聚合物锂电池的制作流程(精)

聚合物锂电池的制作流程(精)
聚合物锂电池的制作流程(精)

聚合物锂电池的制作流程

(1 制浆, 用专门的溶剂和粘贴剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。

(2 涂膜,将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面

(3裁切,将涂好的金属箔按要求进行裁切

(4烘干,分别制成正极极片和负极极片。

(5装配,按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯。

(6注电解液,真空状态下注电解液。

(7 组合电池。根据需要,对电芯进行串连或者并连。

(8焊引线。根据叠片多少焊股数不同的引线。

(9封口,即完成电池的装配过程,制成成品电池。

(10化成 , 用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。

(11包装装箱。

叠片式聚合物锂离子电池设计规范

一、叠片式聚合物锂离子电池设计规范 1. 设计容量 为保证电池设计的可靠性和使用寿命,根据客户需要的最小容量来确定设计容量。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数(1) 设计系数一般取1.03~1.10。 2. 极片尺寸设计 根据所要设计电池的尺寸,确定单个极片的长度、宽度。 极片长度Lp: Lp = 电池长度-A-B (2) 极片宽度Wp: Wp = 电池宽度-C (3) 包尾极片的长度Lp′: Lp′= 2Lp+ T'-1.0 (4) 包尾极片的宽度Wp′: Wp′= Wp-0.5 (5) 其中: A —系数,取值由电池的厚度T决定,当 (1)T≤3mm时,对于常规电芯A一般取值4.5mm,大电芯一般取值4.8mm; (2) 3mm<T≤4mm时,对于常规电芯A一般取值4.8mm,大电芯一般取值5.0mm; (3) 4mm<T≤5mm时,对于常规电芯A一般取值5.0mm,大电芯一般取值5.2~6.0mm; (4) 5mm<T≤6mm时,对于常规电芯A一般取值5.2mm, 大电芯一般取值5.4~6.0mm。

B —间隙系数,一般取值范围为3.6~4.0mm; C —取值范围一般为2.5~2.6mm(适用于双折边); T'—电芯的理论叠片厚度,T'的确定见6.1节. 图1.双面极片、单面正极包尾极片示意图 3. 极片数、面密度的确定: 确定极片的数量N,并根据电池的设计容量来确定电极的面密度,电池的设计容量一般由正极容量决定,负极容量过剩。在进行理论计算时,一般正极活性物质的质量比容量取140mAh/g,负极活性物质的质量比容量取300mAh/g。 N =(T-0.2)/0.35±1(6) 注:计算时N取整,并根据面密度的值来调整N。 S 极片 = Lp×Wp(7) C 设 = C 正比 ×S 极片 ×N×ρ 正 ×η 正 (8) C 负 = C 设 ×υ(9) = C 负比×S 极片 ×N×ρ 负 ×η 负 (10) 其中: S 极片 —单个极片的面积; C 正比 —正极活性物质的质量比容量,一般取值140mAh/g; η正—正极活性物质的百分含量; ρ正—正极极片的双面面密度(g/m2); C 负 —负极的设计容量; υ—负极容量过剩系数,一般常规电池取值1.00~1.06;DVD电池以及容量大于2000mAh的取值1.05~1.12; C 负比 —负极活性物质的质量比容量,一般取值300mAh/g;

动力电池pack生产工艺流程

动力电池pack生产工艺流程_动力电池PACK四大工艺介绍 2018-04-17 17:13 ? 885次阅读 动力电池PACK四大工艺 1、装配工艺 动力电池PACK一般都由五大系统构成。 那这五大系统是如何组装到一起,构成一个完整的且机械强度可靠的电池PACK呢?靠的就是装配工艺。 PACK的装配工艺其实是有点类似传统燃油汽车的发动机装配工艺。 通过螺栓、螺帽、扎带、卡箍、线束抛钉等连接件将五大系统连接到一起,构成一个总成。

2、气密性检测工艺 动力电池PACK一般安装在新能源汽车座椅下方或者后备箱下方,直接是与外界接触的。当高压电一旦与水接触,通过常识你就可以想象事情的后果。因此当新能源汽车涉水时,就需要电池PACK有很好的密封性。 动力电池PACK制造过程中的气密性检测分为两个环节: 1)热管理系统级的气密性检测; 2)PACK级的气密性检测; 国际电工委员会(IEC)起草的防护等级系统中规定,动力电池PACK 必须要达到IP67等级。

2017年4月份的上海车展,上汽乘用车就秀出了自己牛逼的高等级气密性防护技术。将充电状态下的整个PACK放到金鱼缸中浸泡7天,金鱼完好无损,且PACK内未进水。 3、软件刷写工艺 没有软件的动力电池PACK,是没有灵魂的。 软件刷写也叫软件烧录,或者软件灌装。 软件刷写工艺就是将BMS控制策略以代码的形式刷入到BMS中的CMU和BMU中,以在电池测试和使用过程中将采集的电池状态信息数据,由电子控制单元进行数据处理和分析,然后根据分析结果对系统内的相关功能模块发出控制指令,最终向外界传递信息。

4、电性能检测工艺 电性能检测工艺是在上述三个工艺完成后,即产品下线之前必做的检测工艺。 电性能检测分三个环节: 1)静态测试: 绝缘检测、充电状态检测、快慢充测试等; 2)动态测试; 通过恒定的大电流实现动力电池容量、能量、电池组一致性等参数的评价。 3)SOC调整; 将电池PACK的SOC调整到出厂的SOC SOC:StateOfCharge,通俗的将就是电池的剩余电量。 关于电池PACK的电性能检测参数,每个公司其实都有自己定义的标准,都不一样。但是国家对于新能源汽车动力的电性能要求是有规定的,国标如下: 《GB/T31484-2015电动汽车用动力蓄电池循环寿命要求及试验方法》《GB/T31486-2015电动汽车用动力蓄电池电性能要求及试验方法》

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造 工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为-。 (5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。 (6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。 (7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。 (8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。 (9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。 (10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

锂电池隔膜生产工艺【老师傅分享】

锂电池隔膜生产工艺详解 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 导读:锂离子电池是现代高性能电池的代表,由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四个主要部分组成。其中,隔膜是一种具有微孔结构的薄膜,是锂离子电池产业链中具技术壁垒的关键内层组件,在锂电池中起到如下两个主要作用:1)隔开锂电池的正、负极,防止正、负极接触形成短路;2)薄膜中的微孔能够让锂离子通过,形成充放电回路。 锂电池隔膜生产工艺复杂、技术壁垒高

高性能锂电池需要隔膜具有厚度均匀性以及优良的力学性能(包括拉伸强度和抗穿刺强度)、透气性能、理化性能(包括润湿性、化学稳定性、热稳定性、安全性)。据涂布在线了解,隔膜的优异与否直接影响锂电池的容量、循环能力以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。 锂电池隔膜具有的诸多特性以及其性能指标的难以兼顾决定了其生产工艺技术壁垒高、研发难度大。隔膜生产工艺包括原材料配方和快速配方调整、微孔制备技术、成套设备自主设计等诸多工艺。其中,微孔制备技术是锂电池隔膜制备工艺的核心,根据微孔成孔机理的区别可以将隔膜工艺分为干法与湿法两种。 锂电池隔膜产品 干法隔膜按照拉伸取向分为单拉和双拉 干法隔膜工艺是隔膜制备过程中常采用的方法,该工艺是将高分子聚合物、添加剂等原料混合形成均匀熔体,挤出时在拉伸应力下形成片晶结构,热处理片晶结构获得硬弹性的聚合物薄膜,之后在一定的温度下拉伸形成狭缝状微孔,热定型后制得微孔膜。目前干法工艺主要包括干法单向拉伸和双向拉伸两种工艺。

锂电池生产工艺修订稿

锂电池生产工艺 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

锂离子电池工艺流程 正极混料 原料的掺和: (1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 干粉的分散、浸湿: (1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面; 如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2)分散方法对分散的影响: A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构); B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、 齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快, 但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但 太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排 出,降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。 6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热 浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。 稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。 原料的预处理 (1)钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。 (2)导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。 (3)粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。 2.1.2物料球磨

聚合物电芯和锂电芯区别

聚合物电池和锂电池区别 18650锂离子电池:主要有镍氢电池、锂离子电池、磷酸铁锂 聚合物电池:以钴酸锂材料为正极,碳材料为负极,电解质采用固态或凝胶有机导电膜组成,并采用铝塑膜做外包装的最新一代的可充电锂离子电池 聚合物是液态锂电池的更新换代产品,不仅具有液态锂离子电池存在的爆炸的安全隐患,具有更高的能量密度;同时外形更灵活,方便,重量轻巧;产品性能均达到或超过液态锂离子的技术指标,更具有安全性,受到国内外电子厂商及设计公司的青睐。 1.安全性能好 聚合物锂电池在结构上采用铝塑软包装,有别于也爱电芯的金属外壳,一旦发生安全隐患,液态电芯容易爆炸,而聚合物电芯最多只会气胀。 2.厚度小,能做的更薄 普通液态锂电池采用先定制外壳,后塞正负极材料的方法,厚度做到3.6mm以下,存在技术瓶颈,聚合物电芯部存在这一问题,厚度可做到1mm以下,符合时下手机需求的方向。 3.重量轻 聚合物电池重量较同等容量规格的钢壳锂电池轻40%,较铝壳电池轻20%。 4.容量大 聚合物电池同等尺寸规格的钢壳电池容量高10-15%,较铝壳电池高5-10%,成为彩屏手机及彩信手机的首选,现在市面上新出的彩屏和彩屏手机也大多采用聚合物电芯 5.内阻小 聚合物电芯的内阻较一般液态电芯小,目前聚合物的电芯内阻甚至可做到35mΩ以下,极大的减低了电池的自耗电,延长手机的待机时间,完全可以达到与国际接轨水平这种支持大放电电流的聚合物锂电更是遥控模型的理想选择,成为最有希望替代镍氢电池的产品。 6.形状可定制 聚合物电池可根据客户的需求增加或减少电芯厚度,开发新的电芯型号,价格便宜,开模周期短,有的甚至可以根据手机形状量身定做,以充分利用电池外壳空间,提升电池容量。 7.放电特性佳 聚合物电池采用胶体电解质,相比液态电解质交替电解质具有平稳的放电性和更高的放电平台。 8.保护板设计简单

卷绕式聚合物锂离子电池设计规范

一、卷绕式聚合物锂离子电池设计规范 1. 设计容量 根据客户需要的最小容量来确定设计容量。 设计容量(mAh)= 要求的最小容量×设计系数(1) 设计系数一般取1.05~1.15。 2.极片方式 正极负极正极负极 1.竖卷式 2.横卷式 根据电池的宽度确定极片的设计方式,一般宽度<20mm的电池采用第一种竖卷的设计方式;宽度≥20mm的电池采用第二种横卷的设计方式。 3.卷针的确定 卷针的宽度Wj由以下公式确定: Wj = W-T-λ(2) 其中: W —电池的宽度; T —电池的厚度; λ—卷芯与包装袋在宽度方向的空隙差值,一般取2~3mm。 卷针厚度Tj由卷针的宽度决定,具体见表1 表1.卷针的宽度 4. 卷芯尺寸的确定 4.1 卷芯厚度 卷芯的厚度T'是指正负极片卷绕成的电芯卡紧后的厚度(不包括包装膜的厚度),一般是根据实际电池的厚度确定的,有以下关系: T' = T-Φ(3)

其中: T —电池的厚度; Φ—系数,一般取0.7~0.9mm,具体数值根据电池的厚度决定。 4.2 卷芯宽度 卷芯的宽度w'是极片卷绕后的电芯的宽度,由以下公式确定: w' = w j+T j+T'+δ(4) 其中: w j—卷针的宽度; T j —卷针的厚度; T'—卷芯的厚度; δ—系数,一般取0.5~1。 5.极片的设计 5.1 极片宽度的确定: 极片的宽度Wa根据卷绕的方式不同分别由以下公式确定(正、负极极片的宽度相同): 横卷:Wa = L-ω(5) 其中: L —电池的长度; ω—系数,根据电池的厚度决定,一般≤3mm的电池取值6.5~7.5mm;>3mm 的电池取值7.0~7.5mm。 竖卷:Wa = L-φ(6) 其中: L —电池的长度; ω—系数,一般取值2.5~3.0mm。

锂电池生产工艺分析

关于循环不合格的分析 一、正负极活性材料的物化结构性质的影响 正负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱嵌有决定性的影响,因而影响电池的循环寿命。正负极活性材料的结构是主要的影响因素,使用容易脱嵌的活性材料充放电循环时,活性材料的结构变化较小,而且这种微小变化是可逆的,因而有利于延长充放电循环寿命。 1、材料在充放电过程中的结构稳定性 材料在充放电过程中的结构稳定性有利于提高其充放循环性能。如尖晶石材料LiXMn2O4,具有优越的循环性能,其主要原因之一便是在锂离子的嵌入和胶出过程中,单元晶胞膨胀、收缩率小于1%,即体积变化小;LiXMn2O4(X大于等于1)电极在充放过程中容量损失严重,主要是因为在充放电过程中,其颗粒表面发生Jahn-Teller畸变效应,单元晶胞膨胀严重,使结构完整性破坏。对材料进行适当的离子掺杂可有效提高材料的结构稳定性。如对尖晶石结构LiXMn2O4进行适量的钴(Co)掺杂,因钴使该材料的晶格参数变小,在循规蹈矩环过程中晶体结构趋于稳定,从而有效改善了其循环稳定性。 2、活性材料的料度分布及大小影响 活性材料的粒度对其循环性能影响很大。研究表明:活性材料的粒度在一定范围与材料的循环性能正相关;活性材料的粒度分布越宽,其循环性能就越差,因为当粒度分布较宽时,其孔隙度差,从而影响其对电解液的毛细管作用而使阻抗表现较大,当充电到极限电位时,大颗粒表面的锂离子会过度脱嵌而破坏其层状结构,而不利于循环性能。 3、层状结构的取向性及厚度的影响 具有高度取向性和高度层状有序结构且层状结构较厚的材料,因锂离子插入的方向性强,使用其大电流充电放循环时性能不佳,而对于一些具有无序性层状结构(混层结构)或层结构较薄的材料,由于其锂离子脱嵌速率快,且锂脱嵌引起的体积变化较小,因而其充放循环过程中容降率较小,且耐老化。 4、电极材料的表面结构和性质的影响 改善电极材料的表面结构和性质可有效抑制有机溶剂的共插入及其与电解液间的不良反应,如在石黑表面包覆一层有机聚合物热解碳,在一些正极活性材料如LiCOO2,LiC0XNi1-XO2等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如

聚合物锂离子电池电池基本生产工艺流程

聚合物锂离子电池基本生产工艺流程 目的:将粉状材料搅拌成糊状浆料 Polymer/DBP(增塑剂)/Carbon/LiCoO 2(Cathode) or Graphite(Anode)/Solvent 控制点:固含量/浆料颗粒直径的分布/粘度 目的:将糊状浆料涂制成薄膜 控制点:膜片一致性(重量&厚度)/机械强度/干燥度 Laminating:在一定温度下通过一定的压力将集流体、阴/阳极材料、隔离膜热 复合成电芯单体的基本结构。 Lam 1产品:Electrode 控制点:Temperature/Pressure /Thickness Anode/Cathode/Separator Separator 要求:Electronic insulator/Ionic conductor; Mechanical strength 控制点:Temperature/Pressure/Gap/Thickness 产品:Bi-cell 为Li 离子打通通道 Tab TAB Lead Sealant 0.1~0.15mm 控制点:Temperature/Pressure 控制点:Temperature/Time 85±5℃,4h (55A5130:20H) Composition: Salt; Organic solvent(有机溶剂) 要求:high ionic conductivity; chemical/electrochemical stable; good LT/HT performance 大电池:2 h; 中小电池:1h 干燥房

通过恒流/恒压充放电激活电池 CC ---Constant Current CV---Constant V oltage Pre-degassing 耐高温性能测试(85℃/4h) 55A5130 :75℃/24h 经封装,在真空状态下通过一定压力时间真空度将电芯内气体抽出,并保 证密封度 成型过程(外观要求)Trimming/Folding 将Ni片焊到Al Tab上,因Al Tab不易上锡、易断 电性能测试参数:Open Current V oltage、Impedance、Capacity QAI-002 聚合物锂离子电池的四个检测方法: 1.电性能 charge/discharge; capacity; voltage/impedance; cycle life 2.环境适应能力 LT/HT performance; vibrate; collide;自由跌落;恒定湿热 3.安全性能 过充过放保护;短路保护 4.存储性能 荷电保持能力;高温高湿存储性能 准备:Nelson 12/03/03 审核:Kevin 批准:Vicky

锂电池生产技术测试题及答案

四川鑫唐新能源科技有限公司 技术部培训后考核试题(满分120分) 姓名:工号:部门:分数: 一、填空题(每空1分,共40分) 1、混料浆料出料前检验项目:固含量、粘度、细度。 2、配料的工艺有干法、湿法、螺杆式三种;配料的体系有水系和油系两种。 3、配料工序潜在的问题有加料顺序错误、搅拌时间过长、搅拌时间过短、搅拌速度过慢、搅拌速度过快、真空度过低、搅拌设备漏油、浆料有气泡、颗粒、粉尘大(答对6项得分)等。 4、涂布工序控制点:环境温湿度、涂布面密度、箔材尺寸、涂布速度、烘箱温度、敷料宽度、极带上下涂层错位(答对4项得分)等。 5、涂布的方式有单面连续涂布、单面间隙涂布、双面连续涂布、双面间隙涂布。 6、涂布工序潜在的问题有料槽液面高度过低或过高、走速过慢、走速过快、烘箱温度过高、烘箱温度过低、激光测厚仪失效、导轨不干净、纠偏和张力失效、刀口损伤、挡板磨损(答对6 项得分)等。 7、压实密度的算法:极带涂布净面密度/(极带辊压后厚度-基材厚度),磷酸铁锂材料的压实密度一般不超过cm3,压实密度对电池容量、充放电效率、内阻、循环性(答对2项得分)等电性能有一定的影响,辊压有冷压、热压工艺,辊压方式有一次辊压成型和二次辊压成型。 8、锂电池制造过程中的天敌:水分、毛刺或金属颗粒、粉尘。 9、配料、涂布、辊压、制片、电芯烘烤、电池烘烤(答对4项得分)是本公司的关键工序。 10、叠片的作用是将正、负极片与隔膜良好的叠和,常见的有叠片和卷绕两种方式,本公司的叠片方式为Z字型叠片。 11、组装是将电芯与极柱、外壳组装成电池;方式有螺杆连接、热熔焊接、超声焊接、激光焊接。 12、组装潜在的问题有孔直径不符合要求、包胶不完整、连接松动、极片损伤、壳内有杂物、焊接强度不够、条码混乱、电池漏测(答对5项得分)等。 13、注液的作用是定量对电池注入电解液及检测电池密封性。 14、电池化成即为小电流激活电池,其电极材料与电解液产生化学反应,在电极材料表面形成一层钝化层,固体电解质界面膜,简称 SEI膜;这层

揭秘!锂电池制造工艺全解析

锂电池结构 锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。 锂电池制造工艺 锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还需要Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺 锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端

设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。 锂电中段工艺流程 锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种,圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产,软包电池则主要采用叠片工艺。圆柱主要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广),方形与软包的区别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种,其中软包主要以叠片工艺为主,铝壳则以卷绕工艺为主。 软包结构形式主要面向中高端数码市场,单位产品的利润率较高,在同等产能条件下,相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润,在可以预见的未来,二者都很难被彻底取代。 由于卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产,而叠片技术所能提高的速度有限,因此目前国内动力锂电池主要采用卷绕工艺为主,因此卷绕机的出货量目前大于叠片机。 卷绕和叠片生产对应的前道工序为极片的制片和模切。制片包括对分切后的极片/极耳焊接、极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断,其中收卷极片用于后续的全自动卷绕,定长裁断极片用于后续的半自动卷绕;冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型,用于后续的叠片工艺。

聚合物锂离子电池技术

聚合物锂离子电池技术 摘要:本文阐述了不得聚合物锂离子电池的结构特点,从正极材料、电解质、负极材料等几方面综述了聚合物锂离子电池的技引言 能源和环境是人类进入21世纪必须面对的两个严峻问题,开发新能源和清洁可再生能源是今后世界经济中最具决定性影响的技术领域之一。锂离子电池自问世以来发展极快,这是因为它正好满足了移动通讯和笔记本电脑迅猛发展对电源小型化、轻量化、长工作时间、长寿命、无记忆效应和对环境无公害等的要求。而聚合物固态电解质代替液体电解质来制造聚合物锂离子电池,则是锂离子电池的一个重大进步,其主要优点是具有高的可靠性和加工性,可以做成全塑结构,从而使制造超薄及自由度大的电池的愿望得以实现。 1 锂离子电池的结构特点 锂离子电池的正负极活性物质均为嵌入化合物,充电时Li+从正极脱出,经过电解质插入到负极;放电时则相反,电池的充放电过程实际上是Li+在两个电极之间来回嵌入和脱出的过程,故这种电池又称为“摇椅电池”(Rocking Chair Batteries,缩写为RCB)。其反应示意图及基本反应式如下所示:

2. 聚合物锂离子电池技术 2.1 聚合物锂离子电池的性能特点 聚合物锂离子电池是指电解质使用固态聚合物电解质(SPE)的锂离子电池。电池由正极集流体、正极膜、聚合物电解质膜、负极膜、负极集流体紧压复合成型,外包封铝塑复合薄膜,并将其边缘热熔封合,得到聚合物锂离子电池。由于电解质膜是固态,不存在漏液问题,在电池设计上自由度较大,可根据需要进行串并联或采用双极结构。 聚合物锂离子电池具有以下特点:①塑形灵活性;②更高的质量比能量(3倍于MH-Ni电池);③电化学稳定窗口宽,可达5V;④完美的安全可靠性;⑤更长循环寿命,容量损失少;⑥体积利用率高;⑦广泛的应用领域。

锂电池生产工艺分析

锂电池生产工艺分析 关于循环不合格的分析 一、正负极活性材料的物化结构性质的影响 正负极活性材料的物化结构性质对锂离子的嵌入和脱嵌有决定性的影响,因而影响电池的循环寿命。正负极活性材料的结构是主要的影响因素,使用容易脱嵌的活性材料充放电循环时,活性材料的结构变化较小,而且这种微小变化是可逆的,因而有利于延长充放电循环寿命。 1、材料在充放电过程中的结构稳定性 材料在充放电过程中的结构稳定性有利于提高其充放循环性能。如尖晶石材料LiXMn2O4,具有优越的循环性能,其主要原因之一便是在锂离子的嵌入和胶出过程中,单元晶胞膨胀、收缩率小于1%,即体积变化小;LiXMn2O4(X大于等于1)电极 在充放过程中容量损失严重,主要是因为在充放电过程中,其颗粒表面发生Jahn-Teller畸变效应,单元晶胞膨胀严重,使结构完整性破坏。对材料进行适当的离 子掺杂可有效提高材料的结构稳定性。如对尖晶石结构LiXMn2O4进行适量的钴(Co)掺杂,因钴使该材料的晶格参数变小,在循规蹈矩环过程中晶体结构趋于稳定,从而有效改善了其循环稳定性。 2、活性材料的料度分布及大小影响 活性材料的粒度对其循环性能影响很大。研究表明:活性材料的粒度在一定范 围与材料的循环性能正相关;活性材料的粒度分布越宽,其循环性能就越差,因为当粒度分布较宽时,其孔隙度差,从而影响其对电解液的毛细管作用而使阻抗表现较大,当充电到极限电位时,大颗粒表面的锂离子会过度脱嵌而破坏其层状结构,而不利于循环性能。 3、层状结构的取向性及厚度的影响

具有高度取向性和高度层状有序结构且层状结构较厚的材料,因锂离子插入的方向性强,使用其大电流充电放循环时性能不佳,而对于一些具有无序性层状结构(混层结构)或层结构较薄的材料,由于其锂离子脱嵌速率快,且锂脱嵌引起的体积变化较小,因而其充放循环过程中容降率较小,且耐老化。 4、电极材料的表面结构和性质的影响 改善电极材料的表面结构和性质可有效抑制有机溶剂的共插入及其与电解液间的不良反应,如在石黑表面包覆一层有机聚合物热解碳,在一些正极活性材料如LiCOO2,LiC0XNi1-XO2等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如 LiO-Al2O3-SiO2,Li2O-2B2O3等可显著改善材料的充放电循环性能及电池的安全性。 二、电极涂层粘结强度的影响 正负极涂层的粘结强度足够高时,可防止充放循环过程中正负极优其是负极的粉化脱落或涂层因过度膨胀收缩而剥离基片,降低循环容降率 ;反之,如果粘结强度达不到要求,则随循环次数的增加,因涂层剥离程度加重而使电池内阻抗不断增大,循环容量下降加剧。具体说来,包括以下几方面的因素。 1、胶粘剂的材料选择 目前常用的粘合剂为水溶性有机氟粘合剂(PVDF,PTFE等),其粘结强度受物理化学性能参数如分子量、热稳定性、热收缩率、电阻率、熔融及软化温度以及在溶剂中的溶胀饱合度、化学稳定性等的影响;此外,正极和负极所用的粘结剂及溶剂均要非常纯,以免因杂质存在而使电极中的粘结剂氧化和老化,从而降低电池的循环性能。 2、胶粘剂的配制 选用合适的粘合剂与溶剂相互作用后形成胶粘剂,它对涂膜有较强的附着力,但要注意配制时的温度、各组分间的比例,即配即用,不宜久放,涂好的极片也不

揭秘!锂电池制造工艺设计全解析

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 揭秘!锂电池制造工艺设计全解析 WORD 格式-可编辑揭秘!锂电池制造工艺全解析锂电池结构锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。 目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。 若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳。 对于电池厂家而言,需要对产线上的设备大面积进行更换。 锂电池制造工艺锂电池的生产工艺比较复杂,主要生产工艺流程主要涵盖电极制作的搅拌涂布阶段(前段)、电芯合成的卷绕注液阶段(中段),以及化成封装的包装检测阶段(后段),价值量(采购金额)占比约为(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。 差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等,工艺流程基本一致,价值量占比有偏差但总体符合该比例。 专业知识--整理分享 1/ 7

WORD 格式-可编辑锂电生产前段工序对应的锂电设备主要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序主要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。 除此之外,电池组的生产还需要 Pack 自动化设备。 锂电前段生产工艺锂电池前端工艺的结果是将锂电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。 配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。 涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。 如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。 因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。 锂电中段工艺流程锂电池制造过程中,中段工艺主要是完成电池的成型,主要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂电池生产线价值量约 30%。 目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种,对应的

如何给聚合物锂电池设计充电器

如何设计聚合物电池充电器 目前市场上相当多的超薄便携式应用采用单节锂离子/聚合物电池,它们要求一个全功能的、可靠的电池充电器,它能够提供很好的功能、非常小的体积、非常好的性价比、以及灵活性。AAT3681A可满足以上所有要求,而且只需要一个外部元件。 AA T3681A的封装尺寸非常小,只有2.0×2.1mm,这使得它非常适合便携式和超便携式应用。这一器件是即插即用型充电器设计师能够得到的最理想器件,它可以帮助设计师节省设计和PCB布板时间,也有助于将产品快速推向市场。 AnalogicTech可提供专为便携式和手持式电池供电应用设计的大量电源转换解决方案。一个成功设计的最重要特征之一是,器件与目标应用之间的匹配是非常完美的。 就AAT3681A来说,现代便携式应用的功能正在以一个令人瞠目结舌的速度扩展,所有类型的新功能正被添加进去以满足市场的要求。因此,提供这一器件的目的是把单节锂离子电池充电器所需的所有功能全部集成在一起,以及最大程度地减小电路设计师的设计工作量。现在他们可以把精力更多地集中在充电器设计的主要目标上,而不是电池充电器设计的非常深入的细节上。 AA T3681A Battery Manager是一个高度集成的单节锂离子/聚合物电池充电器IC,设计用于从一个DC电源或USB口进行充电,输入电压可高达7.5V。它只需要一个外部元件就能实现全部的功能。AAT3681A可精确地为4.2V(或4.375V)锂离子/聚合物电池组调节电池充电电压和电流。 当从AC适配器或USB口充电时,高达300mA的电池充电电流可通过一个外部电阻进行设置。电池充电状态被不间断地监测,一旦错误情况(如过压、短路或过热)发生,该器件将自动关断,从而保护充电设备、控制系统和处于充电状态的电池。AAT3681A提供一个状态监测输出脚,它通过直接驱动一个外部LED来指示电池充电状态。 AA T3681A采用节省空间的8脚无铅耐热SC70JW封装,占板面积只有2.0×2.1mm,工作温度范围为-40℃到+85℃。 最近发布的AAT3681A是一个单节电池充电器,它适合很多的应用,包括:1)蓝牙耳机; 2)DECT耳机;3)数码相机;4)MP3便携式音乐播放机、PMP;5)腕表;6)其它锂离子/聚合物电池供电设备。 尽管该器件的设计目的是为了让充电器的设计变得非常快速、简单和容易,但它集成了很多特性来帮助优化电池充电性能和PCB布板面积。下面是这些特性和功能的一部分:1)USB或AC适配器系统电池充电器;2)15mA到300mA的可编程充电电流;3)4.0V到7.5V 的输入电压范围;4)与内部充电器件的高度集成;5)反向阻塞二极管;6)自动电流感应;7)自动再充定序;8)充满电自动关断/睡眠模式/充电终结;9)关机电流小于1uA;10)电池预充、过压和紧急过热保护状态下的自动涓流充电;11)上电复位和软启动;12)LED状态引脚;13)8脚2.0×2.1mm SC70JW封装。

电池组件生产工艺流程规范

电池组件生产工艺 目录 太阳能电池组件生产工艺介绍1 晶体硅太阳能电池片分选工艺规范4 晶体硅太阳能电池片激光划片工艺规范6 晶体硅太阳能电池片单焊工艺规范10 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规范14 晶体硅太阳能电池片串焊工艺规范16 晶体硅太阳能电池片叠层工艺规范18 晶体硅太阳能电池组件层压工艺规范23 晶体硅太阳能电池组件装框规范27 晶体硅太阳能电池组件测试工艺规范29 晶体硅太阳能电池组件安装接线盒工艺规范31 晶体硅太阳能电池组件清理工艺规范33

太阳能电池组件生产工艺介绍 组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 1流程图: 电池检测——正面焊接—检验—背面串接—检验—敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——层压——去毛边(去边、清洗)——装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——焊接接线盒——高压测试——组件测试—外观检验—包装入库; 2组件高效和高寿命如何保证: 2.1高转换效率、高质量的电池片 2.2高质量的原材料,例如:高的交联度的EVA、高粘结强 度的封装剂(中性硅酮树脂胶)、高透光率高强度的钢 化玻璃等; 2.3合理的封装工艺; 2.4员工严谨的工作作风; 由于太阳电池属于高科技产品,生产过程中一些细节问题,一些不起眼问题如应该戴手套而不戴、应该均匀的涂刷试剂而潦草完事等都是影响产品质量的大敌,所以除了制定合理的制作工艺外,员工的认真和严谨是非常重要的。

锂电池生产工艺

锂离子电池工艺流程 正极混料 ●原料的掺和: (1)粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。 (2)钴酸锂和导电剂球磨:使粉料初步混合,钴酸锂和导电剂粘合在一起,提高团聚作用和的导电性。配成浆料后不会单独分布于粘合剂中,球磨时间一般为2小时左右;为避免混入杂质,通常使用玛瑙球作为球磨介子。 ●干粉的分散、浸湿: (1)原理:固体粉末放置在空气中,随着时间的推移,将会吸附部分空气在固体的表面上,液体粘合剂加入后,液体与气体开始争夺固体表面;如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸湿固体;如果固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可以浸湿固体,将气体挤出。 当润湿角≤90度,固体浸湿。 当润湿角>90度,固体不浸湿。 正极材料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸湿,所以正极粉料分散相对容易。 (2)分散方法对分散的影响: A、静置法(时间长,效果差,但不损伤材料的原有结构); B、搅拌法;自转或自转加公转(时间短,效果佳,但有可能损伤个别 材料的自身结构)。 1、搅拌桨对分散速度的影响。搅拌桨大致包括蛇形、蝶形、球形、桨形、 齿轮形等。一般蛇形、蝶形、桨型搅拌桨用来对付分散难度大的材料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于分散难度较低的状态,效果佳。 2、搅拌速度对分散速度的影响。一般说来搅拌速度越高,分散速度越快, 但对材料自身结构和对设备的损伤就越大。 3、浓度对分散速度的影响。通常情况下浆料浓度越小,分散速度越快,但 太稀将导致材料的浪费和浆料沉淀的加重。 4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度 越大;浓度越低,粘接强度越小。 5、真空度对分散速度的影响。高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出, 降低液体吸附难度;材料在完全失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。 6、温度对分散速度的影响。适宜的温度下,浆料流动性好、易分散。太热 浆料容易结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。 ●稀释。将浆料调整为合适的浓度,便于涂布。 1.1原料的预处理 (1)钴酸锂:脱水。一般用120 oC常压烘烤2小时左右。 (2)导电剂:脱水。一般用200 oC常压烘烤2小时左右。 (3)粘合剂:脱水。一般用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。 (4) NMP:脱水。使用干燥分子筛脱水或采用特殊取料设施,直接使用。2.1.2物料球磨 Super-P倒入料桶,同时加入磨球(干料:磨球=1:1),在滚瓶及a)将LiCoO 2

关于锂电池和锂聚合物电池的区别及他们正确的充电方法

关于锂电池和锂聚合物电池的区别及他们正确的充电方法 一、锂电池的种类: 以前市面上所使用的二次电池主要有镍氢(Ni-MH)与锂离子(Li-ion)两种类型。锂离子电池中已经量产的有液体锂离子电池(LiB)和聚合物锂离子电池(LiP)两种。所以在许多情况下,电池上标注了Li-ion的,一定是锂离子电池。但不一定就是液体锂离子 电池,也有可能是聚合物锂离子电池。 锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了,但锂是一种高度活跃(还记得它在元素周期表中的位置吗?)的金属,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,后来就有了改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰等等)从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们,从电池的标识上就能识别,锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。现在,笔记本和手机使用的所谓“锂电池”,其实都是锂离子电池。 现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。作为电池的一种,锂离子电池同样具有这三个要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液,因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分,这就增加了电池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的灵活性。一般而言,液体锂离子二次电池的最小厚度是6mm,再减少就比较困难。 而所谓聚合物锂离子电池是在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材 料作为其主要的电池系统。 新一代的聚合物锂离子电池在聚合物化的程度上已经很高,所以形状上可做到薄形化(最薄0.5毫米)、任意面积化和任意形状化,大大提高了电池造型设计的灵活性,从而可以配合产品需求,做成任何形状与容量的电池。同时,聚合物锂离子电池的单位能量比目前的一般锂离子电池提高了50%,其容量、充放电特性、安全性、工作温度范围、循环寿命与环保性能等方面都较锂离子电池有大幅度的提高。 目前市面上所销售的液体锂离子(LiB)电池在过度充电的情形下,容易造成安全阀破裂因而起火的情形,这是非常危险的,所以必需加装保护IC线路以确保电池不会发生过度充电的情形。而高分子聚合物锂离子电池方面,这种类型的电池相对液体锂离子电池而言具有较好的耐充放电特性,因此对外加保护IC线路方面的要求可以适当放宽。此外在充电方面,聚合物锂离子电池可以利用IC定电流充电,与锂离子二次电池所采用的CCCV(Constant Currert-Constant Voltage)充电方式所需的时间比较起来,可以 缩短许多的等待时间。 二、手机制造商对锂电池的应用情况 虽然近几年来几乎所有厂家都已经倾向于采用锂离子电池,但世界各大手机制造商对电池的选择还是有自己的特点和习惯,例如曾经在相同的一段历史时期里: 诺基亚:采用Ni-MH(镍氢)电池、LiB(液体锂离子)电池,未采用LiP(聚合物锂离

聚合物锂电池生产流程

锂电池的制作过程 一、材料: A、正极用铝箔作载体,上面涂一层LiCoO2(高钴酸锂)的活性 化合物,再进行烘烤而成; B、负极用铜箔作载体,上面涂一层特殊分子结构的碳(石墨), 再进行烘烤而成; C、正负极隔离复合膜,主要成份为聚乙稀薄膜、PE膜,主要的 功能为隔绝正负极以防止电池自我放电及两极短路等问题; D、电解液,主要是一些有机物液体,比如PC(碳酸丙烯酯), EC(碳酸乙烯酯),DMC(碳酸二甲酯),DEC(碳酸二乙 酯),EMC(碳酸甲乙酯)等; E、外包装袋使用的是凸版的新·铝箔层压材(SSSTP0006), 由CPP接着剤(30um),特殊防腐蚀层Al箔(40μm)和粘结 剂ONy(25μm)组成,总厚100um; F、电池保护板,具有防过充,过放,输出短路,输入大电流等 作用; 二、制造过程: A、正负极载体上涂层并烘烤; B、裁剪和检查; C、压平; D、根据电池细裁剪; E、上正负电极引脚片(点焊);

F、加隔膜绕制成电芯(将正负电极合在一起,中间用隔膜隔开); G、气压(150Kg)和短路检测; H、装外包装袋(将电芯装入外包装袋); I、真空高温除湿; J、灌注电解液; K、让电解液快速渗透到电芯并再次除湿; L、电池排气压制并封口(第一次封口,防止漏液); M、40度高温放置,再次让电解液充分渗透; N、电池充放电激活; O、电池二次排气压制再封口; P、电池切边(将第一次封口的多余边切掉); Q、电池边缘整形; R、剪短电池引脚,并检测电池电压; S、电池保护板焊引线; T、将加工好的电池保护板点焊到电池引脚上; U、测试保护板的过流保护功能并将引线绝缘; V、将电池保护板用高温胶纸包好; W、给电池喷码并检查; X、包装入库;

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