鋰電池生產(chǎn)工藝流程及參考設備課件.ppt

1 培訓教程 鋰離子電池生產(chǎn)流程 微宏動力系統(tǒng) 2 教程大綱 鋰離子電池配料鋰離子電池涂布鋰離子電池之流程及設備 3 4 電池 battery 電池是指通過正負極之間的電化反應將化學能轉化為電能的裝置 充電時 將電能轉化為化學能進行儲存 放電時 將化學能轉化為電能釋放 作為電源供用電器 活性物質 電池充放電時 能進行氧化或還原反應而產(chǎn)生電能和儲存化學能的電極材料 5 什么叫鋰離子電池 Li Ionbattery 鋰離子電池是指Li 嵌入化合物為正 負極的二次電池 正極采用鋰化合物LiXCoO2 LiXNiO2 LiXMnO2 LiFePO4和三元復合材料 負極采用鋰 碳層間化合物LiXC6 在充放電過程中 Li 在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌 被形象的稱為 搖椅電池 充電池時 Li 從正極脫嵌 經(jīng)過電解質嵌入負極 負極處于富鋰狀態(tài) 放電時則相反 6 圓柱型鋰離子電池的制造工藝流程 正極配料 來料檢驗 負極配料 正極涂布 負極涂布 正極制片 負極制片 隔膜 卷繞 入殼 烘烤 短路檢驗 滾槽 注液 封口 化成 密封性檢驗 分容 外包裝 出廠 出廠檢驗 濕度控制 7 鋰離子電池結構 正極活性物質導電劑 溶劑 粘合劑 基體負極活性物質 石墨 MCMB CMS 粘合劑 溶劑 基體隔膜電解液外殼五金件 鋼殼 鋁殼 蓋板 極耳 絕緣片 絕緣膠帶 8 圓柱形鋰離子電池結構圖 正極極耳 負極極耳 9 鋰離子電池結構 正極 正極基體 鋁箔 約0 016mm厚 正極物質 LiFePO4 碳黑 PVDF 正極集流體 鋁帶 約0 1mm厚 高溫膠帶 約0 05mm厚 電池放電時從外電路獲得電子的電極 此時電極發(fā)生還原反應 通常是電位高的電極 鋰離子電池中的鈷酸鋰 錳酸鋰電極等 10 鋰離子電池結構 負極 負極基體 銅箔 約0 010mm厚 負極物質 石墨 CMC SBR 負極集流體 鎳帶 約0 07mm厚 電池放電時向外電路輸送電子的電極 此時電極發(fā)生氧化反應 通常是電位低的電極 鋰離子電池中石墨電極 11 鋰離子電池結構 隔膜 材質 單層PE 聚乙烯 或者三層復合PP 聚丙烯 PE PP厚度 單層一般為0 016 0 020mm三層一般為0 020 0 025mm 隔膜 separationfilm 是放置于兩極之間 作為隔離電極的裝置 藉以避免兩極上的活性物質直接接觸而造成電池內(nèi)部的短路 但隔膜仍需能讓帶電離子通過 以形成通路 隔膜要求 離子透過度大 機械性強度適當 本身為絕緣體 不與電解液及電極發(fā)生反應 12 鋰離子電池生產(chǎn)用的主要設備 1 真空行星攪拌機用途 將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀 13 2 電極涂布機 用途 攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片上 對漿料的涂布厚度精確到3微米以下 14 3 輥壓機 涂布后的極片進一步壓實 提高電池的能量密度 2020 1 29 15 可編輯 16 4 極片分切設備 17 5 全自動超聲焊接導電柄設備 18 6 卷繞機 將制造好的極片卷繞成電池 19 全自動卷繞機 20 7 手套箱 保證在低濕度環(huán)境下將電解液與卷芯封裝在一起 21 8 注液機 保證高精度的流水化將電解液真空注入電池包裝材料內(nèi) 自動轉盤真空注液機 日本方形全自動注液機 22 鋰離子電池結構 電解液 性質 無色透明液體 具有較強吸濕性 應用 主要用于可充電鋰離子電池的電解液 只能在干燥環(huán)境下使用操作 如環(huán)境水分小于20ppm的手套箱內(nèi) 規(guī)格 溶劑組成DMC EMC EC 1 1 1 重量比 LiPF6濃度1mol l質量指標 密度 25 g cm31 23 0 03水分 卡爾費休法 20ppm游離酸 以HF計 50ppm電導率 25 10 4 0 5ms cm 23 9 焊接設備 激光電池封焊機 微電腦高頻逆變點焊機 超聲波金屬點焊機 24 10 滾槽 封裝設備 25 11 化成測試設備 將做好的電池充電活化 產(chǎn)生電壓 同時測試電池的容量 26 12 真空干燥箱 全自動真空烤箱 高溫烤箱 27 鋰離子電池的命名 鋰離子二次電池的命名也分圓柱形和方形 扣式幾種 圓柱形的命名用三個字母和5位數(shù)字來表示 前兩個字母表示鋰離子電池 LI 后一個字母表示圓柱形 R 前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大直徑 后三位數(shù)字表示以0 lmm為單位的最大高度 如LIR18500即表示直徑為18mm 高50mm的圓柱形鋰離子電池 18mm 高度50mm LIR18500 28 方形的命名 用三個字母和6位數(shù)字來表示 前兩個字母表示鋰離子電池 LI 后一個字母表示方形 S 前兩位數(shù)字表示以mm為單位的最大厚度 中間兩位數(shù)字表示以mm為單位的寬度 后兩位數(shù)字以mm