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。