鋰電池?zé)o塵生產(chǎn)車間工藝流程.ppt

1 培訓(xùn)教程 鋰離子電池生產(chǎn)流程 微宏動(dòng)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(shè)備 3 4 電池 battery 電池是指通過正負(fù)極之間的電化反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置 充電時(shí) 將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進(jìn)行儲(chǔ)存 放電時(shí) 將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能釋放 作為電源供用電器 活性物質(zhì) 電池充放電時(shí) 能進(jìn)行氧化或還原反應(yīng)而產(chǎn)生電能和儲(chǔ)存化學(xué)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(fù)極的二次電池 正極采用鋰化合物L(fēng)iXCoO2 LiXNiO2 LiXMnO2 LiFePO4和三元復(fù)合材料 負(fù)極采用鋰 碳層間化合物L(fēng)iXC6 在充放電過程中 Li 在兩個(gè)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(shí) Li 從正極脫嵌 經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極 負(fù)極處于富鋰狀態(tài) 放電時(shí)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(yàn) 負(fù)極配料 正極涂布 負(fù)極涂布 正極制片 負(fù)極制片 隔膜 卷繞 入殼 烘烤 短路檢驗(yàn) 滾槽 注液 封口 化成 密封性檢驗(yàn) 分容 外包裝 出廠 出廠檢驗(yàn) 濕度控制 7 鋰離子電池結(jié)構(gòu) 正極活性物質(zhì)導(dǎo)電劑 溶劑 粘合劑 基體負(fù)極活性物質(zhì) 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(jié)構(gòu)圖 正極極耳 負(fù)極極耳 9 鋰離子電池結(jié)構(gòu) 正極 正極基體 鋁箔 約0 016mm厚 正極物質(zhì) 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(shí)從外電路獲得電子的電極 此時(shí)電極發(fā)生還原反應(yīng) 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(jié)構(gòu) 負(fù)極 負(fù)極基體 銅箔 約0 010mm厚 負(fù)極物質(zhì) 石墨 CMC SBR 負(fù)極集流體 鎳帶 約0 07mm厚 電池放電時(shí)向外電路輸送電子的電極 此時(shí)電極發(fā)生氧化反應(yīng) 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(jié)構(gòu) 隔膜 材質(zhì) 單層PE 聚乙烯 或者三層復(fù)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(zhì)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(jī)械性強(qiáng)度適當(dāng) 本身為絕緣體 不與電解液及電極發(fā)生反應(yīng) 12 鋰離子電池生產(chǎn)用的主要設(shè)備 1 真空行星攪拌機(jī)用途 將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀 13 2 電極涂布機(jī) 用途 攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片上 對(duì)漿料的涂布厚度精確到3微米以下 14 3 輥壓機(jī) 涂布后的極片進(jìn)一步壓實(shí) 提高電池的能量密度 15 4 極片分切設(shè)備 16 5 全自動(dòng)超聲焊接導(dǎo)電柄設(shè)備 17 6 卷繞機(jī) 將制造好的極片卷繞成電池 18 全自動(dòng)卷繞機(jī) 19 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 20 8 注液機(jī) 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(dòng)轉(zhuǎn)盤真空注液機(jī) 日本方形全自動(dòng)注液機(jī) 21 鋰離子電池結(jié)構(gòu) 電解液 性質(zhì) 無色透明液體 具有較強(qiáng)吸濕性 應(yīng)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(zhì)量指標(biāo) 密度 25 g cm31 23 0 03水分 卡爾費(fèi)休法 20ppm游離酸 以HF計(jì) 50ppm電導(dǎo)率 25 10 4 0 5ms cm 22 9 焊接設(shè)備 激光電池封焊機(jī) 微電腦高頻逆變點(diǎn)焊機(jī) 超聲波金屬點(diǎn)焊機(jī) 23 10 滾槽 封裝設(shè)備 24 11 化成測(cè)試設(shè)備 將做好的電池充電活化 產(chǎn)生電壓 同時(shí)測(cè)試電池的容量 25 12 真空干燥箱 全自動(dòng)真空烤箱 高溫烤箱 26 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(gè)字母和5位數(shù)字來表示 前兩個(gè)字母表示鋰離子電池 LI 后一個(gè)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 27 方形的命名 用三個(gè)字母和6位數(shù)字來表示 前兩個(gè)字母表示鋰離子電池 LI 后一個(gè)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為