锂离子电池生产操作方法课件.ppt
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1、研发部培训,锂离子电池生产作业方法,目 录,一.配料二.涂布三.制片四.卷绕装配五.注液六.检测包装,一.配料(一)原材料烘烤作业步骤1、清洁干燥设备器具。2、称料。3、设置参数。4、烘烤 5、取料或保存关键操作1、确保烘箱内及所用器具清洁干燥,且烘箱运行正常。2、称取待烘烤物料置于不锈钢托盘或不锈钢桶中,依次(从上往下)放入烘箱,并随时关闭烘箱门。3、打开电源,在数字调节仪面上按下开关,处于“ON”状态,然后旋转螺旋开关,调节到烘烤所需的温度,再按下开关处于“OFF”状态,打开“加热”开关。根据工艺要求设定烘烤温度,烘烤时间在温度达到设定温度后开始计时。4、启动加热开关,待烘箱内温度达到烘烤
2、温度时,方可抽真空加热,真空度为-0.02-0.04MPa 5、烘烤结束,关闭加热和电源开关,暂不使用时,需真空保存,真空度为-0.02-0.04MPa。待温度45时方可取用。,作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.设备参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。操作准备1.开机前查看烤箱交接班记录所记录设备交接运行情况;看烤箱有无悬挂设备维修标示、烤箱门合页有无松动及门锁钩有无松动变形;2.打开干燥气、真空查看烤箱有无漏气现象(保证无漏气、漏真空现象);3.打开电源开关,检查所有开关按钮是否灵敏,真空表是否正常检查各温控表设置有无异常;4.需
3、打开烤箱门放置或取出物品时请先检查操作台上真空表显示真空度是否为0,方可进行开门操作。质量接收标准1.正负极材料无明显硬块。2.材料呈粉末状。3.所使用的原材料是否在有效试用期之内;4.所使用的原材料型号及规格是否符合工艺要求;5.所使用原材料的批号是否一致(如不一致,需对相关批次进行标识)。,过程控制要点1、正极烘烤过的干粉必须保证真空度-0.01-0.04MPa存放或密封(可使用不锈钢桶及胶带密封)保存,真空保存时间不超过48h,密封保存时间不超过8h,否则重新烘烤。配料原材料不能暴露在空气中,使用时才能打开,使用后必须密封存放;2、烘烤结束原材料温度必须降至低于60时取出,避免取出时烫伤
4、及原材料吸收空气中水份。3、每班原材料烘烤结束后,需将烘箱清洁干净。4、放置盛有料的钢盘时,不同的材料必须分层摆放。异常处理1.烘箱温度超过工艺要求上限值时,应及时调整;2.如在烘烤过程中发现设备工艺参数异常现象,需停止设备运行并及时向现场工艺人员反馈;(二)正极制胶作业步骤1、清洁干燥设备器具 2、加NMP 3、加PVDF 4、润湿PVDF 5、分散PVDF 6、搅拌完成,作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。关键操作1、准备:确保设备、使用器具清洁干燥;设备可正常运行,各项参数处于正常状态。2
5、、加NMP:打开电源,升起搅拌桨,检查搅拌桶状态,拉出搅拌桶,加入称好的工艺要求的NMP。3、加PVDF:加入称好的烘烤过的工艺要求的PVDF,将搅拌桶推入搅拌桨下,锁紧,降下搅拌桨。4、润湿PVDF:将公转逐步增加至10rpm,分散50100rpm搅拌5min,直至PVDF完全润湿为止。升起搅拌桨,用刮料板将搅拌桨和桶壁的PVDF干粉或料团刮下。5、分散PVDF:降下搅拌桨,开启公转与分散开关,将转速逐渐增加至公转20rpm,分散2200rpm,搅拌34h高速分散。保证PVDF母液完全溶解于NMP中形成均匀胶液。6、搅拌完成:分散到时间后,目测PVDF母液,澄清透明后,将PVDF母液在真空度
6、-0.06MPa 条件下真空保存,待使用。,操作准备1.确保搅拌桶内部清洁。2.检查电源线、地线连接是否良好,气阀是否接通。3.检查真空搅拌机的旋转部位是否有松动;气路中各密封件密闭是否完好。质量接收标准 目测胶液无杂质、溶解充分、均匀过程控制要点1、在配料过程中严禁洒水、拖地等将大量水分带入生产区域;2、保证搅拌桨、搅拌桶及所用器具清洁干燥;3、配料过程料温控制在20-50;4、搅拌过程中不允许搅拌桨和桶壁上有干料或料团存在;5、第4步骤搅拌30min后擦机头、锅壁一次;6、搅拌完成,目测PVDF胶液:呈透明、颜色均一、无杂质、无未溶解料团;7、在干粉未完全湿润时,禁止抽真空;8、在搅拌过程
7、中接上循环水及浆料温度监控插头;9、车间温湿度控制:温度1530;湿度:35%RH。异常处理1、在步骤4中,如干粉未被完全浸润,则继续搅拌5min,直至干粉被完全湿润。2、母液中如有料团,说明PVDF未完全溶解,需继续搅拌,直至完全溶解为止。如有其它异常时及时通知技术人员。,(三)正极配料作业步骤1、加导电剂 2、分散导电剂 3、加主材搅拌 4、加NMP稀释分散 5、低速真空除泡 6、测黏度 7、调粘度 作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。关键操作1、确保设备、使用器具清洁干燥;设备可正常运行。
8、开启电源,升起搅拌桨,在配好的工艺所需的PVDF母液中加入工艺所需的导电剂(Super-P、KS-6)。2、降下搅拌桨,将公转逐步增加至10rpm分散100200rpm搅拌5min,直至导电剂完全润湿为止。升起搅拌桨,用刮料板将搅拌桨和桶壁的导电剂干粉或料团刮下。降下搅拌桨,开启公转与分散开关,将转速逐渐增加至公转30rpm,分散2400rpm,搅拌1h。,3、升起搅拌桨,用刮料板将搅拌桨和桶壁的导电液刮下,拉出搅拌桶,将秤好的主材分23次加入搅拌桶中,每次加入后要开启公转逐渐增加至10rpm,分散3050rpm进行低速搅拌10min。然后刮壁厚开启公转逐渐增加至45rpm,分散500rpm,
9、搅拌2h。4、加入剩余NMP,开启搅拌,将公转逐步增加至25rpm分散2400rpm搅拌2h。5、高速分散结束后,将公转速度调至10rpm,分散200rpm,真空搅拌0.5h。6、用黏度计测量浆料黏度,黏度符合要求则进行浆料过筛步骤或真空保存,如果不合则进行调黏度工步。具体测黏度方法和浆料黏度标准见测黏度工艺卡片。7、浆料固含计算补加少量的NMP,重新公转20rpm,分散2000rpm搅拌5min,再将公转速度调至10rpm,分散200rpm,真空搅拌0.5h。然后再按步骤6进行。操作准备1.确保搅拌桶内部清洁。2.检查电源线、地线连接是否良好,气阀是否接通。3.检查真空搅拌机的旋转部位是否有
10、松动;气路中各密封件密闭是否完好。质量接收标准 目测浆料无杂质、溶解充分、均匀过程控制要点1、在配料过程中严禁洒水、拖地等将大量水分带入生产区域;2、每换步骤后均要擦试搅拌桨、桶壁一次;3、搅拌机清洗后必须用热风枪吹干;,4、桨料的实际固含量误差控制在理论固含量0.5%范围内;5、搅拌完成,目测浆料:有光泽、有流动性、无气泡、无结胶、无明显分层;6、加主材时,装原材料的塑料袋不允许直接与地面接触,以防加料过程中混入杂物;7、在干粉未完全湿润时,禁止抽真空;8、在搅拌过程中接上循环水及浆料温度监控插头;9、车间温湿度控制:温度1530;湿度:35%RH。异常处理1、在步骤4中,如干粉未被完全浸润
11、,则继续搅拌5min,直至干粉被完全湿润。2、母液中如有料团,说明PVDF未完全溶解,需继续搅拌,直至完全溶解为止。如有其它异常时及时通知技术人员。(四)负极制胶作业步骤1、清洁干燥设备器具 2、加去离子水和无水乙醇 3、加CMC 4、润湿CMC 5、分散CMC 6、搅拌完成,作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。,关键操作1、确保设备、使用器具清洁干燥;设备可正常运行,各项参数处于正常状态;2、打开电源,升起搅拌桨,检查搅拌桶状态,拉出搅拌桶,依次加入称好的工艺要求的去离子水和无水乙醇;3、加入
12、称好的工艺要求的CMC,将搅拌桶推入搅拌桨下,锁紧,降下搅拌桨;4、将公转逐步增加至10rpm,分散50100rpm搅拌5min,直至CMC完全润湿为止。升起搅拌桨,用刮料板将搅拌桨和桶壁的CMC干粉或料团刮下;5、降下搅拌桨,开启公转与分散开关,将转速逐渐增加至公转25rpm,分散2200rpm,高速分散拌45h。保证CMC母液完全溶解于去离子水中形成均匀胶液;6、分散到时间后,目测CMC溶液,澄清透明后,将CMC溶液在真空度-0.08MPa 条件下真空保存,待使用。操作准备1.确保搅拌桶内部清洁。2.检查电源线、地线连接是否良好,气阀是否接通。3.检查真空搅拌机的旋转部位是否有松动;气路中
13、各密封件密闭是否完好。质量接 收标准 目测胶液无杂质、溶解充分、均匀,过程控制要点1、在配料过程中严禁洒水、拖地等将大量水分带入生产区域;2、配料过程保证料温50,若料温达到50再打开冷却水降温。3、每步骤转换后必须对搅拌桨及桶壁进行擦拭。4、搅拌完成,目测CMC胶液:呈透明、颜色均一、无杂质、无未溶解料团;5、在干粉未完全湿润时,禁止抽真空;6、在搅拌过程中接上循环水及浆料温度监控插头;7、车间温湿度控制:温度1530,湿度:50%RH。异常处理1、在步骤4中,如干粉未被完全浸润,则继续搅拌5min,直至干粉被完全湿润。2、母液中如有料团,说明PVDF未完全溶解,需继续搅拌,直至完全溶解为止
14、。如有其它异常时及时通知技术人员。(五)负极配料作业步骤1、加导电剂 2、分散导电剂 3、加主材搅拌 4、加去离子水稀释分散,5、加SBR搅拌 6、加NMP低速真空除泡 7、调粘度 8、出料,作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。关键操作1、确保设备、使用器具清洁干燥;设备可正常运行。开启电源,升起搅拌桨,在配好的工艺所需的PVDF母液中加入工艺所需的导电剂(Super-P、KS-6)。2、降下搅拌桨,将公转逐步增加至10rpm分散100200rpm搅拌5min,直至导电剂完全润湿为止。升起搅拌桨
15、,用刮料板将搅拌桨和桶壁的导电剂干粉或料团刮下。降下搅拌桨,开启公转与分散开关,将转速逐渐增加至公转30rpm,分散2400rpm,搅拌1h。3、升起搅拌桨,用刮料板将搅拌桨和桶壁的导电液刮下,拉出搅拌桶,将秤好的主材分23次加入搅拌桶中,每次加入后要开启公转逐渐增加至10rpm,分散3050rpm进行低速搅拌10min。然后刮壁厚开启公转逐渐增加至45rpm,分散500rpm,搅拌2h。4、加入剩余NMP,开启搅拌,将公转逐步增加至25rpm分散2400rpm搅拌2h。5、高速分散结束后,将公转速度调至10rpm,分散200rpm,真空搅拌0.5h。6、用黏度计测量浆料黏度,黏度符合要求则进
16、行浆料过筛步骤或真空保存,如果不合则进行调黏度工步。具体测黏度方法和浆料黏度标准见测黏度工艺卡片。7、浆料固含计算补加少量的NMP,重新公转20rpm,分散2000rpm搅拌5min,再将公转速度调至10rpm,分散200rpm,真空搅拌0.5h。然后再按步骤6进行。,操作准备1.确保搅拌桶内部清洁。2.检查电源线、地线连接是否良好,气阀是否接通。3.检查真空搅拌机的旋转部位是否有松动;气路中各密封件密闭是否完好。质量接收标准 目测浆料无杂质、溶解充分、均匀过程控制要点1、在配料过程中严禁洒水、拖地等将大量水分带入生产区域;2、每换步骤后均要擦试搅拌桨、桶壁一次;3、桨料的实际固含量误差控制在
17、理论固含量0.5%范围内;4、搅拌完成,目测浆料:有光泽、有流动性、无气泡、无结胶、无明显分层;5、加主材时,装原材料的塑料袋不允许直接与地面接触,以防加料过程中混入杂物;6、在干粉未完全湿润时,禁止抽真空;7、在搅拌过程中接上循环水及浆料温度监控插头;8、车间温湿度控制:温度1530。湿度:50%RH。异常处理1、在步骤4中,如干粉未被完全浸润,则继续搅拌5min,直至干粉被完全湿润。2、母液中如有料团,说明PVDF未完全溶解,需继续搅拌,直至完全溶解为止。如有其它异常时及时通知技术人员。,(六)测粘度作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需
18、求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。关键操作1、清洁干燥器具:确保使用器具清洁干燥;设备可正常运行,各项参数处于正常状态。2、取浆料:用料勺取搅拌好的浆料约500ml于烧杯中,待检测。3、调平黏度计:调整黏度计两个底脚,使黏度计顶部的气泡处于黑色圈内,则粘度计调水平。4、安装转子:取下粘度计安装转子的黄色保护套,选择4号转子,顺时针旋入黏度计。5、设置参数:通过调整上下三角指示按钮选择需要设定的参数项目,通过调整左右三角指示按钮选择转子型号与转速,设定转子为4#,转速:60转/分。6、检测:带测量浆料放置于转子正下方,缓缓降下转子,使转子标记线刚好与液面相切。按确定键,开始测量,按复
19、位键停止测量。7、记录数据:测量时,待数值稳定1-2min后读取数据并记录在记录表上。测量完成后逆时针取下转子,擦拭干净放回专用盒中,将浆料倒回搅拌桶中。,质量接收标准1.目测浆料无杂质、溶解充分、均匀 2.满足工艺标准要求粘度过程控制要点1、使用烧杯盛取约500ml浆料;2、保证转子在烧杯的中间位置,转子上的标记线刚好与液面相切,不能能高出或没入液面;3、百分计标度不在标准范围时,需更换转子和转速重新测量;4、测量时,需反复测量2-3次,待数值稳定2-3min后方可读数。测量粘度值变化在5%以内;5、车间温湿度控制:温度1530;湿度:35%RH(正极测量需控制湿度,负极可以不控制湿度)。异
20、常处理 若浆料粘度超出工艺范围,粘度偏大需再次进行稀释调整,直至符合工艺要求;粘度偏小需让技术部给出处理意见后方可使用。,二.涂布(一)正极涂布作业步骤1、清理设备并保持干燥清洁 2、安装相应基体3、温度设定开启风机及加热 4、浆料准备5、自动上料机准备 6、安装料槽档料板加料7、试片 8、取样 9、称重并计算面密度 10、调整刀口 11、确认涂布尺寸开始生产 12、收卷作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。关键操作1.操作准备:打开电源,确认放卷机构、涂布系统、烘干系统、收卷机构分别可正常运转。
21、确认设备刮刀、涂辊、橡胶辊及各支持辊干净无赃物;根据涂布宽度安装料槽档板,并确认其对刮刀升降无影响。,2.安装基体:将相应型号铝箔安装在放卷机构,并与引带相连;收卷筒与引带连接好,试开机运行,观察各个部位保持可正常连续运行。3.加浆料:用自动上料机将浆料加入涂布机料槽中,浆料液面高度不要超过料槽高度的3/4,不要低于料槽高度的1/2,开启浆料搅拌器,调整限位开关,使其在挡料板之间往复搅拌浆料。4.试片:开机设定好左右刀口参数,试涂布23片,送入第二节烘箱烘烤10min,确认烘干后用刀片分别沿横向取3片小片用取样器裁成标准片测量重量计算面密度,如果面密度不符合要求,可通过调整左右刀口参数按以上方
22、法重新试片,直到面密度符合工艺标准,再确认涂长、间隙、涂布宽度符合工艺标准;并计算出标准涂布厚度,首件三检合格后,可正常开机涂布。5.涂布:正常涂布过程中每10min检测极片尺寸、厚度、外观是否正常,如有异常立即调整,并做好标识。6.清洗:涂布结束后,及时关闭加热系统、电源、气源。清理料槽、刮刀、涂辊、背辊上浆料及上料系统,并用干布将其擦拭干净,整理现场6S。操作准备1.开机准备:1.1确认外部电路、气源处于正常运行状态。1.2按下主控制柜左侧柜门开关,此时开关按钮弹出,门自动弹开,用右手扶住柜门,左手将主控制柜内的主电路空气开关向上扳至“ON”状态,此时主电路空气开关控制下的变频调速器自动开
23、启,并且液晶屏上显示数值,再把主电路空气开关右侧的各加热空气开关向上扳至“ON”状态,关上主控制柜左侧柜门。,1.3按下主控制柜右侧柜门开关,此时开关按钮弹出,门自动弹开,用右手扶住柜门,左手将右侧控制柜内的电气与触摸屏空气开关依次向上扳起至“ON”状态,此时主控制柜右侧面板上的触摸屏开启,并显示监控画面。1.4用柔性物(布、纸、海绵等)或压缩空气依次清洁背辊(胶辊)、逗辊、涂辊(钢辊)和各烘箱段。1.5检查基箔是否有裂口,有裂口用铝箔胶带粘上。2.穿基材(基箔)/穿引带3.设置烘箱段加热温度质量接收标准 浆料均匀涂于基体表面,无明显硬块和干料颗粒物、斑点。过程控制要点1、确认基体来料尺寸、取
24、样基体重量、面密度,外观合格;2、涂布极片 3、单双面间隙位、压边对齐度1mm;收卷对齐度5mm。4、结束时先停止加热,待烘箱温度60风机自动停止后,再关闭电源。5、车间温湿度控制:温度1530;湿度:35%RH。6、上料系统在不连续生产情况下,每天需用NMP进行清洗,连续生产时可每周清洗一次,电池型号更换时必须进行清洗。,异常处理1、在涂布过程中如极片未彻底烘烤干燥,则将已出烘箱的极片用热风枪吹干后进行标识,并及时调整涂布烘箱温度;2、涂布过程基体、浆料、极片出现异常时及时通知相关技术人员;3、涂布因其他原因停机时及时打开烘箱门,避免断带。(二)负极涂布作业步骤1、操作准备 2、安装基体3、
25、参数设定 4、加浆料5、试片 6、涂布7、清洗作业准备1.原料、物料、工具按要求准备到位。2.过程参数设置正确。3.设备满足正常生产的需求检查和点检。4.操作人员按要求穿戴劳保用品。,关键操作1.操作准备:打开电源,确认放卷机构、涂布系统、烘干系统、收卷机构分别可正常运转。确认设备刮刀、涂辊、橡胶辊及各支持辊干净无赃物;根据涂布宽度安装料槽档板,并确认其对刮刀升降无影响。2.安装基体:将相应型号铝箔安装在放卷机构,并与引带相连;收卷筒与引带连接好,试开机运行,观察各个部位保持可正常连续运行。3.加浆料:用自动上料机将浆料加入涂布机料槽中,浆料液面高度不要超过料槽高度的3/4,不要低于料槽高度的
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