编号：锂离子电芯基本知识和工艺简介
锂离子电池基本工艺介绍
锂离子电池基本工艺介绍一、正负极材料制备1.正极材料制备：常见的正极材料有锂铁磷酸铁、锂钴氧化物和锂镍锰酸等。
制备过程中，先按一定配比混合原料，并加入适量的粘结剂和导电剂，形成混合物。
然后在高温下进行焙烧和研磨，最后得到所需的正极材料。
2.负极材料制备：常见的负极材料是石墨。
制备过程中，石墨粉末和粘结剂混合，形成糊状物。
然后在导电剂的作用下涂布在铜箔上，并经过干燥和压制，最后得到负极片。
二、电池装配1.正负极片处理：正负极片通过一个铜箔或镍箔连接条与锂离子电解液接触。
正极片上涂覆了正极活性物质的混合物，负极片则上涂覆了负极活性物质的混合物。
2.卷绕装配：正负极片按一定规则卷绕在一起，并用隔膜层隔开。
隔膜层起到隔离正负极材料并允许离子传导的作用。
正负极片之间要保持适当的压力和接触性，以确保电池性能稳定。
3.外壳封装：卷绕的电池芯片通常会被放置在一个金属壳体中。
壳体可以是铝合金或不锈钢制成的圆筒状结构。
电池芯片和壳体之间应用密封圈封闭，以防止电池内部液体泄漏。
三、电池成熟1.注液注电：将电池芯片与电解液连接，通入适量的电解质。
电解液是锂盐溶液，可以传输锂离子，并完成电池的充放电过程。
然后，在适当的电流和电压下对电池进行充电，以使电池活化。
2.射频焊接：使用射频焊接设备将电池芯片和连接条之间进行焊接，以确保连接的牢固性和可靠性。
焊接时需要注意温度和时间的控制，以避免过热损害电池。
3.成品检测：对已组装好的电池进行各项性能测试，包括容量测试、内阻测试、充放电性能测试等。
这些测试可以确保电池的质量和性能符合要求。
这些是锂离子电池制备的基本工艺过程。
在实际生产中，还需要进行更加详细和严格的材料筛选、工艺优化和质量控制措施，以确保电池的稳定性和安全性。
锂离子电池电芯工艺流程
锂离子电池电芯是目前应用最广泛的电池之一，其具有高能量密度、长寿命、低自放电率等优点，广泛应用于移动通讯、电动工具、电动汽车等领域。
本文将介绍锂离子电池电芯的生产工艺流程。
一、正极材料的制备1. 原材料采购：锂离子电池正极材料主要由氧化物和碳酸盐组成，如锰酸锂、钴酸锂、三元材料等。
生产厂家需要采购高纯度的原材料，确保正极材料的质量。
2. 材料混合：将原材料按照一定比例混合，并加入少量的添加剂，如碳黑、聚丙烯酸等，以提高正极材料的导电性和稳定性。
3. 烧结：将混合后的材料放入烧结炉中，在高温下进行烧结，使得材料形成坚固的晶体结构，提高其电化学性能。
二、负极材料的制备1. 原材料采购：锂离子电池负极材料主要由石墨和少量的添加剂组成，如聚丙烯酸、聚乙烯醇等。
生产厂家需要采购高纯度的石墨原材料，确保负极材料的质量。
2. 材料混合：将石墨和添加剂按照一定比例混合，以提高负极材料的导电性和稳定性。
3. 涂布：将混合后的材料涂布在铜箔上，并通过烘干等工艺，使得材料形成坚固的结构。
三、电芯组装1. 正负极材料的切割：将正负极材料按照一定规格切割成片，以便后续的电芯组装。
2. 电芯叠层：将正极材料和负极材料交替叠放，形成电芯的结构。
3. 分配隔膜：在电芯叠层的每一层之间，放置一层隔膜，以防止正负极材料直接接触，引起短路。
4. 焊接：将电芯的正负极引线与电芯连接板进行焊接，形成电芯的电气连接。
四、电芯测试1. 外观检查：对电芯的外观进行检查，确保电芯没有明显的变形、裂纹等缺陷。
2. 电性能测试：对电芯进行充放电测试，以检测电芯的容量、内阻、循环寿命等电性能指标。
3. 安全性测试：对电芯进行冲击、挤压、高温等安全性测试，以确保电芯在极端情况下也能够安全运行。
以上就是锂离子电池电芯的生产工艺流程。
通过精细的工艺流程控制，可以生产出高质量、高性能的锂离子电池电芯，为电动汽车、移动通讯、电动工具等领域的发展提供可靠的能源支持。
锂离子电池基本原理和工艺流程介绍
负极集流体 ATL Confidential
Cu 箔（Cu 网） 导电碳黑（迭片特有） 粘结剂（迭片特有） 溶剂
2/26/2020
阳极Anode
阴极活性物质 电子导电 粘结 塑化剂，经萃取可造孔 溶剂
集流体 电子导电 粘结膜片和集流体
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
2/26/2020
阴极Cathode
阴极活性物质 电子导电 粘结 塑化剂，经萃取可造孔 溶剂
集流体 电子导电 粘结膜片和集流体
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
Anode 阳极
MCMB或石墨
导电碳黑 粘结剂 塑化剂（迭片特有） 丙酮
ATL Confidential
2/26/2020
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
常用术语
CC: 恒流充电 （Constant Current: 恒定电流的充电过程）
CV: 恒压充电 (Constant Voltage: 恒定电压的充电过程）
Surpassing customer’s expectation
迭片工艺的主要工艺流程
--- Lam Ⅰ
ATL Confidential
2/26/2020
Amperex Technology Limited
Surpassing customer’s expectation
迭片工艺的主要工艺流程 --- Stacking
锂离子电池基本工艺流程介绍
工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度
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
叠片工艺的主要工艺流程 --- Stacking
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。
叠片过程演示
切去多余的极耳
焊接
焊接后的裸电芯
叠片工艺的主要工艺流程 --- Top sealing Top sealing（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
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
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(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）
预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
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 ---Coating
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Cold Lam
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Forming
锂离子基础知识PPT课件
锂离子电池——电解液
性质：
无色透明液体，具有较强吸湿性。
应用：
主要用于可充电锂离子电池的电解液，只 能在干燥环境下使用操作（如环境水分小 于20ppm的手套箱内）。
规格：
溶剂组成 DMC:EMC:EC =1:1:1 （重量比）
LiPF6浓度 1mol/l
质量指标：
密度（25℃）g/cm3 1.23±0.03
28
Ｆ 温度特性
电芯低温放电容量大于80%（-20℃ 、0.2C），高温放电容 量大于90%（55 ℃、1C）
60℃ 25℃ -10℃ 0℃ -20℃
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Ｇ 电池循环性能
1C满充电4.2V，1C放电2.75V，循环300周。
容量(mAh)
383450A锂电芯循环曲线图
1122334455663838383838383800000000000000
电池鼓壳、发热， 不起火、不爆炸。
42
Ｄ 针刺
将电池固定在安全装置的夹具上，用直径2.5mm的钢钉 用力打下，使电池完全穿透。
电池漏液、发热， 不起火、不爆炸。
43
Ｅ 自由跌落
X、Y、Z六个面在1000mm的高度上各跌落2次
编号
1
2
3
4
5
6
7
跌 内 阻 54.1
落
前
电压
4.18
跌 内 阻 55.2
tim e /m in.
a.空白溶液;
4 .8 b
4 .4
4 .0
3 .6
0
100
200
300
400
500
tim e /m in.
b.添加后
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提高电池安全性的措施：
锂离子电池基本工艺介绍课件
正极物质：钴酸锂+super P+PVDF
负极片结构
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.008mm厚)
负极物质：石墨+纳米硅+La133
工艺流程
装配车间
极片烘烤 扫粉
卷绕
平压
冲壳
入壳
转交 全检 抽气预封 注液 电池烘烤 封装
卷绕
工序功能：小条正负极极片、隔膜按顺序卷绕组合成裸电芯
4.真空度
四个步骤：
原料预处理
混和
干粉分散
稀释
正极制浆
原料预处理：正极活性物质、导电剂、粘结剂常压烘烤脱水、溶剂采用干燥分子 筛或者特殊取料设施脱水 原料混和：a.粘结剂的溶解及热处理；b.活性物质和导电剂球磨
干粉分散：粘结剂液体浸湿固体，挤出气体的过程 正极材料中的所有组分均能被粘结剂溶液浸湿，所以正极料粉分散相对容易 分散方法：静止法(分散时间长，效果差，但不损伤材料原结构）
锂离子电池基本工艺介绍
工艺车间
制片车间 装配车间 检测车间
工艺流程
制片车间
材料烘烤
制浆
涂布
对辊
分切
转交 全检 分档 点焊
制浆
工序功能：将正极或负极活性物质按一定比例与专用导电剂、粘结剂和溶
剂混合均匀，并调制成浆。
浆料控制点:
1.粘度
2.颗粒度
3.固含量
工序控制点：
1.搅拌速度
2.搅拌温度
3.搅拌浓度
环境要求：电芯注液前要进行除水，关键点水分控制（手套箱湿度）
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。
锂离子电池知识介绍
放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，通过电解质和隔膜，嵌入到正 极中。
二、锂离子电池工作原理
锂离子电池工作原理图
四、锂离子电池各组成部分工作原理说明
• 正极材料：
当电池充电时，锂离子从正极中脱嵌，在负极中嵌入，放电时反 之。一般采用嵌锂过渡金属氧化物做正极，如LiCoO2、LiNiO2、 LiMn2O4、LiFePO4 等，正极的作用就是提供锂源和存储锂离子。
• 负极材料：
做为负极的材料则选择电位尽可能接近锂电位的可嵌入锂化合物， 如各种碳材料包括天然石墨、合成石墨、碳纤维、中间相小球碳素等 和金属氧化物，包括SnO、SnO2、锡复合氧化物SnBxPyOz等，负极的 作用就是存储从正极嵌入的锂离子。
四、锂离子电池各组成部分工作原理说明
• 电解液：
电解液的电解质为无机盐LiPF6，溶剂主要是一些有机物液体， 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。
随着技术及产品研究的深入，锂离子电池的应用范围将会进一步 扩大，将会遍及到我们生活中的各个领域。
锂电实验室 刘云峰
• 外壳：
电池组装完成后，放置到电池外壳中。 外壳类型有铝壳、钢壳、铝塑膜等。 外壳的作用就是能够安全、密封的存放电芯及电解液。
三、锂离子电池各组成部分工作原理说明
• 锂离子电池充电原理图
锂离子电池组装完成后，首先要对电池 进行充电激活，锂离子电池的充电过程 分三个阶段：预充电阶段；恒流充电阶 段；恒压充电阶段。预充电阶段是在电 池电压低于3V时，电池不能承受大电流 的充电，这时有必要以小电流对电池进 行浮充；恒流充电阶段，当电池电压达 到3V时，电池可以承受大电流的充电， 这时应以恒定的大电流充电，以使锂离 子快速均匀转移；恒压充电阶段，当电 池电压达到4.2V时，达到了电池承受电 压的极限，对电池进行进行恒压充电。
锂电池电芯基础知识
（二）、电芯的结构
2.内部主要组成 • 正极材料----大多数为钴酸锂 • 负极材料----主要是石墨 • 隔膜纸----PP/PE复合膜 • 电解液----有机溶剂 • 其他机械连接组件----正、负极极耳
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（四）、不良电芯分类原则
1.不同供应商的电芯要分开 2.不同容量的电芯要分开 3.不同PVC颜色的电芯要分开 4.不同的不良类型要分开 • 外观不良（PVC破损、喷码不清、外部短路、
3
（一）、电芯的分类
2.从内部物质不同分为三类： • 锂电芯-----Li • 锂离子电芯----Li-ion • 聚合物电芯----Polymer
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（二）、电芯的结构
1.外部结构 • Al-Ni复合带（钢壳无） • 壳体（钢壳、铝壳、铝塑复合膜） • 喷码 • 上面垫 • 铆钉（钢壳为正极、铝壳为负极）
一、培训目的
1.对电芯的基本结构有所了解； 2.对电芯能够正确区分； 3.能够正确区分不良电芯的种类； 4.正确使用电芯。
1
二、培训内容
1.电芯的分类； 2.电芯的外部和内部结构； 3.不良电芯的分类； 4.生产过程中使用电芯的注意事项。
2
（一）、电芯的分类
1.从包装方式分为三类： • 钢壳----喷码中以S（Steel）区分 • 铝壳----喷码中以Al（Al）区分 • 软包装---喷码中以P区分（Polymer) • 其他
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Hale Waihona Puke 鼓胀、极耳断等----严禁用笼统的“拆机品” 概括！） • 性能不良（电压2.8V区分，内阻、低容量等---严禁用“性能不良”笼统概括。）
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锂电池电芯工艺
锂电池电芯工艺
锂电池电芯是一种高能量密度的电源，具有轻量化、高效率、长
寿命等优点，被广泛应用于电动汽车、移动设备和家用电器等领域。
锂电池电芯的制造工艺主要包括以下几个过程：
1. 正负极材料的制备：正负极材料是锂离子电池的关键组成部分，其质量对电芯性能的影响非常大。
正极材料通常采用的是钴酸锂、镍钴铝酸锂等化合物，负极材料则是石墨或硅负极材料。
这些材料需
要经过粉碎、混合、加工等多道工艺才能得到符合要求的电池级材料。
2. 电解液的配制：电解液是锂电池电芯中的介质，起着传递离子、维持电芯稳定性的重要作用。
通常采用的是有机溶剂和锂盐混合
的电解液，不同的电解液配方和浓度会影响电池的净能量、循环寿命
等性能指标。
3. 电芯组装工艺：电芯的组装是锂电池电芯制造中比较关键的
环节。
首先，需要将正负极片间隔一定距离排列，并用粘合剂固定在
一起形成电芯层；然后，通过热压、超声波焊接等手段将电芯层与电
池盖板、引线等组件连接在一起形成完整的电芯产品。
4. 电池包装和测试：电芯组装完成后，需要进行包装和测试。
包装工艺通常包括金属外壳的封装、防水、防震等处理。
测试则包括
单体电压、内阻测试、充放电循环试验等多项指标的检测，以保证电
芯品质符合规定要求。
总的来说，锂电池电芯的制造是一个涉及化学、物理、材料等多
个学科的综合性工艺，具有较高的技术门槛和难度。
随着科技的不断
发展和优化，相信这一领域的技术和工艺将会不断地得到改进和提高。
锂电芯培训资料(三)锂电芯基本知识
锂电芯培训资料（三）锂电芯基本知识品管部选编一、锂电芯原理锂离子电芯的反应机理是随着充放电的进行，锂离子在正负极之间嵌入脱出，往返穿梭电芯内部而没有金属锂的存在，因此锂离子电芯更加安全稳定。
二、锂电芯的构造电芯的正极是LiCoO2加导电剂和粘合剂，涂在铝箔上形成正极板，负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上，目前比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。
根据上述的反应机理，正极采用LiCoO2、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走XLi后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于X的大小。
通过研究发现当X>0.5时Li1-XCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。
所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-XCoO2中的X值，一般充电电压不大于4.2V那么X小于0.5 ，这时Li1-XCoO2的晶型仍是稳定的。
负极C6其本身有自己的特点，当第一次化成后，正极LiCoO2中的Li被充到负极C6中，当放电时Li回到正极LiCoO2中，但化成之后必须有一部分Li留在负极C6中，心以保证下次充放电Li的正常嵌入，否则电芯的压倒很短，为了保证有一部分Li留在负极C6中，一般通过限制放电下限电压来实现。
所以锂电芯的安全充电上限电压≤4 .2V，放电下限电压≥2.5V。
三、锂电芯的安全性电芯的安全性与电芯的设计、材料及生产工艺生产过程的控制等因素密切相关。
在电芯的充放电过程中，正负极材料的电极电位均处于动态变化中，随着充电电压的增高，正极材料（LixCoO2）电位不断上升，嵌锂的负极材料（LixC6）电位首先下降，然后出现一个较长的电位平台，当充电电压过高（ >4.2V）或由于负极活性材料面密度相对于正极材料面密度(C/A)比值不足时,负极材料过度嵌锂，负极电位则迅速下降，使金属锂析出(正常情况下则不会有金属锂的的析出)，这样会对电芯的性能及安全性构成极大的威胁。
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2.涂布尺寸
3.失重（干燥程度） 4.外观
涂辊
基材
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涂抹工序
Page 18
涂抹工序
间隙涂布
连续涂布
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辊压工序
控制要点: 1.厚度 2.外观
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分条工序
控制要点: 1.宽度 2.毛刺
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3
电芯组装
隔膜 正极片
负极片
铝塑膜
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焊接工序
控制要点:
1.焊接强度；
Filling volume (g)= Weight After filling – Weight Before filling
预充工序
控制要点: 电压
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排气/侧封装工序
已化成电芯 抽气－封装－切气袋 生产设备
目的：Degassing作用有两个 1.抽出化成产生的气体,确保电芯内部没有气体干扰电池界面. 2.电芯级别最后一道封装.完全隔绝外界水汽和内部电化学体系.
正极基体：铝箔（约0.018mm厚)
正极集流体：铝带（约0.1mm厚）
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负极材料介绍
石墨
铜箔
SBR
CMC
超导炭黑
正极片结构
负极集流体：镍带（约0.07mm厚）
负极基体：铜箔（约0.009mm厚)
负极物质：石墨+纯水+SBR+SP
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铝塑膜/隔离膜介绍
铝塑膜 冲坑后铝塑膜 铝塑膜结构
隔离膜
隔离膜结构
材质：单层PE（聚乙烯）或者 三层复合PP（聚丙烯） +PE+PP 厚度：单层一般为0.016～0.020mm 三层一般为0.020～0.025mm
小结
1、正极材料组成有哪几个部分？ 2、负极材料组成有哪几个部分？ 3、铝塑膜结构有哪几个部分？
2
电极材料制作
Binder
Powder
Solvent
目的
电解液 electrolyte
充放电示意图
充电
Ｌi+ Ｌi+
Ｌi+
Ｌi+
阴 极
Ｌi+
Ｌi+
电解液
Ｌi+ Ｌi+
阳 极 石 墨 层 片 结 构
Ｌi+
Ｌi+
Ｌi+
Ｌi+
放电 Page 7
正极材料介绍
钴酸锂 锰酸锂 锂镍钴锰 超导炭黑
胶粘剂PVDF
甲基吡咯烷酮
铝箔
正极片结构
正极物质：锰酸锂+电导剂+PVDF
德赛电池有限公司
锂离子电芯基本知识和工艺简介
制作人：刘通灵
自我介绍
超薄机身已定，容量究竟几何？
目录
CONTENTS
1
2 3 4
电芯结构的认识 电池结构的认识 电极材料制作 电芯组装及化成 制程控制要点 电芯结构形成 异常的识别与反馈
1
电池结构的认识
聚合物软包电芯
铝壳电芯
钢壳电芯
Page 5
软包电芯结构示意图
搅拌
涂布
分条
辊压
搅拌工序
活性物质
导电炭黑
聚合物
控制要点:
1.粘度 2.颗粒大小 3. 固含量
Mixing tank搅 拌罐
Solvent 溶剂
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搅拌工序
不均匀
均匀
使系统不同组分固体物质和液体物质之间混合
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涂抹工序
涂布机头
张力控制系统
EPC
EPC
刮刀 浆料 背辊
涂布控制点： 1.涂布重量（面密度）
控制要点:
1.电解液抽出量； 2.侧封厚度； 3.侧封强度；
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小结
电芯
4
电芯结构形成
双 折 边
贴 侧 胶
双折边工艺
2.极耳上下位置； 3.极耳左右位置；
卷绕工序
控制要点:
1.极片错位；
2.隔离膜overhang； 3.短路测试；
顶封/侧封工序
控制要点:
1.封印厚度； 2.封印强度； Page 26
注液工序
Weight before filling
Weight after filling
控制要点: 重量；
•