锂离子电池基本工艺流程介绍讲解

锂离子电池基本工艺流程介绍技术部01/25/2010Li离子电芯核心制造工艺分为：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PartA：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叠片过程演示叠片工艺示意图Bi-cellInsertbatterycellFormedpocketPackingfoilStackingWelding叠片工序流程图（Mainprocess）叠片工艺的主要工序流程图搅拌（Mixing）涂布（Coating）对辊（Pressing）模切（ModuleCutting）叠片（Stacking）焊接（Welding）顶封（TopSealing）注液（Inject）预化（Formation）抽气封口（Degassing）测试成型（Forming）化成（Aging）叠片工艺物料形态流程图叠片工艺的主要工艺流程---MixingMixing示意图Mixing（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.Viscosity粘度2.Particlesize颗粒度3.Solidcontent固含量工序控制点：1.搅拌速度2.搅拌温度3.搅拌时间4.搅拌次序叠片工艺的主要工艺流程---MixingCoating（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---Coating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。叠片工艺的主要工艺流程---CoatingCoating示意图输出控制点:1.涂布尺寸2.涂布重量或密度3.膜片粘接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---CoatingColdLam（冷压）工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度卷绕工艺的主要工艺流程---ColdLam原理：通过调节压辊的间隙以调节压力，从而调节极片被压实的厚度和密度Stacking（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---Stacking叠片过程演示Welding（焊接）工序功能：将多个Al、Ni极耳一起焊接成为裸电芯叠片工艺的主要工艺流程---Welding原理：超声波焊接利用超声频率（超过16KHZ）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。叠片工艺的主要工艺流程---Welding切去多余的极耳焊接焊接后的裸电芯Topsealing（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---Topsealing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，达到封装的目的叠片工艺的主要工艺流程---TopsealingInject（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。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---Inject叠片工艺的主要工艺流程---Inject预化工序功能：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，人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLIDELECTROLYTEINTERFACE）预化流程：0.02CCC210minto3.4V;0.1CCC420minto3.95V叠片工艺的主要工艺流程---FormationForming（成型）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---FormingDegassingBaking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，完成电芯最终外形叠片工艺的主要工艺流程---Forming化成工序功能：进一步形成稳定SEI，并检测电芯容量老化工序功能：电压挑选叠片工艺的主要工艺流程---AgingPart2：卷绕工艺的主要工艺流程介绍卷绕工艺工序流程图（主要工序）卷绕工艺的主要工序流程图搅拌（Mixing）涂布（Coating）冷压（ColdLam）裁片分条（Slitting）焊接（Welding）卷绕（Winding）顶封（Topsealing）注液（Inject）化成（Formation）成型（Forming）测试卷绕工艺的主要工艺流程---物料形态流程图卷绕工艺的主要工艺流程---MixingMixing示意图Mixing（搅拌）－－与叠片工艺基本相同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检测点:1.Viscosity粘度2.Particlesize颗粒度3.Solidcontent固含量Coating（涂布）---与叠片原理相同，方法不同工序功能：将浆料间歇、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别制成正负极的极片卷。卷绕工艺的主要工艺流程---Coating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。卷绕工艺的主要工艺流程---CoatingColdLam（冷压）工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度卷绕工艺的主要工艺流程---ColdLam原理：通过调节压辊的间隙以调节压力，从而调节极片被压实的厚度和密度卷绕工艺的主要工艺流程---ColdLamCutting（裁片、分条）工序功能：将冷压后的极片卷，先裁成大片，然后分成所需要的小条正负极极片卷绕工艺的主要工艺流程---Cutting卷绕工艺的主要工艺流程---CuttingWinding（卷绕）工序功能：小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯卷绕工艺的主要工艺流程---Winding卷绕工艺的主要工艺流程---WindingTopsealing（顶封）---与叠片工艺相同工序功能：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装卷绕工艺的主要工艺流程---Topsealing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，达到封装的目的卷绕工艺的主要工艺流程---TopsealingInject（注液）---与叠片工艺基本相同工序功能：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。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。卷绕工艺的主要工艺流程---Inject卷绕工艺的主要工艺流程---InjectFormation(预化成）---与叠片工艺原理相同，流程不同工序功能：通过充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。预化流程：Formation:0.1CCC200minto3.95V卷绕工艺的主要工艺流程---FormationForming（成型）工序功能：将电芯外型作最后加工卷绕工艺的主要工艺流程---FormingDegassingBaking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，完成电芯最终外形卷绕工艺的主要工艺流程---FormingTheend！！