锂离子动力电池主要工序

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锂离子电池极片模切工艺简介

锂离子电池极片模切工艺简介
(3)掉粉极片出现掉粉会影响电池性能,正极掉粉时,电池容量减小,而负极掉粉时出现负极无法包裹 住正极的情形,容易造成析锂。以上品质问题主要都是通过寻找合适的调刀参数来解决。
(4)尺寸不满足要求极片分切机是按电池规格,对经过辊压的电池极片进行分切,要求分切极片尺寸精 度高等。卷绕电池设计时,隔膜要包裹住负极避免正负极极片之间直接接触形成短路,负极要包裹住正 极避免充电时正极的锂离子没有负极活物质接纳出现析锂,一般地,负极和隔膜、负极和正极的尺寸差 为2-3mm,而且随着比能量要求提高,这个尺寸差还不断减小。因此,极片尺寸精度要求越来越高,否 则电池会出现严重的品质问题。
能 所能 可

创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
极耳残留和边缘掉料 刀模更换不及时 设设备刀模及时更换
能 所能 可

创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
负极极耳内折
模切时未打加强筋
负极铜箔有较强柔韧性,不打加强筋容易出现卷绕内折
能 所能 可

创造
Sherk
层会有裸露现象。随着动力电池容
量越来越大,对电池极片要求也越
来越高,这样的产品缺陷会给产品
带来安全隐患
图7单面涂层的负极在激光作用下极片厚度 方向的铜成分和温度分布
可 能 图8切边问题:露金属箔和切屑异所物能

创造
Sherk
模切设备
锂电池极片分切工序特点
极片分切的主要缺陷极片分切断面典型形貌图,断裂面涂层主要颗粒之间相互剥离断裂,而集流体发 生塑性切断和撕裂。当极片涂层压实密度增大,颗粒之间的结合力增强时,极片涂层部分颗粒也出现被 切断的情况。极片分切中存在的主要缺陷包括以下几种: (1)毛刺毛刺,特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大,尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜,导致正负极 之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。即为极片分切产生的金属毛 刺的典型形貌,极片在分切时形成了集流体毛刺,尺寸达到100μm以上。通过切刀倒角、刀具侧向压力 以及收放卷张力的调节来控制毛刺的数量和尺寸。

锂电池配料工序简介

锂电池配料工序简介

配料简介配料:用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质;工艺流程:检验原材料→称料→烘料→打胶→加料→测粘度→调粘度→洗锅关键操作控制重点:车间温度常温,湿度≤30%真空度≤-0.08mpa转速的调节原材料的称重搅拌过程控制点原材料及作用:正极原材料:a.锰酸锂、KS-15、SP、PVDF(761A)、NMPb.磷酸亚铁锂、KS-15、SP、PVDF(900)、NMP负极原材料:碳黑、SP、CMC、SBR(1)导电石墨(KS-15):非极性物质,易被非极性物质污染,易在非极性物质中分散;不易吸水,也不易在水中分散。

被污染的石墨,在水中分散后,容易重新团聚。

一般粒径D50为20μm左右。

颗粒形状多样且多不规则,主要有球形、片状、纤维状等。

(2)水性粘合剂(SBR):小分子线性链状乳液,极易溶于水和极性溶剂。

(3)防沉淀剂(CMC):高分子化合物,易溶于水和极性溶剂。

(4)粘合剂(PVDF):非极性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量下降,粘性变差。

(5) NMP:弱极性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。

(6)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量添加,改变浆料的流动。

(7)导电剂碳黑(SP):非极性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径一般为 2-5 μm;主要有普通碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大批量应用时一般选择超导碳黑和石墨乳复配;通常为中。

(8)锰酸锂:较有前景的锂离子正极材料之一,相比钴酸锂等传统正极材料,锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点,是理想的动力电池正极材料。

(9)磷酸铁亚锂:磷酸铁亚锂为近来新开发的锂离子电池电极材料,主要用于动力锂离子电池,作为正极活性物质使用,人们习惯也称其为磷酸铁锂。

主要设备:搅拌机配料时注意事项:1、防止混入其它杂质;2、防止浆料飞溅;3、浆料的浓度(固含量)应从高往低逐渐调整,以免增加麻烦;4、在搅拌的间歇过程中要注意刮边和刮底,确保分散均匀;5、浆料不宜长时间搁置,以免沉淀或均匀降低;6、需烘烤的物料必须密封冷却之后方可以加入,以免组分材料质变化;7、搅拌时间的长短以设备能、材料加入量为主;搅拌桨的使用以浆料分散难度进行更换,无法更换的可将转速由慢到快进行调整,以免损伤设备;8、出料前对浆料进行过筛,除去大颗粒以防涂布时造成断带;9、搅拌速度对分散速度的影响。

动力电池生产工艺流程

动力电池生产工艺流程

动力电池生产工艺流程
《动力电池生产工艺流程》
动力电池是电动汽车的重要组成部件,其生产工艺流程是一个复杂而精细的过程。

下面我们来简要介绍一下动力电池的生产工艺流程。

首先是正极和负极的制备。

正极材料一般是钴酸锂、锰酸锂或三元材料,而负极材料一般是石墨。

正极和负极材料经过混合、涂布、干燥等工序后,形成正极和负极片。

接下来是电解液的制备。

电解液是动力电池中的重要组成部分,一般是由溶剂和盐种组成。

制备电解液需要严格控制成分比例和纯度。

然后是电池芯的制备。

电池芯由正极、负极和电解质层交替叠放而成。

制备电池芯需要将正负极片和电解质层依次叠放,并通过辊压等工序将其固定在一起。

最后是电池包的制备。

电池包是由电池芯、保护板、连接器等部件组成的。

制备电池包需要将电池芯与其他部件进行组装,并进行密封、充电等工序后,才能形成完整的电池包。

除了以上的基本工艺流程外,动力电池的生产还涉及到原材料采购、质量控制、环境保护等诸多方面。

需要对每一个工序进行严格监控和管理,确保电池的质量和性能符合要求。

总的来说,动力电池的生产工艺流程是一个综合性的过程,需要多个环节的协同配合和精密操作。

只有通过严格的工艺控制和管理,才能生产出性能稳定、质量可靠的动力电池产品。

一文带你看懂锂电池匀浆工序

一文带你看懂锂电池匀浆工序

一般来说,干法正负极配料可以大体分为以下过程,混匀——润湿——分散——稳定,其中湿润阶段一般要求转速慢一些。

而分散阶段(捏合是指利用机械搅拌使糊状、黏性及塑性物料均匀混合的操作,包括物料的分散和混合两种过程。

简单的说,高黏性的物料的搅拌也可以称为捏合,比如牙膏中的捏合。

湿润过程一般来说并不属于捏合过程的,当然也可能是每个公司的理解不一样。

)往往要求的一定的剪切力,要求高速旋转的,线速度达到20m/s以上的。

匀浆的意义尽管理论上我们可以把任何状态(固态、液态、气态和半液态)下物料均匀的掺和在一起的操作称为混合。

但我们还是习惯上把固态物料之间的掺和或者固态物料加入少量液体的操作称为混合;而把固态、液态或者气态与液态物料混合的操作称之为搅拌。

那么在锂电池生产制造过程中,搅拌的作用毋庸置疑。

搅拌简单的来说就是使物料趋于匀质化的过程,物料在实际搅拌过程中有着非常复杂的变化,除了强烈的物理作用外,还伴随着一定的化学作用。

即使在宏观上达到匀质,但是显微镜下仍有些物料颗粒团聚体。

因此,物料的搅拌不仅是宏观匀质,更重要的是微观相对匀质。

按照物料组分混合的过程形式,混合分为分散混合(dispersive mixing)和分布混合(distributive mixing)。

分散混合又是指混合过程中分散相液滴或固体颗粒不断被破碎的过程,尺寸不断减小,并有位置变化。

分布混合指的是分散相在多组分连续相中位置的重排,实现均匀分布的目的,分散相粒子只有相互位置的变化,而无粒度的变化。

高粘度、高固相含量锂电池浆料实际的混合是分散混合和分布混合两种混合形式的综合过程。

锂离子电池浆料分散的主要目的将活性物质,导电剂,粘接剂等按照一定的质量比均匀的分散在溶剂中,形成具有一定黏度的稳定浆料,以用于极片的涂敷,锂离子电池制浆的工艺目的就是为制片做准备。

极片对理想浆料的需求:(i)活物质颗粒细小均匀分散没有团聚,导电剂颗粒形成薄层弥散成导电网络,并最大量地在集流体上互锁连结活物质颗粒(ii)活物质颗粒最好细小,确保电池有高的电流密度。

锂电池10大关键制造工艺设备-化成分容设备技术详解!

锂电池10大关键制造工艺设备-化成分容设备技术详解!

锂电池10大关键制造工艺设备-化成分容设备技术详解!全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:锂电池是一种重要的储能装置,广泛应用于电动汽车、移动电子产品、无人机等领域。

而锂电池的性能与制造工艺设备密不可分,其中化成分容设备是锂电池制造过程中的重要环节之一。

本文将详细介绍锂电池的10大关键制造工艺设备中的化成分容设备技术。

化成分容设备是指在锂电池生产过程中用于涂布正极和负极电极浆料的设备。

其主要作用是将电极活性材料均匀涂布在集流体上,并通过干燥、成型等步骤制备成电极片,最终组装进电池中。

化成分容设备的性能和稳定性直接影响到锂电池的性能和寿命。

以下是关于化成分容设备技术的详细解析:1. 涂布机:涂布机是化成分容设备中的核心设备,主要用于将正极和负极的电极涂层均匀涂布在集流体上。

涂布机需要保持高精度、高速度和稳定性,以确保电极的均匀性和一致性。

2. 烘干设备:烘干设备用于将涂布好的电极片进行干燥处理,去除其中的溶剂。

烘干设备需要具有良好的温度控制和通风系统,以确保电极片干燥均匀、无残留溶剂。

3. 加热压合机:加热压合机是用于将电极片和隔膜进行压合成型的设备。

通过加热和压力,使电极片和隔膜紧密结合,确保电池的安全性和电性能。

4. 切割机:切割机用于将生产好的电极片切成适当的尺寸,以满足不同类型锂电池的需求。

切割机需要具有精准的切割能力和高效的生产速度。

5. 包覆机:包覆机是用于将切割好的电极片进行包覆处理的设备。

包覆机能够提高电极片的耐磨性和导电性,延长电池的使用寿命。

6. 堆叠机:堆叠机用于将正负极电极片、隔膜和电解液按一定比例堆叠在一起,形成电池芯。

堆叠机需要具有精准的堆叠能力和高效的生产速度。

7. 焊接机:焊接机是用于对电池芯进行电极端子的焊接,将正负极端子与外部连接器焊接在一起。

焊接机需要具有稳定的焊接电流和温度控制,以确保焊接质量和电池的安全性。

8. 充填设备:充填设备用于将电池芯注入电解液,进行充电处理。

锂电池生产工艺

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。

锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解

锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解

锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解锂离子电池的原理动态图、配方和工艺流程、具体制作参数全解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。

一、工作原理1、正极构造LiCoO2 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。

此时: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<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:安全充电上限电压≤4.2V,放电下限电压≥2.5V。

动力电池生产工艺及原材料研究

动力电池生产工艺及原材料研究

动力电池生产工艺及原材料研究随着电动汽车的普及,动力电池作为其核心部件也逐渐成为汽车产业的焦点之一。

动力电池的生产工艺及原材料研究对于电动汽车的性能、安全性和成本都具有至关重要的影响。

本文将重点讨论动力电池生产工艺及原材料的研究现状和未来发展趋势。

一、动力电池生产工艺研究1.1 传统动力电池生产工艺传统的动力电池生产工艺主要包括电极制备、电芯装配和封装等环节。

其中,电极制备是整个动力电池生产过程中最为关键的一环,直接关系到电池容量、循环寿命和安全性能等方面。

目前,传统的电极制备工艺主要包括混合浆料制备、涂布、预干燥、成型和烘烤等多个步骤,整个工艺复杂且能耗较高。

1.2 新型动力电池生产工艺为了提高动力电池生产效率和降低成本,各国科研机构和企业纷纷开始研究新型的动力电池生产工艺。

其中,固态电池生产工艺备受关注,这种工艺能够减少电解液的使用、提高动力电池的安全性和循环寿命。

另外,一体化生产工艺也成为了当前研究的热点,通过将电极制备、电芯组装和封装等工序整合在一起,可以大幅度提高生产效率和降低成本。

1.3 自动化生产技术在动力电池生产中的应用随着自动化技术的不断发展,越来越多的企业开始将自动化设备引入到动力电池生产过程中。

自动化生产能够减少人为因素对产品质量的影响,提高生产效率和一致性。

同时,自动化生产还能够减少劳动力成本和减少生产中的安全隐患。

因此,自动化生产技术在动力电池生产中的应用前景广阔。

二、动力电池原材料研究2.1 正极材料正极材料是动力电池中最为关键的部分,直接影响电池的能量密度和循环寿命。

目前,锂镍锰钴酸锂(NCM)和钴酸锂(LCO)等材料被广泛应用于动力电池的正极,但是这些材料在生产和使用过程中存在一定的安全隐患和环境问题。

为了解决这些问题,研究人员正在积极探索新型的正极材料,如锰酸锂铁磷酸锂(LFP)和硅基负极等,以提高电池的安全性和循环寿命。

2.2 负极材料负极材料的选择对于动力电池的性能也具有至关重要的影响。

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锂离子动力电池主要工序
现代电池技术已经高度发展,在电力交通、家庭能源应用、移动通讯等方面已经广泛应用。

在这些应用领域中,锂离子电池已经成为一个热门的电池类型。

锂离子电池是由正极、负极、隔膜和电解液所组成的,其中正极材料、负极材料和电解液是锂电池的三个重要部分。

锂离子电池是一种高性能、高稳定性和高一致性的电池。

本文将会介绍锂离子电池的主要工序。

1. 正极材料的制备
钴酸锂是目前正极材料的主要原料。

制备工艺中的关键环节是原料的粉末处理、配比和混合。

通常情况下,原料的治疗过程:预处理→混合→干燥→烧结。

负极材料的制备通常采用石墨。

石墨材料可以精细加工并具有良好的导电性。

制备工艺主要包括材料选择、配比、混合、压制、烘烤等步骤。

3. 锂离子电池电解液的混合
锂离子电池的电解液主要包括有机溶剂和锂盐。

电解液的混合方法是不断混合电解液的主要成分,使其完全混合,制成一种理想的电解液,其主要工艺包括:配比→混合→过滤。

4. 正负极的组装与封闭
电池的组装是将正负极材料、隔膜、电解液等元件进行合理组合并紧固。

封闭是将电池组装好的较小的容器密封,防止电池内部的电解质泄漏,同时防止外部物体进入电池容器中。

5. 成品测试
生产完成后的电池必须进行测试,以确保质量符合要求。

主要测试包括电池容量、循环寿命、温度特性、击穿电压、壳体渗漏性以及外观检查等。

只有通过各项测试的电池才能出厂销售或进入下一步工艺流程。

总之,锂离子动力电池的制造涉及到多个工序,其中关键的工艺和机器设备的协调运作,严格质量检测过程以及全面的生产管理是确保产品质量和综合竞争力的重要因素。

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