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    鋰離子、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、新能源

    鐵鋰離子電池的制造過程

    2021-04-24 ryder

    鋰離子電池制造過程


    活性材料的制漿攪拌工序


    攪拌就是將活性材料通過真空攪拌機攪拌成漿狀。這是鐵鋰離子電池加工的第一道工序,該道工序質量控制的好壞,將筆直影響鋰離子電池的質量和成品合格率。而且該道工序工藝流程復雜,對原料配比,混料步驟,攪拌時間等等都有較高的要求。


    這里攪拌的是鐵鋰離子電池的活性材料。此外,在攪拌的這一過程中需要嚴格控制粉塵,以戒備粉塵對電池一致性萌生影響,在寧德時代的加工車間對粉塵的管控水平相當于醫藥級別。


    將攪拌好的漿料涂在銅箔上涂布工序


    這道工序就是將上一道工序后已經攪拌好的漿料以每分鐘80米的速度被平均涂抹到4000米長的銅箔上下面。而涂布前的銅箔惟有6微米厚,可以用薄如蠶翼來形容。涂布至關緊要,需要保證極片厚度和重量一致,否則會影響鋰離子電池的一致性。涂布還非得確保沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片。否則會導致電池放電過快,甚至會出現安全隱患。


    將銅箔上負極材料壓緊再切分冷壓與預分切


    在碾壓車間里,通過輥將附著有正負極材料的極片進行碾壓,一方面讓涂覆的材料更緊密,提升能量密度,保證厚度的一致性,另一方面也會進一步管控粉塵和濕度。將冷壓后的極片依據需要加工鋰離子電池的尺寸進行分切,并充足管控毛刺的萌生,這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜,萌生嚴重的安全隱患。


    完成電芯的雛形卷繞工序


    在這里,鋰離子電池的正極片、負極片、隔離膜以卷繞的方式組合成裸電芯。先進的CCD視覺測試設備可實現自動測試及自動糾偏,確保電芯極片不錯位。


    電芯激活的過程化成


    化成是對注液后的鋰電芯進行激活的過程,通過充放電使電芯內部發生化學反應形成SEI膜,保證后續電芯在充放電循環過程中的安全、可靠和長循環壽命。化成工序當中還包括,對電芯激活后第二次灌注電解液、稱重、注液口焊接、氣密性測試;自放電探測高溫老化及靜置保證了產品性能


    鋰離子電池加工原材料是什么?


    鋰離子電池材料構成主要有:正極材料、負極材料、隔膜、電解液。


    1.在正極材料當中,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料。正極材料占有較大比例,因為正極材料的性能筆直影響著鋰電池的性能,其成本也筆直決定鋰離子電池成本高低。


    2.在負極材料當中,目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料,以及其他的一些金屬間化合物等。負極材料作為鋰離子電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環性能方面起到了緊要作用,處于鋰離子電池產業中游的核心環節。


    3.市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰離子電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了鋰離子電池的界面結構、內阻等,筆直影響電池的容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有緊要的作用。

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