2023-05-31
软包电池主要由正负电极、电解液、隔膜、铝塑膜组成。。。。。。。两头凸起的地方为极耳(分单侧极耳、双侧极耳),,,,,,,,根据客户的要求可设计不同尺寸的电池。。。。。。。
生产过程包括:
极片制备工序:配料制浆、涂布、烘烤、辊压、分切;;;;;;;;
组装工序:模切、烘烤、叠片、焊接、X-Ray、封装、注液;;;;;;;;
化成工序:静置1、夹具化成(PPC)、静置2、抽气封口、静置3、充放电、OCV2、静置4、OCV3、折边烫边、喷码、外观终检。。。。。。。
一、极片制备工序
配料制浆:将主材、添加剂、导电剂按照一定比例混合,,,,,,,,并加入溶剂(正极PVDF+NMP负极:CMCNa+SBR),,,,,,,,使之搅拌成为均匀浆料的过程,,,,,,,,不同电池厂家主材物料配方都不同。。。。。。。在制浆过程中,,,,,,,,加料顺序、比例、搅拌工艺对浆料效果有着极大的影响。。。。。。。制浆结束后需测试浆料的固含量、黏度、细度等,,,,,,,,满足浆料性能要求时才能进行涂布。。。。。。。
涂布:制好的浆料均匀涂布在铝箔、铜箔上再烘干的过程。。。。。。。涂布是极片制造的核心工序,,,,,,,,决定着电池性能。。。。。。。涂布后极片表面要求平整、颜色均一;;;;;;;;表面无颗粒异物、露箔、划痕、压印等异常。。。。。。。
辊压:是正负极材料压实的过程,,,,,,,,辊压目的于增加正负极材料的压实密度。。。。。。。原理是通过轧辊与极片间的摩擦力将极片拉进旋转的轧辊,,,,,,,,使极片受压变形。。。。。。。合适的压实密度可增大电池的放电容量,,,,,,,,减小内阻、减轻极化损失,,,,,,,,有利于电池性能发挥。。。。。。。然而压实密度过大、过小都不利于锂离子的嵌脱,,,,,,,,因此极片辊压力应符合极片材料特征。。。。。。。
分切:辊压后的极片由大卷切成小卷的过程。。。。。。。
二、组装工序
锂离子软包电池叠片工艺 |
模切机 |
叠片机 |
极耳点焊机 |
锂离子软包电池卷绕工艺 |
分条机 |
极耳点焊机 |
软绕机 |
模切:根据产品的尺寸要求,,,,,,,,设计对应的模具,,,,,,,,将极片切成相应形状的过程(也叫冲片),,,,,,,,这个过程对极片及磨具质量要求较高,,,,,,,,否则冲出的极片会有毛刺、牙印等不良,,,,,,,,引起极片报废严重。。。。。。。
烘烤:模切冲出的极片放入烘箱中去除水分的过程(电池两大天敌:粉尘与水分控制,,,,,,,,这里控制水分),,,,,,,,水分达标后极片进入下一工序。。。。。。。
叠片:合格的极片按照负极、隔膜、正极、隔膜、负极…的顺序进行堆叠不同型号的电池堆叠层数不同,,,,,,,,堆叠后的极片称之为电芯。。。。。。。
叠片(堆叠)方式是隔膜呈Z字形放置在叠片平台上,,,,,,,,极片利用定位平台和机械手放置在叠片平台上。。。。。。。与卷绕工艺相比,,,,,,,,叠片的劣势在于对极片的对齐精度要求较高,,,,,,,,否则会产生错位,,,,,,,,导致后续析锂起火。。。。。。。叠片依赖于高自动化的设备,,,,,,,,且其效率要低于卷绕。。。。。。。然而叠片工艺制成的电池的性能优于卷绕,,,,,,,,考虑到新能源行业的发展,,,,,,,,叠片工艺是长期发展的趋势。。。。。。。
焊接:将极耳与箔材焊接(连接)的过程。。。。。。。箔材在焊接前需经过预焊(多层铜箔连接在一起),,,,,,,,然后裁切掉多余的铜箔,,,,,,,,最后将极耳焊接在预焊后的箔材上方。。。。。。。一般预焊为超声波焊接,,,,,,,,焊接极耳采用激光焊接。。。。。。。
铝塑膜冲压机 |
顶、侧封口机 |
注液泵 |
静置预封一体机 |
封装:将焊接的电芯放入冲坑后铝塑膜,,,,,,,,并将铝塑膜边缘热封的过程。。。。。。。封装完成后,,,,,,,,铝塑膜外包装除电芯主体外,,,,,,,,铝塑膜还留有气袋,,,,,,,,因为电池在化成时会产生气体,,,,,,,,气袋作为夹具化成后气体的缓存位置,,,,,,,,在化成抽气工序去除。。。。。。。
注液:向封装后的电芯注入电解液的过程,,,,,,,,电解液作用是为锂离子传输提供载体,,,,,,,,在电解液中加入特定添加剂可提高电池安全或高低温等方面的性能。。。。。。。在注完电解液后,,,,,,,,气袋侧在真空密闭腔体中完成密封。。。。。。。
测试仪 |
刺刀二次封口机 |
切边机 |
折边机 |
三、电池化成工序
静置:电池化成前要对电池进行静置,,,,,,,,静置目的是让电解液充分扩散,,,,,,,,浸润隔膜。。。。。。。后面工序会有高温静置、常温静置,,,,,,,,目的是为了对电池性能进行测试考验。。。。。。。
化成:相当于对锂离子电池的激活过程,,,,,,,,先对电池进行预充。。。。。。。首次充电过程中,,,,,,,,负极表面会形成SEI膜,,,,,,,,SEI膜性能直接决定电池的倍率、自放电性能等。。。。。。;;;;;;;;晒讨谢岵罅科澹,,,,,,,气体会缓存到气袋位置,,,,,,,,避免内部气压过大引起电池胀气或冲破铝塑膜封印区。。。。。。。
抽气封口:在充电前,,,,,,,,需要将气袋侧的气体用真空抽中,,,,,,,,然后密封。。。。。。。
充电:按照客户要求的电量对电池进行充电。。。。。。。
静置、OCV测试:是对电池性能的检测,,,,,,,,筛选出不良品。。。。。。。
折边、终检:根据客户的要求,,,,,,,,设计最后电池外形尺寸,,,,,,,,并再次检查确认,,,,,,,,打包出货。。。。。。。