1、制浆

所谓制浆即制备浆料,也叫匀浆。具体操作流程就是将正极或者负极材料,比如磷酸铁锂正极材料或者石墨负极材料,使用搅拌设备将其和分散溶剂以及一些必要的粘接剂、导电剂等,充分的搅拌混合均匀制作成浆料,待下一工序使用的过程

其中涉及的溶剂可以是水(负极制浆)、氮甲基吡咯烷酮(正极制浆),粘接剂为CMC/SBR(负极)、PVDF(正极),导电剂可以是炭黑、碳纳米管等。使用到的设备通常是行星搅拌机。

制备浆料用的行星搅拌机

制备好的正极浆料

2、涂布

涂布就是将前面制浆工序做好的浆料,涂覆到铜箔(负极)或者铝箔(正极)上,使用到的设备为涂布机。涂布方式有间歇式涂布、连续涂布等多种方式。

正极涂布(间歇涂布工艺)

负极涂布(连续涂布工艺)

3、烘烤

烘烤是将涂布好的极片,穿过十几米甚至几十米长的烘箱,将极片上的溶剂除去烘干,使之由流体状态变为固体状态。每节烘箱的温度都可以设置调节,通过设置合理的烘烤温度,使得极片烘干之后能够达到最佳的状态

小型烘箱

烘干的极片

4、辊压

辊压是将烘干的极片,进行辊压,以达到将活性物质材料牢牢的粘到铜铝箔上面,以及提高极片压实密度的目的。

辊压机

5、分切/模切

分切是将辊压过的极片,分切成所需要的规格尺寸,比如一定的宽度和长度,以做成不同规格的电池。模切通常指将极片切成方形的片状,用于叠片工艺的电芯生产。

极片分切

6、卷绕/叠片

锂电池生产基本工序详解(保姆级,附图)

卷绕是将分切好的正极片、负极片和隔膜,通过卷绕机,将三者卷绕在一起,其中隔膜夹在中间,正负极片在两边

叠片则是以叠汉堡的形式,将模切好的正负极片,通过隔膜隔开将其堆叠在一起形成一定厚度的裸电芯。

卷绕和叠片均为电芯制作的一种方式,前者生产的是圆柱电池和方形电池,后者则为方形和软包电池。

卷绕机

叠片机

卷绕工艺制作的圆柱电池裸电芯

卷绕工艺制作的方形电池裸电芯

叠片工艺制作的裸电芯

7、入壳

入壳即将卷绕或者叠片制作好的裸电芯,装入封装壳体中,形成密闭结构,使得裸电芯与外部隔绝,同时达到保护电池的目的。壳体通常是钢壳或者铝壳(圆柱或者方形电池),亦或铝塑膜(软包电池)。

圆柱钢壳

8、注液

注液即将电解液注入电池内部。电解液相当于电池的“血液”,锂电池只有注入了电解液,才会变“活”,锂离子才能够在电池内部来回穿梭,从而实现充放电过程。

电芯注液

9、化成

化成是给已经完成注液封口的电池进行小电流的充放电,以激活里面的正负极材料和形成稳定的SEI膜,为后面电池正常充放电奠定良好的基础。

化成柜化成的电池

10、分容

分容则是通过OCV测试、充放电测试、内阻测试等,筛分出不同的电池,以确保电池具备良好的一致性。分容完成之后,进行外观检查、清洁、喷码等工序,最后进行包装等待发货。

以上介绍为锂电池的基本工序,其中部分工序中间可能还存在一些环节,实际生产中视生产电池的不同会有些差距,但是大差不差。