制造工藝流程(電池制造工藝流程)
電池制造工藝流程
步驟一:按照一定的質(zhì)量配比稱取正極粉料,正極粉料為:正極導(dǎo)電材料、添加劑、粘結(jié)劑和二氧化錳;
步驟二:向添加劑、粘結(jié)劑、二氧化錳和導(dǎo)電材料中加入一定量的水進(jìn)行攪拌,攪拌均勻后得到正極拌粉料;
步驟三:將正極拌粉料通過(guò)軋機(jī),軋機(jī)的壓力為施用量150-200kg,形成正極軋片,將所述正極軋片送入烘箱中進(jìn)行干燥處理,烘箱的干燥溫度施用量為150-180℃,時(shí)間為5-6分鐘,將正極軋片送入造粒機(jī)中,形成正極環(huán);
步驟四:將鋼片制成電池鋼殼,在電池鋼殼外殼涂抹一層厚度為0.3mm的石墨乳;
步驟五:將正極環(huán)套進(jìn)電池鋼殼中,在正極套環(huán)內(nèi)套入隔膜筒;
步驟六:將電解原液放入冷處理過(guò)濾系統(tǒng)中進(jìn)行過(guò)濾,形成合格電解液,將合格電解液注入隔膜筒中,得到一次堿性電池正極;
步驟六:將鋅粉放入攪拌機(jī),干拌10分鐘,將鋅粉攪拌成鋅膏,向正極套環(huán)中注入負(fù)極鋅膏,再插入負(fù)極集流體,最后對(duì)電池進(jìn)行封口和包裝,得到所述的一次堿性電池;
所述冷處理過(guò)濾系統(tǒng)包括依次連通的第一陳化箱、第二陳化箱、第三陳化箱和總陳化過(guò)濾箱,所述第一陳化箱、第二陳化箱、第三陳化箱和總陳化過(guò)濾箱內(nèi)均設(shè)置有陳化藥劑,所述總陳化過(guò)濾箱上設(shè)置有連通管,所述連通管上設(shè)置有過(guò)濾組件。
電池制造工藝流程專業(yè)名詞英語(yǔ)
加工工藝[詞典]processing technology; processingtechnic[例句]1、In this paper, the formulation and processing technology of anti-halitosis functional chewing gum were studied.本文對(duì)新型除口臭口香糖的配方和加工工藝進(jìn)行了研究。
2、Analysis the clamp process, determine the perfect processingtechnic. 分析裝夾過(guò)程,確定較為理想的加工工藝。
電池制造工藝流程視頻
鋰離子電池的加工工藝比較復(fù)雜,重要加工工藝流程重要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段(前段)、電芯合成的卷繞注液階段(中段),以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段(后段),價(jià)值量(采購(gòu)金額)占比約為(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差異重要來(lái)自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等,工藝流程基本一致,價(jià)值量占比有偏差但總體符合該比例。
鋰電加工前段工序?qū)?yīng)的鋰電設(shè)備重要包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等;中段工序重要包括模切機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)等;后段工序則包括化成機(jī)、分容檢測(cè)設(shè)備、過(guò)程倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化等。除此之外,電池包的加工還要Pack自動(dòng)化設(shè)備。
鋰離子電池的加工流程每個(gè)加廠家的不是很一致,但大都離不開這幾個(gè)環(huán)節(jié),具體地說(shuō)如下:物料準(zhǔn)備勻漿涂布碾壓分切烘烤卷繞入殼激光焊烘烤注液預(yù)充封口清洗老化全檢入庫(kù)出貨。
客觀地講,鋰離子電池加工工藝流程分為三大工段
一是極片制作,
二是電芯制作,
三是電池包裝。
在鋰離子電池加工工藝中,極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心,電池包裝關(guān)系到鋰離子電池成品質(zhì)量。鋰離子電池加工工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負(fù)極拉漿、正極片、負(fù)極片、鋼殼裝配、注液及檢測(cè)以及包裝等
電池制造工藝流程需要重油嗎
提到電池,很多人都會(huì)知道其基本結(jié)構(gòu),如正負(fù)極耳、正負(fù)極片、隔膜、電解液等,但對(duì)于電池是怎么做出來(lái)的,知道的就很少。
而今天,我就來(lái)說(shuō)說(shuō)電池是如何生產(chǎn)出來(lái)的,當(dāng)然主要說(shuō)的是手機(jī)電腦等鋰離子電池,其它設(shè)備的電池制造工序也大同小異,在此就不介紹了。
首先說(shuō)一下電池的基本制造工序,后面我再對(duì)各個(gè)工序逐步介紹。
配料→涂布→碾壓→分切→(制片)卷繞/疊片→封裝/組裝→烘烤→注液→化成分容→檢測(cè)→PACK
以上就是鋰離子電池基本的制造工藝流程,當(dāng)然,其中的大工序中間可能會(huì)含有很多的小工序,這個(gè)會(huì)因?yàn)殡姵仡愋?、電池型?hào)、電池廠家、電池客戶而有所不同。
一、配料
正極片敷料的主要成分是鋰、粘合劑、導(dǎo)電劑;而負(fù)極敷料的主要成分是碳和粘合劑。
這個(gè)工序就是將正負(fù)極的材料高速攪拌成一種漿料,以用于后續(xù)工序涂布到鋁箔銅箔上。
二、涂布
顧名思義,涂布的作用是將正負(fù)極漿料涂到鋁箔和銅箔上,其中正極用鋁箔,而負(fù)極用銅箔。
三、碾壓
為什么要碾壓?
一是因?yàn)橥坎己蟮臐{料比較疏松,容易產(chǎn)生掉料;二是鋰離子電池為了提高能量密度,對(duì)于電池的體積是嚴(yán)格控制的,而控制電池體積,對(duì)于極片厚度的控制自然也是重中之重了。
現(xiàn)在手機(jī)電池的極片厚度控制一般在0.08到0.15毫米之間。
四、分切
分切的作用是什么?
主要是將很大卷的正負(fù)極片切成小卷的正負(fù)極片,是按照電池型號(hào)設(shè)計(jì)的正負(fù)極的極片寬度分切的,負(fù)極片寬度是比正極片寬度要寬。
目的在于萬(wàn)一,注意是萬(wàn)一負(fù)極片邊緣的隔膜破損了,也不會(huì)因?yàn)檎?fù)極片接觸而導(dǎo)致短路。而如果電芯出現(xiàn)負(fù)極片沒(méi)有比正極片寬的情況,哪怕不知道會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)萬(wàn)一,也是必須報(bào)廢的。
另外,一般而言,碾壓、分切、(制片)卷繞/疊片這三個(gè)工序是真空快速周轉(zhuǎn)的,即當(dāng)天碾壓后的極片24小時(shí)內(nèi)送到(制片)卷繞/疊片產(chǎn)線進(jìn)行生產(chǎn),且中途是要包裝好避免極片長(zhǎng)時(shí)間與空氣接觸。
但有的工廠不具備這個(gè)條件,所以在分切后,極片會(huì)進(jìn)行烘烤,才會(huì)到卷繞/疊片生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)。
為什么要烘烤?
因?yàn)闃O片,特別是負(fù)極片長(zhǎng)期與空氣接觸后會(huì)吸收空氣中的水分,導(dǎo)致極片變厚。
烘烤就是為了去除水分,在后面的工序中還會(huì)有一道烘烤工序,也是為了去除水分。
五、(制片)卷繞/疊片
為什么制片加括號(hào)?
因?yàn)橛械墓に囋O(shè)計(jì)中,制片已經(jīng)跟卷繞融合成一個(gè)工序了,有的則是一個(gè)單獨(dú)的工序。
這里要先說(shuō)一下電池極耳的設(shè)計(jì)工藝,電池極耳有單極耳和多極耳的差異。
單極耳指的是正負(fù)極各有一個(gè)極耳,而多極耳則是正負(fù)極的極耳數(shù)量大于一個(gè)。
一般組合電池多是用多極耳,對(duì)電流要求高的單體電池也是用多極耳。
而多極耳的電池的制片工序就是單獨(dú)的,先把極耳焊接到正負(fù)極片上,再轉(zhuǎn)入后續(xù)工序。
后續(xù)工序就是卷繞和疊片了,卷繞和疊片只是兩種不同的,將正極片、負(fù)極片、隔膜卷繞和疊成電芯的工序。
如果是單極耳電池,制片和卷繞可以在制片卷繞一體自動(dòng)設(shè)備上完成的,而且極耳也是在卷繞機(jī)上自動(dòng)焊接。
至于疊片工藝,不管是單極耳還是多極耳電池,制片工序都是單獨(dú)的,可以是單獨(dú)的制片產(chǎn)線,也可以是在分切車間制片。就是先把極片按照大小切成一片片的,才投入到疊片機(jī)上疊成極芯。
六、封裝/組裝
封裝和組裝是兩種不同電池的工序,封裝用于軟包裝電池,組裝用于硬殼電池,軟包裝用的是鋁塑膜,硬殼電池用的是鋁殼。
軟包裝電池極耳上會(huì)有膠片用于封裝,鋁殼電池則沒(méi)有。
現(xiàn)在的智能手機(jī)普遍是不可拆卸的電池設(shè)計(jì)方案,所以軟包裝的電池會(huì)比較多。
封裝是將極芯裝入鋁塑殼中,再用高溫加壓鋁塑膜的一側(cè)和頂部,這樣正負(fù)極的極耳上的膠片和鋁塑膜中的材料融化后再凝固,就有了封合的作用,只保留一個(gè)氣袋口用于注入電解液。
組裝的則是電池裝入鋁殼后,用把正負(fù)極耳焊接到鋁蓋板上,然后使用激光焊焊合蓋板與鋁殼,蓋板上留有有注液孔用于注液。
七、烘烤
烘烤其實(shí)也可以歸類為注液工序,烘烤的作用是去水分。因?yàn)樗謿埩粼陔娦緝?nèi)部容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致電池發(fā)生鼓包。
八、注液
烘烤完后就可以注入電解液了。電解液只是電解質(zhì)中的一種,也有半固態(tài)電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì),這種屬于聚合物鋰電池,比較少。
在注液這個(gè)工序,軟包裝電池和硬殼電池又有所不同。
硬殼電池會(huì)先注入一點(diǎn)電解液,然后進(jìn)行首次短時(shí)間的充電,充完電后再進(jìn)行第二次注液,二次注液后再用鋼珠把注液孔封掉。
軟包裝電池則不同,軟包裝電池一次完成注液,然后再用高溫將氣囊袋側(cè)也封掉。這次封合會(huì)封得比電芯本體寬一點(diǎn),因?yàn)楹罄m(xù)還有一次封合。
九、化成分容
化成就是給電池充放電,目的是為了形成一層覆蓋于負(fù)極材料表面的鈍化層。這種鈍化膜被稱為:固體電解質(zhì)界面膜( solid electrolyte interface),簡(jiǎn)稱為SEI膜,這層膜的作用是成為鋰離子的導(dǎo)體。
化成之后,軟包裝電池又會(huì)比硬殼電池多出一道工序。由于軟包裝電池采用鋁塑膜,在化成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體,所以需要將氣囊袋刺破,再將氣體抽出來(lái),再進(jìn)行第二次封合。二次封合之后才會(huì)對(duì)多余的側(cè)邊和氣囊袋進(jìn)行裁切掉。
化成之后就是分容了,分容只是對(duì)容量進(jìn)行篩選挑出容量不良品而已。
十、檢測(cè)
分容后的合格品就會(huì)轉(zhuǎn)入檢測(cè)工序了,會(huì)檢驗(yàn)電池的外觀和重量,然后進(jìn)行電壓檢測(cè)、內(nèi)阻檢測(cè)、高壓檢測(cè)、耐壓檢測(cè)、整齊度檢測(cè)等。
十一、PACK
先說(shuō)一下,電池制造流程中,進(jìn)行疊片或卷繞工序后的單體叫做極芯;封裝或組裝后一直到PACK之前的單體叫做電芯;PACK工序之后的才叫做電池。
不過(guò)到了PACK前的一步,電芯的完成度已經(jīng)很高了,所以有些電池廠會(huì)將PACK外包給第三方廠商。
對(duì)于單體電池而言,PACK只是給電芯加上保護(hù)板、連接片等物件而已;對(duì)于組合電池而言還會(huì)將電芯組合在一起,不過(guò)手機(jī)行業(yè)用組合電池的非常少,山寨充電寶里倒是有不少。
當(dāng)然,還有的組合電池是在組裝工序就進(jìn)行組合的,只不過(guò)那不是手機(jī)這類產(chǎn)品所用的,本文就不說(shuō)了。
PACK工序完成之后,可以正常使用的電池就這樣誕生了。
電池制造工藝流程圖解
三元鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜,主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段(前段)、電芯合成的卷繞注液階段(中段),以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段(后段),價(jià)值量(采購(gòu)金額)占比約為(35~40%):(30~35)%:(30~35)%。差異主要來(lái)自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等,工藝流程基本一致,價(jià)值量占比有偏差但總體符合該比例。
鋰電生產(chǎn)前段工序?qū)?yīng)的鋰電設(shè)備主要包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等;中段工序主要包括模切機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)等;后段工序則包括化成機(jī)、分容檢測(cè)設(shè)備、過(guò)程倉(cāng)儲(chǔ)物流自動(dòng)化等。除此之外,電池組的生產(chǎn)還需要Pack 自動(dòng)化設(shè)備。
鋰電前段生產(chǎn)工藝
極片制造關(guān)系電池核心性能
鋰電池前端工藝的結(jié)果是將鋰電池正負(fù)極片制備完成,其第一道工序是攪拌,即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑,通過(guò)真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ),高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。
涂布和輥壓工藝之后是分切,即對(duì)涂布進(jìn)行分切工藝處理。如若分切過(guò)程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過(guò)程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過(guò)程中的前端設(shè)備,如攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分條機(jī)等是電池制造的核心機(jī)器,關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量,因此前端設(shè)備的價(jià)值量(金額)占整條鋰電自動(dòng)化生產(chǎn)線的比例最高,約35%。
鋰電中段工藝流程
效率先行,卷繞走在疊片之前
鋰電池制造過(guò)程中,中段工藝主要是完成電池的成型,主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等,是當(dāng)前國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的一個(gè)領(lǐng)域,占鋰電池生產(chǎn)線價(jià)值量約30%。
目前動(dòng)力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種,對(duì)應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種,圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn),軟包電池則主要采用疊片工藝。圓柱主要以18650和26650為代表(Tesla單獨(dú)開發(fā)了21700電池、正在全行業(yè)推廣),方形與軟包的區(qū)別在于外殼分別采用硬鋁殼和鋁塑膜兩種,其中軟包主要以疊片工藝為主,鋁殼則以卷繞工藝為主。
軟包結(jié)構(gòu)形式主要面向中高端數(shù)碼市場(chǎng),單位產(chǎn)品的利潤(rùn)率較高,在同等產(chǎn)能條件下,相對(duì)利潤(rùn)高于鋁殼電池。由于鋁殼電池易形成規(guī)模效應(yīng),產(chǎn)品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市場(chǎng)領(lǐng)域均有可觀的利潤(rùn),在可以預(yù)見的未來(lái),二者都很難被徹底取代。
由于卷繞工藝可以通過(guò)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電芯的高速生產(chǎn),而疊片技術(shù)所能提高的速度有限,因此目前國(guó)內(nèi)動(dòng)力鋰電池主要采用卷繞工藝為主,因此卷繞機(jī)的出貨量目前大于疊片機(jī)。
卷繞和疊片生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的前道工序?yàn)闃O片的制片和模切。制片包括對(duì)分切后的極片/極耳焊接、極片除塵、貼保護(hù)膠紙、極耳包膠和收卷或定長(zhǎng)裁斷,其中收卷極片用于后續(xù)的全自動(dòng)卷繞,定長(zhǎng)裁斷極片用于后續(xù)的半自動(dòng)卷繞;沖切極片是將分切后的極片卷繞沖切成型,用于后續(xù)的疊片工藝。
在鋰電封裝焊接方面,聯(lián)贏、大族、光大的主流激光技術(shù)集成應(yīng)用廠家均有所涉及,能夠滿足需求、無(wú)需進(jìn)口。
鋰電后段工藝流程
分容化成是核心環(huán)節(jié)
鋰電后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測(cè)和包裝入庫(kù)四道工序,占生產(chǎn)線價(jià)值量約35%。化成和分容作為后段工藝中最主要環(huán)節(jié),對(duì)成型的電池進(jìn)行激活檢測(cè),由于電池的充放電測(cè)試周期長(zhǎng),因此設(shè)備的價(jià)值量最高?;晒に嚨闹饕饔迷谟趯⒆⒁悍庋b后的電芯充電進(jìn)行活化,分容工藝則是在電池活化后測(cè)試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級(jí)。化成和分容分別由化成機(jī)和分容機(jī)通常由自動(dòng)化分容化成系統(tǒng)完成。
鋰電池制造工藝流程
鋰電池的生產(chǎn)工藝流程:
第一步--電極漿料制備
主要是將電極活性材料、粘結(jié)劑、溶劑等混合在一起,充分?jǐn)嚢璺稚⒑螅纬蓾{料。
第二步--涂布
將第一步制備的漿料以指定厚度均勻涂布到集流體(鋁箔或銅箔等)上,并烘干溶劑。
第三步--極片沖切
將上一步制作出來(lái)的極片沖切成指定的尺寸形狀。
第四步--疊片
將正負(fù)極片、隔膜裝配到一起,完成貼膠后,形成極芯。
第五步--組裝軟包電池
將上一步生產(chǎn)的極芯裝入已經(jīng)沖好坑的鋁塑膜,并完成頂封、側(cè)封等(還要留個(gè)口注液),形成未注液的軟包電池。
第六步--注液
將指定量的電解液注入軟包電芯內(nèi)部。當(dāng)然電芯要經(jīng)過(guò)烘烤,并且在低濕度環(huán)境下進(jìn)行注液操作,水分含量過(guò)多就不好了。
第七步--電池密封
在真空環(huán)境中將電芯內(nèi)部的氣體抽出并完成密封。
動(dòng)力電池制造工藝流程
動(dòng)力電池PACK一般都由五大系統(tǒng)構(gòu)成。
那這五大系統(tǒng)是如何組裝到一起,構(gòu)成一個(gè)完整的且機(jī)械強(qiáng)度可靠的電池PACK呢?靠的就是裝配工藝。
PACK的裝配工藝其實(shí)是有點(diǎn)類似傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)裝配工藝。
通過(guò)螺栓、螺帽、扎帶、卡箍、線束拋釘?shù)冗B接件將五大系統(tǒng)連接到一起,構(gòu)成一個(gè)總成。
鉛酸電池制造工藝流程
鉛酸蓄電池鑄片工藝是蓄電池制造的關(guān)鍵工藝之一,用鉛合金采用硬模鑄造方式生產(chǎn)蓄電池極板的骨架-板柵。采用不同的鉛合金,可以得到性能各異的蓄電池板柵,用來(lái)生產(chǎn)不懂用途和性質(zhì)的蓄電池。
傳統(tǒng)蓄電池的板柵合金是鉛銻合金,現(xiàn)在所謂免維護(hù)蓄電池采用的是負(fù)極鉛鈣合金,正極低銻多元合金。
![](/static/images/biaoqian1.png)