揭秘!锂电池制造工艺全解析
“锂电池”生产过程图解，超详细！
“锂电池”生产过程图解，超详细！
编者按
“锂电池”，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。
由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
锂电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。
锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。
我们所熟知的特斯拉电动汽车便是用的18650锂离子电池通过串并联组成的电池板。
下面将图文解读锂电池21道生产工序，了解锂电池的制造过程。
第一步：负极匀浆。
第二步：正极匀浆。
第三步：涂布。
第四步：碾压。
第五步：分切。
第六步：烘烤。
第七步：卷绕。
第八步：入壳。
第九步：点焊。
第十步：烘烤。
第十一步：注液。
第十二步：焊盖帽。
第十三步：清洗。
第十四步：干燥储存。
第十五步：检测对齐度。
第十六步：壳体喷码。
第十七步：化成。
组装后的电池，被给予一定的电流，使电池正负极活性物质被激发，最后使电池具有放电能力的电化学过程称为化成，电池只有经过化成后才能作为电源使用。
第十八步：OCV测量。
第十九步：常温度储存。
第二十步：分容。
电池在制造过程中，因工艺原因使电池的实际容量不可能完全一致，通过一定的充放电检测，将电池按容量分类的过程称为分容。
第二十一步：最后工序。
怎么样？这工艺复杂吗？来源：机械学霸。
锂电池生产工艺及参数
锂电池生产工艺及参数锂电池是一种重要的电池类型，广泛应用于电子设备、电动车辆和储能系统等领域。
本文将介绍锂电池的生产工艺及参数。
一、锂电池的生产工艺锂电池的生产工艺主要包括原材料准备、电池制造、组装和测试等环节。
1. 原材料准备：锂电池的主要原材料包括正负极材料、电解液和隔膜等。
正极材料通常是锂钴酸锂、锂铁磷酸锂或锂镍酸锂等，负极材料则是石墨。
电解液一般由锂盐和有机溶剂组成。
在原材料准备阶段，需要对各种原材料进行筛选、混合和粉碎等处理。
2. 电池制造：电池制造是锂电池生产的核心环节。
首先，将正负极材料通过涂布工艺分别涂覆到铜箔和铝箔上，形成正负极片。
然后，将正负极片与隔膜叠加，形成电芯。
接下来，通过卷绕工艺将电芯卷绕成圆柱形或方形，形成电池芯。
最后，对电池芯进行多次封装处理，确保电池的安全性和密封性。
3. 组装：在组装阶段，将电池芯与电池管理系统、外壳和连接器等组装在一起，形成完整的锂电池。
组装过程中需要严格控制温度和湿度，以确保电池性能和安全性。
4. 测试：经过组装的锂电池需要进行各项测试以确保质量和性能。
常见的测试包括电池容量测试、循环寿命测试、安全性测试等。
只有合格的电池才能出厂销售。
二、锂电池的参数锂电池的参数是评价电池性能的重要指标，主要包括容量、电压、循环寿命、安全性和能量密度等。
1. 容量：容量是指电池存储和释放电能的能力，通常用安培时（Ah）或毫安时（mAh）表示。
锂电池的容量决定了电池能供给设备工作的时间长度，容量越大，使用时间越长。
2. 电压：锂电池的标称电压一般为3.6V或3.7V，实际工作电压在充电和放电过程中会有所变化。
电压稳定性对于设备的正常工作至关重要。
3. 循环寿命：循环寿命是指电池经过多次充放电循环后仍能保持一定容量的次数。
循环寿命越长，电池使用寿命越长。
4. 安全性：锂电池的安全性是指电池在正常工作和异常情况下能否保持稳定和不发生爆炸、起火等事故。
电池的安全性是制造商关注的重点。
锂电池生产工艺及参数
锂电池生产工艺及参数锂电池是一种高能量密度、长寿命、环保的电池，被广泛应用于移动设备、电动汽车、储能系统等领域。
下面将介绍锂电池的生产工艺及参数。
一、正极材料制备工艺1. 混合材料：将锂铁磷酸、碳酸锂、氧化镍、氧化钴等按一定比例混合，加入适量的粘合剂和溶剂，搅拌均匀。
2. 涂布：将混合材料涂布在铝箔或铜箔上，形成正极片。
3. 干燥：将正极片放入烘箱中，进行干燥处理。
4. 压片：将干燥后的正极片放入压片机中，进行压片处理。
5. 切割：将压片后的正极片切割成适当大小。
二、负极材料制备工艺1. 混合材料：将石墨、聚丙烯、碳黑等按一定比例混合，加入适量的粘合剂和溶剂，搅拌均匀。
2. 涂布：将混合材料涂布在铜箔上，形成负极片。
3. 干燥：将负极片放入烘箱中，进行干燥处理。
4. 压片：将干燥后的负极片放入压片机中，进行压片处理。
5. 切割：将压片后的负极片切割成适当大小。
三、电解液制备工艺1. 配制电解液：将碳酸二甲酯、乙二醇、丙二醇、氟化锂等按一定比例混合，搅拌均匀。
2. 过滤：将配制好的电解液过滤，去除杂质。
四、电池组装工艺1. 组装：将正极片、负极片和隔膜按一定顺序叠放，形成电池芯。
2. 注液：将电解液注入电池芯中。
3. 封口：将电池芯封口，形成成品电池。
五、电池参数1. 电压：锂电池的电压一般为3.6V或3.7V。
2. 容量：锂电池的容量一般以毫安时（mAh）为单位，表示电池能够供应的电流量。
3. 充放电倍率：锂电池的充放电倍率表示电池能够承受的最大充放电电流。
4. 循环寿命：锂电池的循环寿命表示电池能够进行多少次充放电循环。
以上是锂电池的生产工艺及参数，锂电池的制备工艺和参数不断改进和提高，以满足不同领域的需求。
锂电池生产制作流程及详解
锂电池生产制作流程及详解锂电池是一种利用锂离子在正负极之间迁移产生电能的二次电池。
它具有高能量密度、长寿命、轻质小巧等优点，被广泛应用于手机、电动车、无人机等设备中。
下面将详细介绍锂电池的生产制作流程。
1.原材料准备生产锂电池的关键原材料主要有正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
正极材料通常为氧化钴、氧化镍或锰酸锂等，负极材料为石墨或锂钛酸锂等。
电解液一般由锂盐和有机溶剂组成，隔膜则用于隔离正负极。
2.正负极制备将正极材料和负极材料加工成合适的形状和尺寸，一般是将它们混合后制成浆料，再涂覆在铝、铜等金属箔上，形成正负极片。
这些金属箔将用作电池的电流收集器。
3.组装电池片将正负极片叠加在一起，两极之间用隔膜隔开，形成一个电池片。
在叠加过程中，需要注意正负极材料的对齐，以确保电池性能。
4.注入电解液将电池片放入容器中，注入预先配好的电解液。
电解液会被锂离子吸附，从而形成可逆的电化学反应。
5.封装和密封将装有电池片和电解液的容器密封，通常使用铝箔和塑料膜进行封装，以防止电解液泄漏和外界杂质的进入。
6.电化学成形将封装好的电池进行电化学成形，即通过外部电流的作用，让锂离子在正负极之间产生氧化还原反应。
这一过程将导致电池的充电和放电特性的形成。
7.容量测试和分级对生产出的锂电池进行容量测试，以确认其性能是否符合要求。
然后将其按照容量分级，以满足不同应用场景的需求。
8.终测和整合对分级后的锂电池进行最后一次测试，确保其质量和性能。
然后将其整合到手机、电动车等设备中，以提供电力支持。
总结：锂电池的生产制作流程包括原材料准备、正负极制备、组装电池片、注入电解液、封装和密封、电化学成形、容量测试和分级、终测和整合等步骤。
每个环节都十分关键，只有确保每个步骤的质量可控和稳定性，才能生产出高质量的锂电池产品。
锂电池的加工组装流程及工艺
锂电池的加工组装流程及工艺随着科技的不断发展和应用的广泛推广，锂电池已经成为现代电子设备中不可或缺的电源之一。
在生产锂电池的过程中，加工组装流程及工艺是非常关键的一环。
本文将重点介绍锂电池的加工组装流程及工艺。
一、锂电池的加工组装流程1. 材料准备：锂电池的制造是需要大量的材料的，其中包括电解液、电极材料、导电剂、隔膜等。
在开始制造锂电池之前，需要对这些材料进行准备和混合。
2. 电极片的制造：电极片是锂电池中最重要的零部件之一，制造电极片的过程包括预处理、混合粘合、挤压、压实、切割等步骤。
3. 装配电芯：将电极片和隔膜叠加在一起，然后卷成一个电芯。
在这个过程中，需要注意电极片和隔膜的大小、形状和位置，以确保电芯的稳定性和性能。
4. 加入电解液：制成的电芯需要加入适量的电解液，可以根据不同的应用需求来选择不同的电解液。
加入电解液的时候需要注意不要过量，否则会影响电池的性能。
5. 封装：将加入电解液的电芯封装起来，可以选择不同的封装方式，如铝箔袋、钢壳等。
6. 成品测试：制成的锂电池需要进行多项测试，包括电池容量、充放电性能、循环寿命等。
只有通过测试的锂电池才能出厂销售。
二、锂电池的加工组装工艺1. 电极片制备工艺：电极片的制备是影响锂电池性能的关键环节之一。
要保证电极片的均匀性和一致性，需要严格控制电极材料的配比、混合、挤压和压实工艺。
2. 电芯装配工艺：电芯的装配需要精准的手工操作，需要注意电极片和隔膜的叠加、卷曲等细节，以确保电芯的稳定性和性能。
3. 电解液注入工艺：电解液的注入需要掌握正确的方法和量，以避免电解液过多或过少，从而影响电池的性能。
4. 封装工艺：不同的封装方式对电池的性能有不同的影响。
铝箔袋封装可以提高电池的比能量和比功率，但不易处理高温、高压或振动等情况，而钢壳封装则更适合应对恶劣的使用环境。
总之，锂电池的加工组装流程及工艺对电池的性能和稳定性有着至关重要的影响，只有严格控制每一个环节，才能制造出性能优良、稳定可靠的锂电池。
超详细锂电池生产的工艺与核心设备
超详细锂电池生产的工艺与核心设备一、锂电池生产制造流程及核心设备（一）生产流程锂电池的生产工艺分为前、中、后三个阶段，前段工序的目的是将原材料加工成为极片，核心工序为涂布；中段目的是将极片加工成为未激活电芯；后段工序是检测封装，核心工序是化成、分容。
锂电设备按照电池生产制造流程，划分为前段设备、中段设备、后段设备。
前段设备价值占比约40%，其中涂布机价值占75%，辊压机价值大于分切机。
三元材料对前段设备的性能要求更高，前段设备价值占比会逐步增加。
中段设备价值占比约30%，其中卷绕机价值占比70%。
目前卷绕机市场集中度较高，CR3达到60%-70%。
卷绕机高端市场受到韩国KOEM和日本CKD的竞争，国内高端市占率50%。
后段设备价值占比约30%，其中化成分容系统占70%，组装占30%。
（二）前段：打造涂覆有正负极活性物质的极片1、前段工序前段工序主要包括浆料搅拌、正负极涂布、辊压、分切、极片制作和模切。
搅拌：先使用锂电池真空搅拌机，在专用溶剂和黏结剂的作用下，混合粉末状的正负极活性物质，经过高速搅拌均匀后，制成完全没有气泡的浆状正负极物质。
涂布：将制成的浆料均匀涂覆在金属箔的表面，烘干，分别制成正、负极极片。
辊压：辊压机通过上下两辊相向运行产生的压力，对极片的涂布表面进行挤压加工，极片受到高压作用由原来蓬松状态变成密实状态的极片，辊压对能量密度的明显相当关键。
分切：将辊压好的电极带按照不同电池型号，切成装配电池所需的长度和宽度，要求在切割时不出现毛刺。
2、涂布机涂布的主要目的是将稳定性好、粘度好、流动性好的浆料，均匀地涂覆在正负极表面上。
其对锂电池的重要意义主要体现在一致性、循环寿命、安全性三方面。
在涂布过程中，若极片前、中、后三段位置正负极浆料涂层厚度不一致，或者极片前后参数不一致，则容易引起电池容量过低或过高，且可能在电池循环过程中形成析锂，影响电池寿命。
涂布过程要严格确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片中，如果混入杂物会引起电池内部微短路，严重时导致电池起火爆炸。
锂离子电池生产工艺流程详解
锂离子电池生产工艺流程详解锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一，其生产工艺已经非常成熟。
它的生产工艺需要许多步骤和环节，下面我们来详细了解一下锂离子电池生产工艺流程。
一、电池正负极材料制备1.正极材料制备锂离子电池的正极材料通常有三种：钴酸锂、锰酸锂和三元材料。
这些材料需要通过化学方法和物理方法进行制备。
钴酸锂制备：将钴碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到钴酸锂。
锰酸锂制备：将锰碳酸和碳酸锂一起加入反应釜中，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到锰酸锂。
三元材料制备：将镍酸锂、钴酸锂和锰酸锂混合在一起，加入稀酸和腐蚀剂煮沸反应，然后蒸发水分得到三元材料。
2.负极材料制备锂离子电池的负极材料通常为石墨，制备方法为：将天然石墨研磨成粉末，然后加入粘合剂、导电剂等材料，混合均匀后进行成型。
二、电池组件制备1.正负极片制备将正极材料和负极材料分别涂覆在铝箔和铜箔上，然后将它们一层一层叠合在一起，形成正负极片。
2.隔膜制备将聚丙烯材料加入溶剂中，制成聚丙烯膜，然后在聚丙烯膜表面涂覆聚合物电解质，制成隔膜。
3.电解液制备锂离子电池的电解液通常为有机溶剂，例如碳酸二甲酯、碳酸乙酯等。
电解液还需要添加锂盐，通常为氟化锂或磷酸锂等物质。
三、电池组装1.正负极片堆叠将正负极片和隔膜一层一层堆叠，形成电池芯。
2.注入电解液将电池芯浸泡在预先准备好的电解液中，使电解液充分渗透到电池芯中。
3.封口在注入电解液后，需要对电池进行封口，避免电解液泄漏。
四、成品测试将已经组装好的电池进行各种测试，如容量测试、内阻测试、循环寿命测试等。
五、包装和出厂将测试合格的电池进行包装，如塑料、纸盒等包装，然后成品出厂。
以上就是锂离子电池生产工艺的详细流程，生产工艺环节多且繁琐，需要高度的科学精神和技术水平的支持。
因此，锂离子电池生产工艺的研究和提升，对于电池的性能和使用效果都有非常重要的影响。
锂离子电池的发展历程虽然只有30多年，但其在可再生能源、电子产品、电动汽车等领域的应用增速却是非常迅猛的。
工艺五分钟看懂锂离子电池的的原理、配方和工艺流程
⼯艺五分钟看懂锂离⼦电池的的原理、配⽅和⼯艺流程⼲货⼁如何设计提⾼电池电芯的容量密度？锂离⼦电池是⼀种⼆次电池（充电电池），它主要依靠Li + 在两个电极之间往返嵌⼊和脱嵌来⼯作。
随着新能源汽车等下游产业不断发展，锂离⼦电池的⽣产规模正在不断扩⼤。
本⽂以钴酸锂为例，全⾯讲解锂离⼦电池的的原理、配⽅和⼯艺流程,锂电池的性能与测试、⽣产注意事项和设计原则。
⼀，锂离⼦电池的原理、配⽅和⼯艺流程；⼀、⼯作原理1、正极构造LiCoO 2 + 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体（铝箔）2、负极构造⽯墨 + 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体（铜箔）3、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：负极上发⽣的反应为：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。
3.3 充放电特性电芯正极采⽤ 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x个Li离⼦后，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。
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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。
在锂电封装焊接方面，联赢、大族、光大的主流激光技术集成应用厂家均有所涉及，能够满足需求、无需进口。
锂电后段工艺流程
锂电后段生产工艺主要为分容、化成、检测和包装入库四道工序，占生产线价值量约35%。
化成和分容作为后段工艺中最主要环节，对成型的电池进行激活检测，由于电池的充放电测试周期长，因此设备的价值量最高。
化成工艺的主要作用在于将注液封装后的电芯充电进行活化，分容工艺则是在电池活化后测试电池容量及其他电性能参数并进行分级。
化成和分容分别由化成机和分容机通常由自动化分容化成系统完成。
锂电Pack工艺
动力电池组系统是将众多单个的电芯通过串、并联的方式连接起来的电池组，综合了动力和热管理等电池硬件系统。
Pack是动力电池系统生产、设计应用的关键，是连接上游电芯生产和下游整车的应用核心环节，通常设计需求由电芯厂或汽车厂提出，通常由电池厂、汽车厂或者第三方Pack厂完成。
锂电池Pack产线相对简单，核心工序包括上料、支架粘贴、电焊、检测等工艺，核心设备为激光焊接机以及各类粘贴检测设备。
目前，各大锂电设备厂商在此领域的自动化集成布局较少，而大族激光、联赢激光等激光设备厂商由于在激光领域的绝对优势，在Pack设备领域占有率较高。
目前Pack生产的自动化比例相对较低，是因为目前的新能源车单款车销量都不够大，上自动化生产线的成本较高。
磷酸铁锂和三元
目前国内主流动力锂电池的正极材料分为磷酸铁锂和三元两大种类。
其中磷酸铁锂是目前最
安全的锂离子电池正极材料，其循环寿命通常在2000次以上，再加上由于产业成熟而带来的价格和技术门槛的下降，使得很多厂商出于各种因素考虑都会采用磷酸铁锂电池。
然而磷酸铁锂电池在能量密度方面则存在明显的缺陷，目前磷酸铁锂电池龙头比亚迪磷酸铁锂单体电芯能量密度为150Wh，2017年底比亚迪预计将能量密度提升到160Wh，理论上磷酸铁锂能量密度很难超过200Gwh。
三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂的锂电池，镍钴锰的实际比例可以根据具体需要进行调整。
由于三元锂电池具备更高的能量密度（目前宁德时代等动力电池一流大厂三元锂电池能量密度普遍能达到200Wh/kg-220Wh/kg，业内预计到2020年三元电池单体电芯能量密度将达到300Wh/kg的水平），乘用车市场开始转向三元锂电池，而在安全性要求更高的客车上，磷酸铁锂则更受青睐。
随着全电动乘用车的发展，三元锂电池正在占据越来越重要的位置。
两种材料的能量密度和成本有差异，不同的汽车、不同的车企有不同的选择。
二者在生产工艺流程上大致相同，区别主要体现在材料的使用和配比上不同、具体工艺参数差异较大，设备无法共线生产，且单纯改造切换产能的成本较高（三元材料对真空除湿等要求严格，之前的磷酸铁锂生产线基本没有除湿要求），因此多家电芯厂在产能规划中会同时布局、分别采购设备。