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锂电池的生产工艺流程图详解

时间:2018-07-05 14:21来源:欣达能浏览次数:

        锂电池概念

  锂电池是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。最早发明锂电池的科学家是爱迪生。当然,现在人们对锂电池已经完全不陌生了,尤其是其广泛应用于汽车、电动车等交通工具领域后,人们对锂电池的关注更是提升了一个档次。

  锂电池的生产工艺流程图详解

  锂电池的分类

  1、按内部材料锂电池通常分两大类:

  锂金属电池:锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

  锂离子电池:锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

  虽然锂金属电池的能量密度高,理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而且不能充电,所以无法作为反复使用的动力电池。而锂离子电池由于 具有反复充电的能力,被作为主要的动力电池发展。但因为其配合不同的元素,组成的正极材料在各方面性能差异很大,导致业内对正极材料路线的纷争加大。

  通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池(三元镍钴锰)

  2、按用途分; 也可分为两大类:

  第一个是数码电池,就是我们日常用的手机,平板,移动电源等等,这些都是属于数码类电池。

  第二种是动力电池,就是特斯拉,比亚迪一些新能源电动汽车,还有无人机等产品用的电池,这些电池要求的瞬间电流很大,数码类电池满足不了瞬间大电流,所以这类也叫高倍率电池,价格比数码电池要贵一些。

  3、按外壳材料分,可以分为三类:

  第一类,钢壳电池,顾名思义就是外壳是钢材。

  第二类,铝壳电池,同理外壳是铝的材质。

  第三类,聚合物电池,外壳是一种聚合物材料,大多是银色的,少数几家厂商做的是黑色,业内成为黑皮。

  4、按形状分也是三类:

  第一种,圆柱电池,这种用的很多,像18650,26650等等,这种一般组合使用,组合比较少的可以用作数码产品,像早期的笔记本电脑,一般8个18650,移动电源,一个到五六个不等的组合,还有特斯拉的7000多个18650的串并联组合。

  第二种,方形电池,这类大多是聚合物电池,因为这种聚合物延展性很好,可以做出很多造型,长宽高都可以随意调整,现在大多数数码产品都是使用这类电池。

  第三种,异形电池,就是一些奇形怪状的电池,根据产品的需求电池也要配套的形状,比如现在流行的智能穿戴产品,比如智能手环是环形的,所以电池也做成环形的。

  锂电池的生产工艺流程图详解2

  锂电池的结构

  锂电池结构分为五部分,即正极、负极、隔膜、电解液和外壳。

  (1)锂电池正极包含活性物质、导电剂、溶剂、粘合剂、基体等物质。

  (2)锂电池负极包含活性物质、粘合剂、溶剂、基体等物质。

  (3)锂电池隔膜

  (4)锂电池电解液

  (5)锂电池外壳包含钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘胶带等五金件。

  锂电池的生产工艺流程图详解3

  锂电池生产流程图

  锂电池的生产流程每个生产厂家的不是很一致,但大都离不开这几个环节,如下图:

  锂电池的生产工艺流程图详解4

  具体地说如下:物料准备——匀浆——涂布——碾压——分切——烘烤——卷绕——入壳——激光焊——烘烤——注液——预充——封口——清洗——老化——全检——入库——出货。

  锂电池生产工艺流程

  客观地讲,锂电池生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在锂电池生产工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池组装关系到锂电池成品质量。锂电池生产工艺流程具体环节包含正极拉浆、负极拉浆、正极片、负极片、钢壳装配、注液及检测以及包装等。

锂电池的生产工艺流程图详解5

  锂电池生产工艺流程简介

  众所周知,锂电池生产工艺流程相当复杂,毕竟锂离子电池产品安全性能高低直接关系到消费者的生命健康,自然锂电池生产制造中对设备的性能、精度、稳定性和自动化水平有较高的要求。以锂电池生产工艺流程中的电极浆料的制备的为例,这个环节及时最前端的环节,也是整个生产工艺的最重要的环节,毕竟电极浆料混合分散工艺对产品的品质影响度大于30%。原因何在?

  原因在于锂电池的正、负极浆料制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,并且伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,所以电极浆料的分散质量直接影响锂电池的产品性能。

  由此可见,锂电池生产工艺流程各个生产环节都与产品质量、安全性有紧密的联系,锂电池生产过程中每一环节都要从严、从细进行管理,这样才能提升锂电池产品安全性能。

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