锂电池制作工艺

锂电池制作工艺
锂电池制作工艺

063048S型锂离子电池制作规程

1、正负极配方

1.1正极配方:

LiCoO2 (10μm):93.5%

Super P: 4.0%

PVDF761: 2.5%

NMP:与固体物质的重量比约为810:1496

a)正极粘度控制:6000cps(温度:25;转子3)

b)NMP重量需适当调节,达到粘度要求为宜;

c)特别注意温度湿度对粘度的影响。

1.2负极配方

负极: 94.5%

Super-P: 1.0%

SBR: 2.25%(固含量)

CMC: 2.25%

H2O:与固体物质的重量比为1600:1417.5

a)负极粘度控制:5000~6000cps(温度:25;转子3)

b)H2O重量需适当调节,达到粘度要求为宜;

c)特别注意温度湿度对粘度的影响。

2、正极混料

2.1 目的

为规范正极混料工艺,特制定本作业指导书。

2.2 适用范围

适用于液态锂电的正极混料作业。

2.3 物料烘烤

1、LiCoO2 120℃真空烘烤4小时;

2、Super-P 120℃真空烘烤4小时。

2.4 物料球磨

a)将LiCoO2、Super-P倒入料桶,同时加入磨球(正极干料:磨球=1:1),在滚瓶机上进行球磨,转数控制在60rpm以上;

b)滚料时间4小时,滚料结束后取下料桶,过筛使磨球与正极组份分离。

2.5 操作步骤

a)NMP倒入广州红运100L动力混合机料桶中,加热至80℃,称取PVDF加到其中,开动力混合机;

参数设置:转速为25±2转/分,搅拌115至125分钟;

b)接通冷却系统,将已磨好的正极干料平均分四次加入,每次间隔28至32分钟,第三次加料视材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP;

动力混合机参数设置:转速为20±2转/分。

C)第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌,时间为480±10分钟;

动力混合机参数设置:公转为30±2转/分,自转为25±2转/分;

c)真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa至-0.10MPa,搅拌30±2分钟;

动力混合机参数设置:公转为10±2转/分,自转为8±2转/分。

d)取250~300毫升浆料,使用粘度计测量粘度;

测试条件:转子号5,转速12或30rpm,温度范围25℃;

e)将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。

2.6 注意事项

1、工作完成,清理机器设备及工作环境;

2、操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。

3、负极混料

3.1 目的

为规范负极混料工艺,特制定本作业指导书。

3.2 适用范围

适用于液态锂电的负极混料作业。

3.3 物料烘烤

a)负极120℃真空烘烤4小时;

b)Super-P 120℃真空烘烤4小时。

3.4 物料球磨

a)将负极、Super-P倒入料桶,同时加入磨球(负极干料:磨球=1:1.2),在滚瓶机上进行球磨,转数控制在60rpm以上;

b)滚料时间4小时,滚料结束后取下料桶,过筛使磨球与负极组份分离。

3.5 操作步骤

a)纯净水加热至80℃,倒入广州红运2L动力混合机。

b) 加CMC,搅拌60±2分钟;

动力混合机参数设置:公转设置为25±2转/分,自转为15±2转/分。

c) 加入SBR和去离子水,搅拌60±2分钟;

动力混合机参数设置:公转设置为30±2转/分,自转为20±2转/分。

d) 负极干料分四次平均顺序加入,加料的同时加入纯净水,每次间隔28至32分钟;

动力混合机参数设置:公转为20±2转/分,自转为15±2转/分。

e) 第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌,时间为480±10分钟;

动力混合机参数设置:公转为30±2转/分,自转为25±2转/分。

f) 真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为:-0.09MPa~-0.10MPa,搅拌30±2分钟;

g) 取500毫升浆料,使用粘度计测量粘度;

测试条件:转子号5,转速30rpm。

h) 将负极料从动力混合机中取出磨料、过筛后,在不锈钢盆上贴上标识,交接至拉浆工序。

3.6 注意事项

a) 工作完成,清理机器设备及工作环境;

b) 操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。

4、电池的制作

4.1 极片尺寸

电极长度L(mm) 宽度W(mm) A(mm) B(mm) C(mm)

正极360±0.5 41.0±0.5 8.0±0.5 4.0±0.5 16.0±0.5

负极400±0.5 42.0±0.5 4.0±0.5 65.0±0.5

4.2 拉浆工艺

a)集流体尺寸

正极(铝箔):365.0×0.020mm,间歇涂布

负极(铜箔):360.0×0.015mm,间歇涂布

b)拉浆重量要求

电极第一面双面

重量(g)面密度(mg/cm2)重量(g)面密度(mg/cm2)

正极 3.14±0.04(51%)21.53±0.14 6.18±0.08 21.53±0.14

负极 1.60±0.02(54%)9.61±0.065 2.95±0.04 9.61±0.065

4.3 裁片

a) 正极拉浆后进行以下工序:裁大片—裁小片—称片(配片)—烘烤—轧片—极耳焊接

b) 负极拉浆后进行以下工序:裁大片—裁小片—称片(配片)—烘烤—轧片—极耳焊接

4.4 轧片要求

电极压片后厚度(mm) 压片后长度(mm)

正极0.125~0.145 362~365

负极0.125~0.145 400~403

4.5 配片方案

序号正极重量(克)负极重量(克)

1 5.94~6.01 2.83~2.86

2 6.02~6.09 2.87~2.90

3 6.10~6.17 2.91~2.94

4 6.18~6.2

5 2.95~2.98

5 6.26~6.33 2.99~3.01

6 6.34~6.41 3.02~3.05

备注:正极可以和重1~2个档次的负极进行配片。

4.6 极片烘烤

温度时间(小时)真空度

正极120±5℃6~10 ≤-0.09MPa

负极110±5℃6~10 ≤-0.09MPa

备注:

(1)真空系统的真空度为-0.095~0.10MPa

(2)保护气为高纯氮气,气体压力>0.5MPa

4.7 极耳制作

a) 正极:

正极极耳(上盖组合)在正极片B处采用超声波焊接(如右图)。

上盖组合的铝条在正极片B处的中央,铝条末端与极片边缘平齐。

b) 负极:

镍条尺寸:0.10×3.0×48mm,镍条直接用点焊机点焊,要求点焊点数为8个点(如下图)。镍条焊在负极片的A处,镍条右侧与负极片右侧对齐,镍条末端与极片边缘平齐。

4.8 隔膜尺寸:0.025×44.0×790±5mm

4.9 卷针宽度:22.65±0.05mm

4.10 压芯

电池卷绕后,先在电芯底部贴上24mm宽的透明胶纸,再用压平机冷压两次。

4.11 电芯入壳前要求(外观如右图)

胶纸1:10.0×38.0±1.0mm,胶纸在电芯两侧分布均匀;

胶纸2:10.0×38.0±1.0mm,镍条在胶纸中央;

胶纸3:24.0×30.0±2.0mm,胶纸在电芯两侧分布均匀;

镍条右侧距电芯右侧为7.0±1.0mm

4.12 装壳

装壳时应用双手同时用力,缓缓将电芯装入电池壳中,禁止划伤电芯。

4.13 负极极耳焊接

负极镍条与钢壳用点焊机进行焊接,要保证焊接强度,禁止虚焊。

4.14 激光焊接

激光焊接时应仔细上夹具,电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接,注意避免出现焊偏。

4.15 电池真空烘烤

烘烤温度时间(小时)真空度

80±5℃16~22 ≤-0.05MPa

备注:

(1)真空系统的真空度为-0.095~-0.10 MPa;

(2)保护气为高纯氮气,气体压力>0.5 MPa;

(3)每小时抽一次真空注一次氮气

4.16 注液量:2.9±0.1g

注液房相对湿度:≤30%,温度:20±5℃

封口胶布:6mm宽红色胶布,粘胶纸时注意擦净注液口处的电解液

用2道橡皮筋将棉花固定在注液口处

4.17 化成制度

4.17.1 开口化成工艺

a) 恒流充电:40mA×4h;80mA×6h

电压限制:4.00V

b) 全检电压,电压≥3.90V的电池进行封口,电压<3.90V的电池接着用60mA恒流至3.90~4.00V后封口,再打钢珠

c) 电池清洗,清洗剂为醋酸+酒精

4.17.2 续化成制度

按程序进行续化成:

a) 恒流充电(400mA,4.20V,10min)

b) 休眠(2min)

c) 恒流充电(400mA,4.20V,100 min)

d) 恒压充电(4.20V,20 mA,150 min)

e) 休眠(30min)

f) 恒流放电(750mA,2.75V,80 min)

g) 休眠(30min)

h) 恒流充电(750mA,3.80V,90 min)

j) 恒压充电(3.80V,20 mA,150 min)

4.17.3 检测分容

按如下档次对电池进行分容:

档次容量(C)范围备注

一C≥780mAh

二750mAh≤C<780mAh

三730mAh≤C<750mAh

四680 mAh≤C<730mAh 待观察

C C<680mAh 待观察

D 无容量如电压≥3.0V则属待观察电池

电池下柜后全检电压,电压<3.77V的电池采用程序补电:

(1)恒流充电(750mA,3.80V,10 min)

(2)休眠(2min)

(3)恒流充电(750mA,3.80V,30 min)

(4)恒压充电(3.80V,20 mA,60min)

4.18 电池复检

电池下柜分容后在室温下放置20天进行复检,步骤如下:

a) 用整形机对电池整形;

b) 全检电池厚度、电压、内阻,分类方法如下:

档次容量(mAh) 内阻(mΩ) 厚度(mm) 电压(V)

一(750) C≥780 ≤50 ≤6.3 ≥3.75

二(730) 750≤C<780 ≤50 ≤6.3 ≥3.75

三(700) 730≤C<750 ≤50 ≤6.3 ≥3.75

四(650) C≥680 ≤80 ≤6.6 ≥3.70

C 满足低容量、低电压(>3.0V)、超厚(>6.6mm)、高内阻任何一项

D 满足电压≤3.0V、无容量、严重漏液任何一项

MCMB-CMS石墨2007-8-29 12:29:52

现在在杉杉做CMS即中间相炭微球(MCMB)为负极材料,是种很好的材料,也做石墨,但今年咋销量不如往年了,请各位大侠指点一二,希望共同讨论以下负极材料的发展

杉杉电池负极的项目核心是中间相碳微球(MCMB)技术,是目前锂离子电池负极材料中性能最好的。由于它成本很高,原来很多厂家都是400-500元人民币才能买到。现在经过几年的努力杉杉的MCMB目前在国内的供货价格在200元人民币以内,大家可以多关注哦

揭秘!锂电池制造工艺全解析

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%。

锂电池生产工艺分析

璽电池生产工艺分析 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LiXMn204,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;LiXMn204(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John- 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进行适量的钻(Co) 掺杂,因钻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片度的影响

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,山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LiC002, LiC0XNil-X02等表层涂覆一层玻璃态复合氧化物如 LiO-A12O3-SiO2, Li20-2B203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,包括以下儿方面的因素。 1、胶粘剂的材料选择 LI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

(完整版)锂电池英文生产流程

Mixing(配料) Mix solvent and bound separately with positive and negative active materials. Make into positive and negative pasty materials after stirring at high speed till uniformity. Coating(涂布) Now, we are in coating line. We use back reverse coating. This is the slurry-mixing tank. The anode(Cathode)slurry is introduced to the coating header by pneumaticity from the mixing tank. The slurry is coated uniformly on the copper foil, then the solvent is evaporated in this oven. (下面的依据情况而定)There are four temperature zones, they are independently controlled. Zone one sets at 55 degree C, zone two sets at 65 degree C, zone three sets at 80 degree C, zone four sets at 60 degree C. The speed of coating is 4 meters per minute. You see the slurry is dried. The electrode is wound to be a big roll and put into the oven. The time is more than 2 hours and temperature is set at 60 degree C. Throughout the coating, we use micrometer to measure the electrode thickness per about 15 minutes. We do this in order to keep the best consistency of the electrode. Vocabulary: coating line 涂布车间back reverse coating 辊涂coating header 涂布机头 Al/copper foil 铝/铜箔degree C 摄氏度temperature zones 温区 wind to be a(big)roll 收卷evenly/uniformly 均匀oven 烘箱 evaporate 蒸发electrode 极片 Cutting Cut a roll of positive and negative sheet into smaller sheets according to battery specification and punching request. Pressing Press the above positive and negative sheets till they become flat. Punching Punching sheets into electrodes according to battery specification, Electrode After coating we compress the electrode with this cylindering machine at about 7meters per minute. Before compress we clean the electrode with vacuum and brush to eliminate any particles. Then the compressed electrode is wound to a big roll. We use micrometer to measure the compressed electrode thickness every 10 minutes. After compressing we cut the web into large pieces. We tape the cathode edge to prevent any possible internal short. The large electrode with edge taped is slit into smaller pieces. This is ultrasonic process that aluminum tabs are welded onto cathodes using ultrasonic weld machine. We tape the weld section to prevent any possible internal short. And finally, we clean the finished electrodes with vacuum and brush. Vocabulary: cylindering 柱形辊压vacuum 真空particle 颗粒 wound 旋紧卷绕micrometer 千分尺internal short 内部短路 slit 分切ultrasonic 超声波weld 焊接

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

揭秘!锂电池制造工艺设计全解析

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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

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

18650锂电池生产工艺设计

18650锂电芯诞生全过程揭秘(图) 2014-12-01 10:47:42来源:充电头 导读:18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域。 OFweek锂电网讯:锂电池是目前数码领域使用最多的电池。其最突出的优点是能量密度高,适用于非常注重体积、便携的数码产品。同时,相对于以往的干电池,锂离子电池可以循环利用,在环保方面也有优势。锂离子电池的正负极材料都可以吸收、释放锂离子。但是锂离子在正极和负极中的化学势能有所不同。负极中的锂离子化学势能高,正极中的锂离子化学势能低。锂离子放电时,负极中存储的锂离子释放出来,被正极所吸收。由于负极中锂离子的化学势能高于正极,这部分势能差就以电能的形式释放出来。充电过程则是上述过程的逆转,将正极中的锂离子释放到负极中。由于这种锂离子在正负极中的来回迁移,锂离子电池又被称为摇椅电池。 18650是目前最常见的锂电封装方式,无论是当下最流行的三元材料,还是国家力推的磷酸铁锂,以及尚未普及的钛酸锂,均有18650的规格。18650型电芯,采用Cylindrical圆柱形封装方式,这种电芯直径18mm,长度65mm,广泛应用于充电宝、电动车、笔记本、强光手电筒等领域,这类封装的好处是规格统一,方便自动化、规模化生产,具有机械强度高、耐冲击性强、良品率高等特点;此外还有Prismatic方形软包封装,常见于手机和平板电脑,这类封装最直接的好处是轻薄,体积小,便携。 在笔记本电脑时代,18650电芯还只是数码产品的幕后英雄。随着智能手机和平板等智能设备的普及,移动电源成为了人们出行必不可少的装备,18650也得以开始从幕后走向前台,被大众所熟知。那么,看似简单的18650电芯是如何诞生?它有什么秘密呢?接下来,让我们一起去探索它的诞生过程。近日笔者有幸进入东莞一家电芯厂拜访学习,将从涂布、组装、测试三方面图文并茂,为大家介绍18650电芯的诞生过程。 电芯的生产过程一:涂布

锂电池生产中各种不良原因及分析

各种不良原因的造成以及原因分析20130830 一、短路: 1、隔膜刺穿: 1)极片边尾有毛刺,卷绕后刺穿隔膜短路(分切刀口有毛刺、装配有误); 2)极耳铆接孔不平刺穿隔膜(铆接机模具不平); 3)极耳包胶时未包住极耳铆接孔和极片头部(裁大片时裁刀口有毛刺); 4)卷绕时卷针划破隔膜(卷针两侧有毛刺); 5)圧芯时气压压力太大、太快压破隔膜(气压压力太大,极片边角有锐角刺穿隔膜纸)。 2、全盖帽时极耳靠在壳闭上短路: 1)高温极耳胶未包好; 2)壳壁胶纸未贴到位; 3)极耳过长弯曲时接触盖帽或壳壁。 3、化成时过充短路: 1)化成时,正负极不明确反充而短路; 2)过压时短路; 3)上柜时未装好或内部电液少,充电时温度过高而短路。 4、人为将正负极短路: 1)分容上柜时正负极直接接触; 2)清洗时短路。 二、高内阻: 1、焊接不好:极耳与极片的焊接;极耳与盖有虚焊。 2、电液偏少:注液量不准确偏少;封口时挤压力度过大,挤出电液。 3、装配结构不良:极片之间接触不紧密;各接触点面积太小。 4、材质问题:极耳及外壳的导电性能;电液的导电率;石墨与碳粉的导电率。 三、发鼓: 1、电池内有水分:制造流程时间长;空气潮湿;极片未烘干;填充量过大,入壳后直接发鼓;极片反弹超厚,入壳后发鼓。 2、短路:过充或短路。 3、高温时发鼓;超过50°C温度发鼓。 四、低容量:

1、敷料不均匀,偏轻或配比不合理。 2、生产时断片、掉料。 3、电液量少。 4、压片过薄。 五、极片掉料: 1、烘烤温度过高,粘接剂失效。 2、拉浆温度过高。 3、各种材料因素:如P01、PVDF、SBR、CMC等性能问题。 4、敷料不均匀。 六、极片脆: 1、面密度大,压片太薄。 2、烘烤温度过高。 3、材料的颗粒度,振头密度等。 各工位段不良原因的造成及违规操作 一、配料: 不良原因:1)各种添加剂与P01的配比; 2)浆料中的气泡;导致拉浆时不良率增加,以及 3)浆料中的颗粒;正负极活性物质的容量发挥和 4)浆料的粘度。极片掉料。 不良操作:1)加入添加剂时少加或多加; 2)浆料搅拌时间不准确; 3)浆料中添加剂或多或少。 二、拉浆: 不良原因:1)敷料不均; 2)掉料或湿片;不良率增多,和电池性能不好。 3)断带。 不良操作:1)刀口调试不标准或刀口垫干料,或走速太快;

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

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》

锂电池制备工艺

一、三元正极材料简介 目前,以锰、钴、镍三种元素摩尔比相等的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元复合正极材料受到广泛的关注。 由于LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2比容量高,循环性能好,热稳定性好,而且锰、镍价格都比钴低,可大大降低材料的成本,是一种理想的锂离子电池正极材料。镍钴锰三元材料,有点镍酸锂混合钴酸锂混合锰酸锂的意思,严格来说这样理解是不正确的,但是从三元材料的性能来看,这么理解又未尝没有道理: 1.与镍酸锂相比,三元材料的能量密度有所欠缺,但是稳定性有很大的提高。 2.与钴酸锂相比,三元材料的平台略低,材料成熟度有所差距,但是安全性和循环性,尤其是高充电电压的可行性更高。 3.与锰酸锂相比,三元才老的安全性要低不少,但是高温性能和能量密度有很大的优势。 目前国内的三元一般是部分的替代钴酸锂使用领域,与锰酸锂或者钴酸锂混合用于中低端的电子消费品,与锰酸锂混合应用于中低端动力市场。 二、三元正极材料的技术发展方向 三元材料是一种综合性能优越的材料,只有以性能为导向的市场才能真正发挥其作为新型正极材料的优势。在电子产品中,三元材料除了成本上的天然优势之外,可以通过提高镍含量,提高充电电压上限和提高压实密度来使其能量密度不断提升。 1、提高镍含量的三元材料和镍钴铝具有很相似的特性,完全可以按照镍钴铝的发展模式去做。不过国内受到工艺控制水平的影响,镍钴铝一直没有发展起来,在这个大背景下,高镍的三元也很难有好的发展。 2、提高充电电压是三元材料一条重要的发展道路,目前国内很多有远见的企业也都在开发。说实话,与钴酸锂相比,三元材料在高电压下具有很高的优势,从材料本身来说,全电池中,即使在4.5V充电电压下,材料不需要改性仍然可以有很好的稳定性。而且在这个条件下,三元材料的克容量可以超过190,其前景十分值得关注。但是由于三元电池体系的成熟度相对钴酸锂有很大的差距,所以在4.3V或者4.35V下的高电压开发中,三元的优势较钴酸锂并不明显,尤其是相对于做过掺杂改性的钴酸锂而言。于是,一些厂家浅尝辄止,但是真正了解三元这一优势的厂家则从未止步。 3、提高压实密度,常规的三元材料克容量是钴酸锂的105%左右,是钴酸锂的115%左右,但是压实密度则为钴酸锂的80%左右,而一般高性能钴酸锂的领域看中的正是稳定性为前提的高能量密度,尽管三元材料的稳定性优于钴酸锂,但是其能量密度却有不小的差距,从这里我们可以看出提高三元压实密度的重要

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

铅酸蓄电池制造工艺流程(精)

铅酸蓄电池制造工艺流程 1、极板的制造 包括:铅粉制造、板栅铸造、极板制造、极板化成等。 ⑴铅粉制造设备铸粒机或切段机、铅粉机及运输储存系统;⑵板栅铸造设备熔铅炉、铸板机及各种模具; ⑶极板制造设备和膏机、涂片机、表面干燥、固化干燥系统等;⑷极板化成设备充放电机; ⑸水冷化成及环保设备。 2、装配电池设备 汽车蓄电池、摩托车蓄电池、电动车蓄电池、大中小型阀控密封式蓄电池装配线、电池检测设备(各种电池性能检测)。 ⑴典型铅酸蓄电池工艺过程概述 铅酸蓄电池主要由电池槽、电池盖、正负极板、稀硫酸电解液、隔板及附件构成。 ⑵工艺制造简述如下 铅粉制造:将1#电解铅用专用设备铅粉机通过氧化筛选制成符合要求的铅粉。板栅铸造:将铅锑合金、铅钙合金或其他合金铅通常用重力铸造的方式铸造成符合要求的不同类型各种板板栅。 极板制造:用铅粉和稀硫酸及添加剂混合后涂抹于板栅表面再进行干燥固化即是生极板。 极板化成:正、负极板在直流电的作用下与稀硫酸的通过氧化还原反 应生产氧化铅,再通过清洗、干燥即是可用于电池装配所用正负极板。装配电池:将不同型号不同片数极板根据不同的需要组装成各种不同类型的蓄电池。3、板栅铸造简介 板栅是活性物质的载体,也是导电的集流体。普通开口蓄电池板栅一般用铅锑合金铸造,免维护蓄电池板栅一般用低锑合金或铅钙合金铸造,而密封阀控铅酸蓄电池板栅一般用铅钙合金铸造。 第一步:根据电池类型确定合金铅型号放入铅炉内加热熔化,达到工艺要求后将铅液铸入金属模具内,冷却后出模经过修整码放。 第二步:修整后的板栅经过一定的时效后即可转入下道工序。板栅主要控制参数:板栅质量;板栅厚度;板栅完整程度;板栅几何尺寸等; 4、铅粉制造简介 铅粉制造有岛津法和巴顿法,其结果均是将1#电解铅加工成符合蓄电池生产工艺要求的铅粉。铅粉的主要成份是氧化铅和金属铅,铅粉的质量与所制造的质量有非常密切的关系。在我国多用岛津法生产铅粉,而在欧美多用巴顿法生产铅粉。

锂电池制作工艺

063048S型锂离子电池制作规程 1、正负极配方 1.1正极配方: LiCoO2 (10μm):93.5% Super P: 4.0% PVDF761: 2.5% NMP:与固体物质的重量比约为810:1496 a)正极粘度控制:6000cps(温度:25;转子3) b)NMP重量需适当调节,达到粘度要求为宜; c)特别注意温度湿度对粘度的影响。 1.2负极配方 负极: 94.5% Super-P: 1.0% SBR: 2.25%(固含量) CMC: 2.25% H2O:与固体物质的重量比为1600:1417.5 a)负极粘度控制:5000~6000cps(温度:25;转子3) b)H2O重量需适当调节,达到粘度要求为宜; c)特别注意温度湿度对粘度的影响。 2、正极混料 2.1 目的 为规范正极混料工艺,特制定本作业指导书。 2.2 适用范围 适用于液态锂电的正极混料作业。 2.3 物料烘烤 1、LiCoO2 120℃真空烘烤4小时; 2、Super-P 120℃真空烘烤4小时。 2.4 物料球磨 a)将LiCoO2、Super-P倒入料桶,同时加入磨球(正极干料:磨球=1:1),在滚瓶机上进行球磨,转数控制在60rpm以上; b)滚料时间4小时,滚料结束后取下料桶,过筛使磨球与正极组份分离。 2.5 操作步骤 a)NMP倒入广州红运100L动力混合机料桶中,加热至80℃,称取PVDF加到其中,开动力混合机; 参数设置:转速为25±2转/分,搅拌115至125分钟; b)接通冷却系统,将已磨好的正极干料平均分四次加入,每次间隔28至32分钟,第三次加料视材料需要添加NMP,第四次加料后加入NMP; 动力混合机参数设置:转速为20±2转/分。 C)第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌,时间为480±10分钟; 动力混合机参数设置:公转为30±2转/分,自转为25±2转/分; c)真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为-0.09Mpa至-0.10MPa,搅拌30±2分钟; 动力混合机参数设置:公转为10±2转/分,自转为8±2转/分。 d)取250~300毫升浆料,使用粘度计测量粘度;

锂电池生产工艺

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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。物料球磨

锂离子电池生产工艺

锂离子电池原理及工艺流程 一、原理 1.0 正极构造 LiCoO2(钴酸锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)正极 2.0 负极构造 石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)负极 3.0工作原理 3.1 充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。 正极上发生的反应为 LiCoO2=充电=Li1-xCoO2+Xli++Xe(电子) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 3.2 电池放电过程 放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子

和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子 从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电 解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极, 与早就跑过来的电子结合在一起。 二工艺流程 1.正负极配方 1.1正极配方(LiCoO2(钴酸锂)+导电剂(乙炔黑)+粘合剂 (PVDF)+集流体(铝箔)正极) LiCoO2(10μm):93.5% 其它:6.5% 如Super-P:4.0% PVDF761:2.5% NMP(增加粘结性):固体物质的重量比约为810:1496 a)正极黏度控制6000cps(温度25转子3); b)NMP重量须适当调节,达到黏度要求为宜; c)特别注意温度湿度对黏度的影响 钴酸锂:正极活性物质,锂离子源,为电池提高锂源。 钴酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为6-8 μm,含水量≤0.2%,通常为碱性,PH值为10-11左右。 锰酸锂:非极性物质,不规则形状,粒径D50一般为5-7 μm,含水量≤0.2%,通常为弱碱性,PH值为8左右。

电池片生产工艺流程

电池片生产工艺流程 一、制绒 a.目的 在硅片的表面形成坑凹状表面,减少电池片的反射的太阳光,增加二次反射的面积。一般情况下,用碱处理是为了得到金字塔状绒面;用酸处理是为了得到虫孔状绒面。不管是哪种绒面,都可以提高硅片的陷光作用。 b.流程 1.常规条件下,硅与单纯的HF、HNO3(硅表面会被钝化,二氧化硅与HNO3 不反应)认为是不反应的。但在两种混合酸的体系中,硅则可以与溶液进行持续的反应。 硅的氧化 硝酸/亚硝酸(HNO2)将硅氧化成二氧化硅(主要是亚硝酸将硅氧化) Si+4HNO3=SiO2+4NO2+2H2O (慢反应) 3Si+4HNO3=3SiO2+4NO+2H2O (慢反应) 二氧化氮、一氧化氮与水反应,生成亚硝酸,亚硝酸很快地将硅氧化成二氧化硅。 2NO2+H2O=HNO2+HNO3 (快反应) Si+4HNO2=SiO2+4NO+2H2O (快反应)(第一步的主反应) 4HNO3+NO+H2O=6HNO2(快反应) 只要有少量的二氧化氮生成,就会和水反应变成亚硝酸,只要少量的一氧化氮生成,就会和硝酸、水反应很快地生成亚硝酸,亚硝酸会很快的将硅氧化,生成一氧化氮,一氧化氮又与硝酸、水反应,这样一系列化学反应最终的结果是造成硅的表面被快速氧化,硝酸被还原成氮氧化物。 二氧化硅的溶解 SiO2+4HF=SiF4+2H2O(四氟化硅是气体) SiF4+2HF=H2SiF6 总反应 SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O 最终反应掉的硅以氟硅酸的形式进入溶液。

2.清水冲洗 3.硅片经过碱液腐蚀(氢氧化钠/氢氧化钾),腐蚀掉硅片经酸液腐蚀后的 多孔硅 4.硅片经HF 、HCl 冲洗,中和碱液,如不清洗硅片表面残留的碱液,在烘 干后硅片的表面会有结晶 5.水冲洗表面,洗掉酸液 c.注意 制绒后的面相对于未制绒的面来说比较暗淡 d.现场图 奥特斯维电池厂采用RENA 的设备。 二、扩散 a.目的 提供P-N 结,POCl 3是目前磷扩散用得较多的一种杂质源。POCl 3液态源扩散方法具有生产效率较高,得到PN 结均匀、平整和扩散层表面良好等优点。 b.原理 POCl 3在高温下(>600℃)分解生成五氯化磷(PCl 5)和五氧化二磷(P 2O 5),其反应式如下: 5253O P 3PCl C 6005POCl +????→??> 但在有外来O 2存在的情况下,PCl 5会进一步分解成P 2O 5并放出氯气(Cl 2)

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