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講座論壇 / Lecture Forum

【技術分享】詳解鋰離子電池十大關鍵生產工序

鋰離子電池的生產要一絲不茍,各個工序需要做到盡善盡美。

本期介紹鋰離子電池十大關鍵生產工序,供大家參考交流。


第一步:配料                                                                                                                                     


1、溶液配制

a) PVDF(或CMC)與溶劑NMP(或去離子水)的混合比例和稱量;

b) 溶液的攪拌時間、攪拌頻率和次數(及溶液表面溫度);

c) 溶液配制完成后,對溶液的檢驗:粘度(測試)\溶解程度(目測)及擱置時間;

d) 負極:SBR+CMC溶液,攪拌時間和頻率。


2、活性物質

a) 稱量和混合時監控混合比例、數量是否正確;

b) 球磨:正負極的球磨時間;球磨桶內瑪瑙珠與混料的比例;瑪瑙球中大球與小球的例;

c) 烘烤:烘烤溫度、時間的設置;烘烤完成后冷卻后測試溫度。

d) 活性物質與溶液的混合攪拌:攪拌方式、攪拌時間和頻率。

e) 過篩:過100目(或150目)分子篩。

f) 測試、檢驗:

對漿料、混料進行以下測試:固含量、粘度、混料細度、振實密度、漿料密度。


第二步:涂布                                                                                                                                


1、集流體的首檢

a) 集流體規格(長寬厚)的確認;

b) 集流體標準(實際)重量的確認;

c) 集流體的親(疏)水性及外觀(有無碰傷、劃痕和破損)。

2、敷料量(標準值、上、下限值)的計算

a) 單面敷料量(以接近此標準的極片厚度確定單面厚度);

b) 雙面敷料量(以最接近此標準的極片厚度確定雙面的極片厚度。)

3、漿料的確認

是否過稠(稀)\流動性好,是否有顆粒,氣泡過多,是否已干結.

4、極片效果

a) 比重(片厚)的確認;

b) 外觀:有無劃線、斷帶、結料(滾輪或極片背面)是否積料過厚,是否有未干透或烤焦,有無露銅或異物顆粒;

5、裁片

規格確認有無毛刺,外觀檢驗。


第三步:制片(前段)                                                                                                                                        


1、壓片

a) 確認型號和該型號正、負極片的標準厚度;

b) 最高檔次極片壓片后(NO.1或NO.1及NO.2)的厚度、外觀有無變形、起泡、掉料、有無粘機、壓疊。

c) 極片的強度檢驗;

2、分片

a) 刀口規格、大片極片的規格(長寬)、外觀確認;

b) 分出的小片寬度;

c) 分出的小片有無毛刺、起皺、或裁斜、掉料(正)。

3、分檔稱片

a) 稱量有無錯分;

b) 外觀檢驗:尺寸超差(極片尺寸、掉料、折痕、破損、浮料、未刮凈等)。

4、烘烤

a) 烤箱溫度、時間的設置;

b) 放N2、抽真空的時間性效果(目測儀表)及時間間隔。


第四步:制片后段                                                                                                                                                  


1、鋁帶、鎳帶的長度、寬度、厚度的確認;

2、鋁帶、鎳帶的點焊牢固性;

3、膠紙必須按工藝要求的公差長度粘貼;

4、極片表面不能有粉塵。


第五步:蓋帽                                                                                                                                        


1、裁連接片:測量尺寸規格、檢查有無毛刺、壓傷;

2、清洗連接片:檢查連接片是否清洗干凈;

3、連接片退火:檢查有無用石墨粉覆蓋,烤爐溫度,放入取出時間;

4、組裝蓋帽:檢查各種配件是否與當日型號相符,裝配是否到位;

5、沖壓蓋帽:檢查沖壓高度及外觀;

6、全檢:對前工序員工自檢檢查的效果進行復核,防止不良品流入下一工序;

7、折連接片:檢查有無漏折、斷裂、有無折到位;

8、點蓋帽:檢查有無漏點、虛點、點穿;

9、全檢:對前工序員工自檢檢查的效果進行復核,防止不良品流入下一工序;

10、套套管:檢查尺寸、套管位置;

11、烘烤:烘烤溫度、時間、烘烤效果。


第六步:卷繞                                                                                                                                        


1、各型號的識別、隔膜紙、卷尺的規格、鋼(鋁)殼的卷繞注意事項;

2、結存極片的標識狀態;

3、點負極的牢固度(鋼、鋁殼);鋁殼正極的牢固性、負極的外觀;

4、絕緣墊片的放置;

5、折、壓合蓋帽(鋁殼)注意雜物外露和鋁殼外觀的維護;

6、定蓋工位:偏移度;

7、注意先下拉先生產。


第七步:焊接                                                                                                                                        


1、鋼、鋁殼電池焊接時注意沙孔;

2、焊接鋁殼的調試、焊接時抽查的測試;

3、檢漏工位;

4、打膠;

5. 注意先下拉先生產。


第八步:注液                                                                                                                                        


1、各種型號注液量;

2、手套箱內的濕度和室內濕度;

3、電池水分測試及放氣和抽真空時間;

4、烘烤前電池在烤箱放置注意事項;

5、烘烤12小時后電池上下層換位;

6、電池注液前后的封口。


第九步:檢測                                                                                                                                        


1、分容、化成參數的設置;

2、化成時電解液流出員工有沒有及時擦掉;

3、監督生產部新員工的操作;

4、注液組下來的電芯上注液孔是否有膠紙脫落;

5、各種實驗電池是否明顯標識區分;

6、提前亮燈的點要查明原因;

7、爆炸后該點的校對;

8、鋼、鋁殼柜的區分;

9、封口時哪些型號要倒轉來擠壓

10、封口擠壓是否使鋁電芯變形;

11、封口后上否及時清洗;

12、夾具頭是否清潔,是否有銹蝕;

13、連接電腦的柜子爆炸后電壓的查詢,該點電壓電流曲線的情況匯的;

14、擱置、老化和封口區的環境溫濕度。


第十步:包裝                                                                                                                                        


1、對有的客戶抱怨過容量低的要加2分鐘容量;

2、對天宇這個客戶要控制尺寸的下限;

3、型號電池更改時是否清理整條拉,防止混料;

4、檢出的不良品是否用紅色周轉盒子裝,是否明顯標識;

5、訂單上有特別要求的是否得到員工的理解和執行;

6、噴碼內容是否正確,噴碼方向和位置是否正確;

7、壓板和鉚釘上是否有膠;

8、檢測儀器是否在有效期內,防止失準儀器在線上使用(針對所有工位)。


為了滿足以上的條件,任何一種化學電源均由以下幾部分組成:


1、電極電池的核心部分,它是由活性物質和導電骨架所組成。

活性物質是指正、負極中參加成流反應的物質,是化學電源產生電能的源泉,是決定化學電源基本特性的重要部分。

對活性物質的要求是:

1)組成電池的電動勢高;

2)電化學活性高,即自發進行反應的能力強;

3)重量比容量和體積比容量大;

4)在電解液中的化學穩定性高;

5)具有高的電子導電性;

6)資源豐富,價格便宜。


2、電解質電池的主要組成之一,在電池內部擔負著傳遞正負極之間電荷的作用,所以勢一些具有高離子導電性的物質。

對電解質的要求是:

1) 穩定性強,因為電解質長期保存在電池內部,所以必須具有穩定的化學性質,

使儲藏期間電解質與活性物質界面的電化學反應速率小,從而使電池的自放電容量損失減??;

2) 比電導高,溶液的歐姆壓降小,使電池的放電特性得以改善。對于固體電解質,則要求它只具有離子導電性,而不具有電子導電性。


3、隔膜也叫隔離物。置于電池兩極之間。隔膜的形狀有薄膜、板材、棒材等。

其作用是防止正負極活性物質直接接觸,造成電池內部短路。


對于隔膜的要求是:

1) 在電解液中具有良好的化學穩定性和一定的機械強度,并能承受電極活性物質的氧化還原作用;

2) 離子通過隔膜的能力要大,也就是說隔膜對電解質離子運動的阻力要小。這樣,電池內阻就相應減小,電池在大電流放電時的能量損耗減??;

3) 應是電子的良好絕緣體,并能阻擋從電極上脫落活性物質微粒和枝晶的生長;

4) 材料來源豐富,價格低廉。常用的隔膜材料有棉紙、微孔橡膠、微孔塑料、玻璃纖維、水化纖維素、接枝膜、尼龍、石棉等??筛鶕瘜W電源不同系列的要求而選。

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