加压（封头压合）使两层包装铝箔粘合在一起，达到封装的目的,封装控制点:1.封装厚度2.封装强度,叠片工艺的主要工艺流程,（注液）工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住环境要求：电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度，烤箱内真空烘烤即为除水和溶剂。原理：水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接与水发生反应

6、。因此，在锂离子电池的制作过程中必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。,叠片工艺的主要工艺流程,注液控制点:1.注液量2.气袋封装强度,叠片工艺的主要工艺流程,（化成）工序功能：通过充放电方式将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形成良好的SEI膜。原理：锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应,在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体

7、电解质界面膜或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）,叠片工艺的主要工艺流程,化成控制点:化成工部的设置,（二封）工序功能：将电芯外型作最后加工,叠片工艺的主要工艺流程,抽气封边,老化,切边,折边,释放化成产生的气体,高温老化,切去气袋和多余的侧边,将侧边折起，完成电芯最终外形,二封控制点:1.电芯保液量2.电芯外观（残液、夹伤、尺寸不符）,叠片工艺的主要工艺流程,（分容）工序功能：将电芯容量进行筛选分类（电芯检测）工序功能：将电芯(内阻、电压、压降、外观、尺寸)进行筛选分类,叠片工艺的主要工艺流程,分容控制点:分容工部的设置,是否还有疑问？,我们将会安排考试，请做好准备。Thanks!,