国内锂离子动力电池关键工艺装备

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浅谈锂电池搅拌设备及上料系统

浅谈锂电池搅拌设备及上料系统

浅谈锂电池搅拌设备及上料系统摘要:该文重点对锂电池的搅拌生产设备,开展了有效性研究,并对锂电池上料系统生产设备,进行了系统性的探讨,将有助于进一步的充分发挥锂电池的搅拌与上料系统的生产设备功能作用,确保锂电池可在搅拌与上料系统的生产设备强大的辅助作用之下高效生产。

关键词:锂电池;搅拌;上料系统;生产设备前言在实际的锂电池实际生产过程中,搅拌与上料系统的生产设备是关键环节。

因此,要使锂电池的生产效率和质量得到改善,可从搅拌与上料系统的生产设备出发,对生产设备的基本理论和实际工作状况进行全面的理解,能够充分发挥搅拌与上料系统的生产设备各项功能优势,全面提升锂电池的生产效率。

1 锂电池的介绍1.1 锂电池工作原理锂电池是一个可充电的电池,一般利用锂离子在正负极内部运动。

在电容的充放电过程中,将Li+插层脱嵌到两个电极间;在充电的情况下,Li+层在正电极上,通过电解质的水溶液进入到负材料中,而阴极则维持在相反的位置;而在释放时,情况正好是相反的。

在当今的高效能电力系统中,以锂作为负极的材料是最具代表性的。

锂离子电池其工作原理为充放电原理。

在锂离子的放电过程中,离子与Li+同时进行,但路径有所不同,通过一个从负向正极的回路进行电离;而Li+的锂离子从阴极"跳进"电解质中,“游泳”到一个方向,并与运动了很久的在一同结合。

锂电池在充、放电时始终处于从正向负,再由正向负极再到正极的运动状况。

如果把锂离子电池比喻成摇椅,那么它的两端就是两个电极,而锂离子则会在椅子的两端飞奔。

因此,科学家给这种能量电池取了一个非常好听的名字,“摇椅电池”。

1.2 锂电池的结构锂电池的内部通常由五部分组成:正极、负极、电解液、涂层、壳体,还有高压的阴极线路。

锂电池的结构一般可以分成缠绕型和堆积型两大类。

液态锂电池具备缠绕结构,而聚合物锂电池则同时具备缠绕结构。

阴极材料:化学活性物质、导电剂、介质、粘合剂、金属基体。

11_锂电池极片圆盘分切工艺基础

11_锂电池极片圆盘分切工艺基础

锂电池极片圆盘分切工艺基础极片制作是制造锂离子动力电池的基础工艺,对设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等规定非常高[1]。

极片分切机是按电池规格,对通过辊压的电池极片进行分条的装备,重要技术规定是分条后的极片不能出现褶皱、脱粉,规定分条尺寸精度高等,同时极片边沿的毛刺小,否则在毛刺上会产生枝晶刺破隔阂,造成电池内部的短路[2]。

圆盘分切刀重要有上、下圆盘刀,装在分切机的刀轴上,运用滚剪原理来分切厚度为 0.01~0.1mm 成卷的铝箔、铜箔、正负极极片等。

这里对锂电池极片圆盘分切工艺基础知识整顿,分享并与大家共同窗习。

1、极片圆盘分切原理参考金属板材圆盘分切过程,先介绍极片圆盘分切的基本原理。

如图 1 所示,这是一对普通圆盘切刀对板材进行分切加工时的示意图。

首先,当板材与上下刀片的 AB 点接触时,板料就会受到上下刀面的压力而产生弹性变形,并且由于力矩的存在,使板材产生弯曲,在间隙附近的材料内部产生以剪应力为主的应力。

随着刀刃点 A、B 旋转到 C、D 位置时,内应力状态满足塑性条件时,产生塑性变形。

随着剪切作用过程的继续进行,板材受到的剪切力越来越大,进入到剪切屈服状态,剪切变形区开始产生宏观的滑移变形,上下圆刀剪切刃开始切入材料,这时刃口附件的材料产生塑性变形(图 1 进料方向观察),剪切塑性滑移形成,断面光亮。

随着刀盘的继续转动材料的塑性变形程度加剧,材料会出现加工硬化,其应力状态也会发生变化,因此造成材料的内部出现微观裂纹,随着变形的继续进行,这些微裂纹汇成主裂纹,转变为裂纹扩展而分离,断面形成撕裂区。

图1 圆盘分切加工过程示意图与金属板材分切加工比较,锂电池极片圆盘剪的裁切方式含有完全不同的特点:(1)极片分切时,上下圆盘刀含有后角,类似与剪刀刀刃,刃口宽度特别小。

上下圆盘刀不存在水平间隙(图 1中所示参数 c 相称于负值),而是上下刀互相接触并存在侧向压力。

(2)板料分切时上下基本上都有橡胶托辊,平衡上下刀在剪切时产生的剪力和剪切力矩,避免板料的大幅变形。

《锂离子电池行业规范条件》编制说明

《锂离子电池行业规范条件》编制说明

《锂离子电池行业规范条件》编制说明锂离子电池是支撑新一代信息技术、新能源、新能源汽车等战略性新兴产业发展的重要电子基础产品,目前在行业迅速发展、规模不断壮大的同时,也面临着无序竞争等问题。

特别是随着应用领域的扩展,对企业生产的规范性和电池产品的安全性都有了更高的要求,亟需加强行业规范管理。

根据危险化学品安全生产监管部际联席会议第六次全体会议的要求,工业和信息化部会同有关部门组织相关协会、企业、研究机构及行业专家研究起草了《锂离子电池行业规范条件》(以下简称《规范条件》)。

这是贯彻落实科学发展观,引导锂离子电池产业加快转型升级,推动行业健康持续发展而编制的重要举措。

自2013年底启动《规范条件》编制工作以来,工业和信息化部开展了大量详尽的实地调查研究,广泛听取了相关企业、协会、专家的建议,征求了十余个相关部委的意见,并多次召开较大范围的专题研讨会,对有关内容进行了反复的修改和完善,形成了目前较为成熟的征求意见稿。

一、锂离子电池行业的重要地位和制定《规范条件》的必要性(一)锂离子电池行业在国民经济和社会发展中具有重要地位锂离子电池诞生于上世纪九十年代初,因具有高电压、高比能量、无记忆效应以及高循环性能等特点,迅速发展成为基础性的电子产品,也成最重要的电源产品,极大地促进了消费电子等产业的发展。

随着产品工艺技术水平的不断提高以及安全性能的显著改善,锂离子电池已广泛应用到消费电子、信息技术、国防军工、新能源、新能源汽车等各个领域,虽然总体产值规模还不大,但已成为推动国民经济和社会可持续发展必不可少的基础性产业。

在《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中已将锂离子电池列为行业发展的重点,随着若干新兴产业的不断推进,锂离子电池产业发展前景日益广阔。

目前我国已成为世界上最大的锂离子电池生产制造基地、第二大锂离子电池生产国和出口国。

据国家统计局统计,2013年,我国锂离子电池累计产量为47.68亿只,比上年同期增长了16.95%,我国锂离子电池行业(包括电池、设备、材料)规模持续扩大,占全球市场份额稳步提升,全行业销售收入接近千亿元规模,为我国扩大内需、拉动就业和出口创汇做出了巨大贡献。

十大锂电池排名

十大锂电池排名

锂电池生产厂商的厂家非常之多,随着新能源汽车与UPS电源储能行业的快速发展,极大的刺激了锂电池的需求,各企业开始纷纷布局进入锂电池厂商行业。

但是,做锂电池的厂商这么多,产品质量都过关吗?答案并不是的,总有一些喜欢浑水摸鱼的厂家,锂电产品参差不齐,没有认证等等。

今天汇总了国内前十名的锂电池厂商排名,供你们选择与参考。

1、排名第一锂电池厂商—宁德时代CATL宁德时代新能源科技股份有限公司(CATL)成立于2011年,公司总部位于福建宁德。

公司专注于通过电池技术,为全球绿色能源应用,提供能源存储解决方案。

公司研发生产电动汽车及储能系统的锂电池,电动汽车电池模组,电动汽车电池系统,动力总成,大型电网储能系统,智能电网储能系统,分布式家庭储能系统,及电池管理系统(BMS)。

公司建立了动力和储能电池领域完整的研发、制造能力,拥有材料、电芯、锂电池系统、电池回收的全产业链核心技术。

在储能领域,公司承接了部分关键客户的大型储能项目,年项目总量已超过40兆瓦时。

2、排名第二锂电池厂商—比亚迪比亚迪股份有限公司创立于1995年,横跨IT、汽车和新能源三大产业,分别在香港(H股)和深圳(A 股)上市。

全球较大的充电电池生产商,镍镉电池/手机锂电池畅销,具有强大的研发实力的高新技术企业。

主要产品为磷酸铁锂动力电池。

在新能源领域,比亚迪成功推出了太阳能电站、储能电站、电动车、LED和电动叉车等新能源产品,并在全球多个国家和地区推广应用。

凭借全球领先的铁锂电池技术,比亚迪正积极引领全球新能源产业变革。

目前的有效产能为4.5Gwh,其中惠州1Gwh、深圳坑梓3.5Gwh,预计到2015年底,整体产能将达到6Gwh,2016年将扩张到10Gwh。

比亚迪的动力电池仅供比亚迪自用。

2015年上半年,比亚迪动力电池业务收入约30亿元。

3、排名第三锂电池厂商—国轩合肥国轩高科动力能源有限公司成立于2005年,是由珠海国轩贸易有限公司和合肥国轩营销策划有限公司发起设立。

锂离子电池核心材料高纯晶体六氟磷酸锂关键技术开发及产业化

锂离子电池核心材料高纯晶体六氟磷酸锂关键技术开发及产业化

精细石油化工进展ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS58第20卷第2期;国内外动态;锂离子电池核心材料高纯晶体六氟磷酸锂关键技术开发及产业化六氟磷酸锂被喻为氟化工产业“皇冠上的明珠”。

多氟多化工股份有限公司自主开发的“锂离子电池核心材料高纯晶体六氟磷酸锂关键技术开发及产业化项目”攻克六氟磷酸锂关键制备技术,在我国率先实现了六氟磷酸锂产业化,使我国成为全球第2个能够自主生产晶体六氟磷酸锂的国家。

该项目也因此获得了2017年度国家科技进步二等奖。

六氟磷酸锂的质量决定着锂离子电池充放电性能、使用寿命和安全性。

其制备技术壁垒很高:制备工况苛刻、要求原料超纯、T.艺控制精准,长期被国外企业封锁。

据介绍,自2006年开始,多氟多开始了六氟磷酸锂制备技术的攻关,历时12年,实现了从原料纯化到技术装备、反应工程、工艺开发的全面突破,掌握了高纯晶体六氟磷酸锂生产关键技术。

首先,多氟多成功开发了工业氟化氢、工业碳酸锂提纯工艺,解决了原料纯化关键技术难题,保证了高纯晶体六氟磷酸锂稳定生产。

其次,多氟多研制出了专用耐腐蚀、高传热装备,避免了金属溶出导致产品不纯,解决了设备腐蚀和传热差难题,确保系统长期稳定运行。

再次,多氟多研发出全新搅拌模式,提升原料转化率,保证产品纯度,节约投资,同时避免了机械搅拌长期运转密封装置磨损,导致强腐蚀物料泄漏、空气及水分渗入等系统污染问题。

最后,多氟多发明六氟磷酸锂结晶工艺,制备出了规则、均匀、高纯的六氟磷酸锂晶粒。

连续攻克这4项核心技术后,多氟多建成年产2000t晶体六氟磷酸锂生产线并成功投产,使我国成为全球第2个能自主生产晶体六氟磷酸锂的国家。

该项目技术成果经工信部与中国石油和化学工业联合会鉴定为国际领先水平。

鉴定意见显示,该项目成果开发了以无水氟化氢、五氯化磷、工业碳酸锂为原料制备高纯六氟磷酸锂晶体的新型原料路线和成套工艺技术,生产工艺属国际首创,整体技术达到国际领先水平。

我国新能源材料发展战略

我国新能源材料发展战略

【前言】新能源材料指支撑新能源发展的、具有能量储存和转换功能的功能材料或结构功能一体化材料。

新能源材料对促进新能源的发展发挥了重要作用,新能源材料的发明催生了新能源系统的诞生,新能源材料的应用提高了新能源系统的效率,新能源材料的使用直接影响着新能源系统的投资与运行成本。

锂离子电池是新能源汽车和电力调节最有竞争力的储能技术,燃料电池是氢能时代的核心发电单元,因此,本文将重点研究以锂离子电池和燃料电池关键材料为代表的新能源材料发展战略。

纵观全球发展态势,美国、日本、欧盟等发达国家和地区,以及俄罗斯、巴西、印度和南非等新兴经济体陆续推行一系列支撑新能源材料产业发展的政策和措施,力争在未来国际竞争中抢占一席之地。

具体来看,美国制定了“电动汽车国家创新计划(EV Everywhere)”“材料基因组计划”等重大战略,近期还发布了《“储能大挑战”路线图草案》;日本出台了《纳米与材料科学技术研发战略》《新增长战略》等规划;欧盟把关键新材料视为先进制造业的重要基础,发布了“欧盟2020战略”《电池2030+(BATTERY 2030+)》等。

中国也专门制定了《中国制造2025》《“十三五”材料领域科技创新专项规划》等,力争促进我国新能源材料产业发生结构性变化,全面重塑技术方式,形成开放竞合的发展生态。

经过多年努力,我国新能源材料产业取得了显著发展,技术水平日益提高,产业规模不断扩大,为我国锂离子电池材料、燃料电池材料等高技术产业突破技术壁垒、实现快速发展提供了坚强的支撑。

从整体来看,我国新能源材料领域与国外先进水平相比仍存在较大差距。

今后,我国新能源材料产业的竞争力仍需加强,以企业为主体的自主创新体系亟待完善,部分核心关键材料受制于人、高端材料对外依存度较高的问题需解决。

为此,抓紧机遇,合理规划,提升新能源材料产业的支撑能力势在必行,这对加快我国经济发展方式转变、增强国际竞争实力、实现材料绿色低碳化发展目标具有重要的战略意义。

磷酸锰铁锂生产工艺及未来发展优势与限制条件

磷酸锰铁锂生产工艺及未来发展优势与限制条件

磷酸锰铁锂是一种重要的锂离子电池正极材料,具有高能量密度、长循环寿命和高安全性的特点,广泛应用于电动汽车、储能系统和移动终端设备等领域。

本文将对磷酸锰铁锂的生产工艺、未来发展优势与限制条件进行探讨。

一、磷酸锰铁锂生产工艺1. 原材料准备磷酸锰铁锂的生产主要原料包括锰盐、铁盐、磷酸盐和锂盐。

其中,锰盐和铁盐作为正极材料的主要成分,磷酸盐和锂盐则用作添加剂,能够提高电池的性能和循环寿命。

2. 合成工艺磷酸锰铁锂的合成工艺一般采用固相反应法。

首先将锰盐、铁盐和磷酸盐进行混合,然后在高温条件下进行焙烧和活化处理,最后通过溶液反应的方式将锂盐加入,形成最终的产物。

3. 粉体处理生产的磷酸锰铁锂产物需要经过粉体处理,包括粉碎、分级和表面处理等工艺,以确保材料的颗粒大小和分布均匀,增加电池的充放电性能和循环寿命。

二、未来发展优势1. 新能源汽车市场的快速增长随着环保意识的提升和政府政策的支持,新能源汽车市场呈现出爆发式增长的趋势。

磷酸锰铁锂作为锂离子电池中的重要材料,将受益于新能源汽车市场的快速增长,市场需求将大幅提升。

2. 电网储能需求的增加随着可再生能源的大规模利用,电网储能需求不断增加。

磷酸锰铁锂具有高能量密度和长循环寿命的特点,适合用于电网储能系统中,未来在能源储备方面具有巨大的市场潜力。

3. 科技创新带来的新机遇随着科技的飞速发展,新材料、新工艺的不断涌现将为磷酸锰铁锂的生产和应用带来新的机遇。

纳米材料、核壳结构材料等新兴材料的应用将能够进一步提高磷酸锰铁锂的性能。

三、发展限制条件1. 原材料成本高昂磷酸锰铁锂的生产原料中,锰盐和铁盐的价格较高,直接影响了磷酸锰铁锂的生产成本。

原材料成本高昂是制约磷酸锰铁锂产业发展的主要限制条件之一。

2. 技术瓶颈存在磷酸锰铁锂的生产工艺存在一定的技术瓶颈,主要表现在反应条件的控制、产品纯度的提高以及成本的降低等方面。

如何突破技术瓶颈,提高生产效率和产品质量,是当前磷酸锰铁锂产业面临的挑战之一。

2022年德州市事业单位考试真题

2022年德州市事业单位考试真题

2022年德州市事业单位考试真题(满分100分时间120分钟)第一部分常识判断1.2021年12月10日,中国同尼加拉瓜在天津签署《中华人民共和国和尼加拉瓜共和国关于恢复外交关系的联合公报》。

中华人民共和国和尼加拉瓜共和国,根据两国人民的利益和愿望,兹决定自()起相互承认并恢复大使级外交关系。

A.44593B.公报签署之日C.44562D.44713【答案】:B2.2022年1月23日,2022世界乒乓球职业大联盟澳门冠军决赛,()夺得冠军。

A.张继科B.王楚钦C.马龙D.林高远【答案】:B3.下列选项中关于意见的写作方法,表述错误的是()。

A.“以上意见如无不妥,请批转有关部门执行”可作为意见的结语B.对某些重要问题提出自己的看法和处理办法供上级决策参考,应用报告行文而不宜用意见行文C.意见标题可在文种名称前加上“若干”“几点”“指导”等文字D.意见标题可以省略发文机关【答案】:B4.倡导社会契约论的法国启蒙思想家()A.卢梭B.孟德斯鸠C.狄德罗1/ 20D.伏尔泰【答案】:A5.社会规律与自然规律的区别是()A.前者可以被我们废弃和改变,后者无法废弃和改变B.前者是主观的,后者是客观的C.前者是人造的,后者是自然界固有的D.前者通过人的自觉活动而实现,后者自发地起作用【答案】:D6.人民法院在依照法律规定独立行使审判权时()。

A.必须听从行政领导的指示B.必须接受党委指导C.应当听取社会各界的意见D.不受行政机关,社会团体和个人的干涉【答案】:D7.马克思主义诞生的标志是。

A.俄国十月革命的胜利B.无产阶级登上历史的舞台。

C.唯物史观和剩余价值学说的出现。

D.《共产党宣言》的发表【答案】:D8.()属于正式公文的文书。

A.议案B.简报C.会议记录D.总结【答案】:A9.下列哪次会议把毛泽东思想确立为党的指导思想?()A.中共七大B.中共八大C.遵义会议2/ 20D.瓦窑堡会议【答案】:A10.刑法上的因果关系是指人的危害社会的行为与危害结果之间存在的()。

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国内锂离子动力电池关键工艺装备作者:程建军来源:《科技传播》2012年第13期深圳市浩能科技有限公司,广东深圳 518172摘要锂离子电池是一种具有优越性能的二次电源,尤其是近年来作为动力电池的市场前景越来越广阔,受到的社会各界的广泛关注。

本文从锂离子动力电池国内国际发展历程出发,对锂离子动力电池生产的主要工艺及所需装备进行了介绍,在国外装备水平进行对比的基础上,重点分析了涂布工艺的流程及装备要求。

关键词锂离子;动力电池;挤压涂布机中图分类号TM91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2012)70-0082-020引言从十年前SONY将小功率的液态电解液锂离子电池推向市场到已占据电源市场重要市场份额的今天,锂离子动力电池作为全新的储能电源类型,以其体积小、储存能量多、使用期长且工作温度区间以及绿色环保等优势成为各类电子装备、电动用具的重要组件。

随着该技术水平的不断提升级,再加上大范围的能源紧缺与国际环保的双重压力,大容量动力蓄电池逐渐形成动力电源的主体,其应用范围越来越广,在日渐成为动力电源市场首选的同时,动力电源市场上对其生产工艺的安全性要求也越来越高。

相对于其它国家,中国国内对于该类电池的研究起步晚了很多,不过从新千年伊始,中国就加大了对于电动交通工具以及锂离子动力电池技术的投资力度和研发力度,生产的电池与国际水平基本相当,甚至某些方面有一定优势,对外贸易量也明显上升。

目前,锂离子动力电池产业化的发展处在起步阶段,其应用领域涵盖非常广泛,自行车以手工机具电动市场的锂离子电池产业化基础与其它混合动力车、电动汽车、太阳能LED路灯储能设备等市场相比较为牢固。

另外,该动力电池也正因其安全性高而作为二次电源逐渐应用于海陆空等军事武器以及航空航天领域。

总的来说,锂离子动力电池是动力电池行业内的研发热点,也是未来最具潜力的动力电源类型,可以预见它在民用、军用设备方面必然会获得双重的发展空间。

但以目前发展情况来看,其我国国内的生产工艺装备生产水平还有待提高,产业发展还未达到完全的自给自足,某些关键工艺先进装备特别是以挤压涂布机为代表的极板制造设备等等,仍在一定程度上制约着国内动力锂电池产业的进一步扩大发展,锂离子动力电池的安全性及其制造过程中的质量控制都还需进一步提升。

所以,增强与锂离子动力电池相关的工艺装备及技术的研发制造,是推进国内动力电池可持续产业化发展的一个关键步骤。

1 锂离子动力电池的主要工艺和装备1.1生产锂离子动力电池的主要工艺锂离子动力电池生产工艺主要有极片制作、电芯制作、电池组装,制造示意图如下:其中,第一项极片制作是制造锂离子动力电池的基础工艺,所以对于此环节所用设备的精度、智能化水平、生产性能的可靠性等要求非常高,该环节以卷绕或叠片、装壳、极耳成型及外壳焊接、注电解液等工序,对于每一步的精度、效率以及一致性标准都相当严格。

此外,电池组装环节分为电池化成、电池分选、电池组装几个工序,锂离子动力电池的组装既关系到对于电池组的构成单元——单体电池的分类、测试以及组合,还关系到组装完毕后动力电池组的性能可靠性评测。

最后,电芯作为锂离子动力电池的单元,其生产以卷绕或者叠片工艺为主。

这两种工艺当中又以卷绕式工艺的应用更加普遍,主要原因是卷红式工艺的生产效率相对较高,而且产品的一致性相对较强;与之相比,叠片式生产工艺更为复杂,不过这种工艺所生产出来的动力电池设计方式相对灵活,更利于电池散热,而且这种工艺生产出的叠层式电池能够实现动力电池内部电阻的最小化,使动力电池放电时的电压降幅有效缩小。

这两种工艺各有所长,有着不同的优势可供选择。

总的来说,不管是哪一种生产技术,在对锂离子动力电池产品一致性与安全性方面的标准都是相同的,那么,怎样有效提高所用工艺相关装备的性能,实现其智能化、自动化就成为了当前锂离子动力电池生产装备的使用与研发上所面临重要现状。

1.2国内生产锂离子动力电池的工艺装备现状及其与国际水平的对比情况锂电子动力电池的关键装备有三类,一种用于制造电极材料,如涂布机、隔膜及极片分切、成型机等等,这些智能化高精密度装备的应用,能够极大提升电极材料的物化性能以及外表质量,有利于实现电池能量存储性能和电池使用期限方面的突破;一种用于制造电池单元,中型、大型尺寸的卷绕机、叠片机、焊接机、注液机等,这些装备的自动化水平的提高有利于帮助锂离子动力电池产业突破发展瓶颈;一种用于动力电池的组装和测试,由于锂离子动力电池不同单元间的参数多少会存有一定的差别,所以,为了保证产品的一致性,配置智能化测试装备显得非常重要。

近年来,虽然国内锂离子动力电池生产装备的水平正面临市场容量快速扩大的压力,但是伴随国内锂离子动力电池生产技术的不断提高,其生产装备也得以快速改进,我国涌现了一批诸如深圳市鼎盛浩威科技开发有限公司、西安泰格尔机电设备制造有限公司、太原风华信息装备股份有限公司等配套生产能力很强的锂离子电池生产设备制造生产企业,他们在积极寻求与国外企业战略合作的同时不断加大自主研发力度,现已具备并且研发制造了一系列成套的挤压涂布机、辊压机、自动卷绕机、叠片机等锂离子动力电池生产装备,虽然如此,但总的来看,国内锂离子动力电池的生产装备水平在国际上还处于相对落后的情况。

由以上对比可知,国内锂离子动力电池生产装备可以从以下方面寻求突破:1)在进行设备的设计与制造阶段将制造动力电池的技术参数加入其中,让生产出来的设备更独特,更专业,更有针对性;2)因为锂离子动力电池的使用方式以成组使用为主,所以对于电池性能一致性的要求非常高,在相关生产装备的研发与设计中必须以产品的稳定性为最高标准,最大限度地提高电池极片产品的精度与稳定性;3)应用领域对于安全性的高要求,决定了电池生产设备在安全防爆性能和三废排放的设计方面应有更高的要求,同时为了方便维修,设备设计须柔性化性更高。

2 涂布技术及设备在锂离子动力电池的生产工艺——极片制作之全部工序当中,极片的浆料涂布工艺及装备是极为关键的部分。

首先,由于极片浆料的粘度远远高于普通的涂布液,而且该工艺浆料的标准量也非常大,根本无法以常规的方法实现均匀涂布,因此以该浆料的流动机理为依据,综合其流变特征以及涂布要求,通过多种方案进行试验,证实挤压涂布技术相对适合。

挤压涂布技术是一种相对比较先进的工艺,适用于粘度较高的流体涂布,而且形成的涂层的精度也相对比较高。

那么怎么利用条缝挤压涂布以便获得相对均匀涂层呢?必须保证挤压涂布机挤压嘴的设计参数和操作参数均在相对适合的范围,即保证其在“涂布窗口”的临界区间之内,才可以正常使用。

由于挤压嘴的设计参数会直接影响到涂布的精度的高低,所以在设计时要提前搜集好与涂布浆料流变特性有关的所有数据信息,另外,如果挤压嘴按照提供相关数据设计加工完成之后,涂布浆料的流变性质又发生了变化,那也极有可能影响到极片涂布的精度。

这种工艺的相关装备相对复杂,其操作运行的技术性要求比较高。

其次,涂布全过程中包括涂布、干燥、自动纠偏等多个环节,极点之间依靠多个传动点进行拖动,在涂布机的传动设计中可以采用直流电机自动化调速控制工艺,保证涂布点片路速度的稳定性,进而确保涂布纵向的均匀程度,在涂布机的关键部位设置自动纠偏装备,保证涂布时浆料能够均匀分布到极片之上,并确保留有均匀片边,以便在涂布工艺结束时可以获得边缘整齐的中间产品,为接下来的工艺流程创造优良的条件。

图1 涂布工艺的基本流程示意图设备将涂布金属箔从放卷装备放出,置入涂布机,待金属箔的首尾在接片台处接为一个连续带之后,拉片装置再将连续带供于张力调整与自动纠偏装备中,通过对片路张力及位置的调整,再正式到达涂布装置;在涂布装置中,相关设备按照涂布预定量以及空白区间用极片浆料实施涂布,设备在双面涂布的时候能够实现对正面涂布与空白长度的智能化跟踪。

涂布工序结束后,把湿基片传入干燥装置开始干燥,具体温度按涂布的快慢与厚度设定。

这一流程完成后,通过张力调整、自动纠偏两个工序之后实施极片收卷,为接下来的工艺作准备。

最后,涂布设备系统的安装调试。

涂布设备系统主要包括挤压式涂布机,电气控制系统,干燥通风系统等等,在安装完毕之后,再进行设备的试运行,机电联合试运行以及全系统联动试运行,在均达到设计及应用指标的情况下,进行锂离子电池涂布工艺的开展。

锂离子电池挤压涂布机在技术性能上可能充分满足锂离子动力电池的生产要求,该装备的运用对于国内锂离子动力电池的研发与产业化经营有着十分重要的意义。

3结论随着国内国际范围内能源以及环境形势的日益严重,锂离子动力电池的进一步发展势在必行。

但作为一个系统性的能源开发工程,其用于关键工艺及装备设计虽然取得了一定的成果,但由于国内锂离子动力电池的市场需求量在不断的增加,对国内相关的生产厂家的技术与扩产计划提出了更高层次的要求,也就是说相关的设备制造商需要在产品的先进性、精密度、智能化水平上获得更大程度的突破,冲出制约国内锂电动力电池行业扩展的瓶颈,同时再配合以科学的管理机制,在相关正府部门的大力支持下,实现锂离子动力电池工艺装备水平的快速提升。

参考文献[1]和祥运,刘恩华,张嘉禾.锂离子动力电池产业链研究[J].北京汽车,2011,4:9-11.[2] R.Gitzendanner,F.Puglia,C.Martin,D.Carmen,E.Jones.S/Eaves/High power and high energy lithium·ion batteries for under-water applications[J].Journal of Power Sources 136 (2004):416-418.[3]王成海.辊子包覆层的选择决定着薄膜施胶压榨过程[J].造纸化学品,2007,19(4):37-39.[4]钱良国,郝永超,肖亚玲.锂离子等新型动力蓄电池成组应用技术和设备研究最新进展[J].机械工程学报,2009,45(2):2-11.[5]QIAN Liangguo.One battery management system used topack of electric vehicle:CHINA,ZL 02 l 58686.1[P],2007-03-21.。

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