锂离子电池叠片工艺流程图

（3）掉粉极片出现掉粉会影响电池性能，正极掉粉时，电池容量减小，而负极掉粉时出现负极无法包裹 住正极的情形，容易造成析锂。以上品质问题主要都是通过寻找合适的调刀参数来解决。
（4）尺寸不满足要求极片分切机是按电池规格，对经过辊压的电池极片进行分切，要求分切极片尺寸精 度高等。卷绕电池设计时，隔膜要包裹住负极避免正负极极片之间直接接触形成短路，负极要包裹住正 极避免充电时正极的锂离子没有负极活物质接纳出现析锂，一般地，负极和隔膜、负极和正极的尺寸差 为2-3mm，而且随着比能量要求提高，这个尺寸差还不断减小。因此，极片尺寸精度要求越来越高，否 则电池会出现严重的品质问题。
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
极耳残留和边缘掉料 刀模更换不及时 设设备刀模及时更换
能 所能 可
尽
创造
Sherk
常见问题分析
现象 原因分析 解决方案
负极极耳内折
模切时未打加强筋
负极铜箔有较强柔韧性，不打加强筋容易出现卷绕内折
能 所能 可
尽
创造
Sherk
层会有裸露现象。随着动力电池容
量越来越大，对电池极片要求也越
来越高，这样的产品缺陷会给产品
带来安全隐患
图7单面涂层的负极在激光作用下极片厚度 方向的铜成分和温度分布
可 能 图8切边问题：露金属箔和切屑异所物能
尽
创造
Sherk
模切设备
锂电池极片分切工序特点
极片分切的主要缺陷极片分切断面典型形貌图，断裂面涂层主要颗粒之间相互剥离断裂，而集流体发 生塑性切断和撕裂。当极片涂层压实密度增大，颗粒之间的结合力增强时，极片涂层部分颗粒也出现被 切断的情况。极片分切中存在的主要缺陷包括以下几种： （1）毛刺毛刺，特别是金属毛刺对锂电池的危害巨大，尺寸较大的金属毛刺直接刺穿隔膜，导致正负极 之间短路。而极片分切工艺是锂离子电池制造工艺中毛刺产生的主要过程。即为极片分切产生的金属毛 刺的典型形貌，极片在分切时形成了集流体毛刺，尺寸达到100μm以上。通过切刀倒角、刀具侧向压力 以及收放卷张力的调节来控制毛刺的数量和尺寸。

正极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
正 极 配
料
正
正
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
正 极 拉 浆 检
查
符号说明：
1
表示对生产对象进行加工、装配等；
2
表示品质部负责的专检点；
3
表示生产对象在工作地有计划地存放；
负极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
负 极 配
料
负
负
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
负 极 拉 浆 检
收
卷
负
极 片
裁
刮
刷
大
粉
粉
对
裁
辊
小
片
片
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
负极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
负
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
查
送 装 配 车 间
纸
相 应 图 片（1）
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴Hale Waihona Puke 贴贴套电测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
胶胶
整
阻后
接
纸
纸纸
形
全
片
符号说明：

卷状极片 刷粉
裁大片 刮粉
相 应 图 片（2）
对辊 极耳铆接
裁小片 整理极片
相 应 图 片（3）
已铆接好的极片与未铆接 的极片
贴胶纸
计数
外观检查
钢壳电池装配工艺流程图1
裁隔膜纸
正
负
极
片 烘 烤
卷 绕
卷 绕 检
捍
压
贴
扁
扁
上
胶
正负极刷粉
查
纸
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
收
卷
负
极 片
裁
刮
刷
大
粉
粉
对
裁
辊
小
片
片
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
负极片工艺流程图2
极耳
裁
重
极
负
小
量
耳
极
片
分
连
片
档
接
贴
胶
外 观
计 数
检
查
送 装 配 车 间
纸
相 应 图 片（1）
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴
贴贴
套
电
测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶
胶胶
整
阻后
接
纸
纸纸
形
全
片

制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为：
叠片工艺和卷绕工艺
两种工艺的主要区别和工艺名称来源
极片装配方式的区别
Part A：叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将 小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。
正极
预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的 侧边
折边
将侧边折起，完成 电芯最终外形
冷压 （Cold Lam）
注液 （ Inject）
顶封 （ Top sealing）
卷绕 （Winding）
化成 （ Formation）
成型 （ Forming）
测试
裁片分条 （ Slitting ）
焊接 （ Welding）
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
---Coating
Coating （涂布）
工序功能：将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别 制成正负极片。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀
间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的 转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制 涂布层的厚度以达到重量要求，同时，通过干 燥加热除去平铺于基材上的浆料中的溶剂，使 固体物质很好地粘结于基材上。

极片烘烤 烘烤箱 刷粉台 刷粉
相应图片 （2）
卷绕-放入正极片 卷绕-放入负极片 卷绕-放入正极片 卷绕-卷绕体
相 应 图 片（3）
捏扁的电芯 压扁 贴上胶纸 贴侧胶纸
相应图片 （4）
贴底胶纸 套壳 套壳后全测内阻 焊连接片
相 应 图 片（5）
缠胶纸 已缠好胶纸 点焊负极 极耳整形
相应图片 （6）
单击此处添加副标题
锂离子电池生 产工艺流程
正极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
正 极 配
料
正
正
极
极
搅
拉
拌
浆
量 确 认
厚 度 、 重
正 极 拉 浆 检
查
符号说明：
•
表示对生产对象进行加工、装配等；
•
表示品质部负责的专检点；
1
表示生产对象在工作地有计划地存放；
负极拉浆流程图
双面拉浆
开 始
负 极 配
料
负
负
极
极
正
负
极
片
烘
卷
烤
绕
正负极刷粉
卷 绕 检 查
捍
压
贴
扁
扁
上
胶
纸
符号说明：
•
表示对生产对象进行加工、装配等；
•
表示品质部负责的专检点；
•
表示生产对象在工作地有计划地存放；
4
表示生产对象在工作地附近的临时存放。
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳
盖板
贴
贴贴
套
电
测套
焊
上
侧底
壳
池
内壳
连
胶

锂离子电池叠片、卷绕基本工艺流程介绍
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为：
叠片工艺和卷绕工艺
两种工艺的主要区别和工艺名称来源
极片装配方式的区别
Part A：叠片工艺的主要工艺流程介绍
叠片工艺的定义
叠片工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将 小电芯单体叠放并联起来组成一个大电芯的一种Li离子电芯制造工艺。
预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的 侧边
折边
将侧边折起，完成 电芯最终外形
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- Formation
预化
工序功能：通过充放电方式将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形 成良好的SEI膜。
原理：锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的 过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道 工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反 应, 在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在 碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）
Cold Lam （冷压）
工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度

捏扁的电芯
压扁
贴侧胶纸
特备参考
贴上胶纸 26
相 应 图 片（4）
贴底胶纸
套壳
焊连接片
特备参考
27
套壳后全测内阻
相 应 图 片（5）
缠胶纸
已缠好胶纸
极耳整形
特备参考
点焊负极
28
相 应 图 片（6）
点焊盖板
已焊好盖板
检测短路、断路
特备参考
检测短路、断路 29
相 应 图 片（7）
盖板激光焊-侧面
盖板激光焊-侧面
厚 度 、 重
负 极 拉 浆 检
查
符号说明：
1
表示对生产对象进行加工、装配等；
2
表示品质部负责的专检点；
3
表示生产对象在工作地有计划地存放；
特备参考
3
相应图片
配料
搅拌
收卷
特备参考
拉浆
4
正极片工艺流程图1
收
卷
正
极 片
裁
刮
刷
对
大
粉
粉
辊
片
符号说明： 1 表示对生产对象进行加工、装配等； 2 表示品质部负责的专检点； 3 表示生产对象在工作地有计划地存放； 4 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
测气密性
特备参考
盖板激光焊-正面
30
相 应 图 片（8）
测气密性
电池烘烤
测断路
特备参考
31
烘烤箱
相 应 图 片（9）
测短路
分档
称重
特备参考
注液
32
已注液流转的电池1
已注液流转的电池
＜3.8V
预充

卷 绕 检 查
捍 扁
压 扁
贴 上 胶 纸
符号说明：
1
2 3 4
表示对生产对象进行加工、装配等；
表示品质部负责的专检点； 表示生产对象在工作地有计划地存放； 表示生产对象在工作地附近的临时存放。
钢壳电池装配工艺流程图2
钢壳 盖板
贴 上 胶 纸
符号说明：
贴 侧 胶 纸
贴 底 胶 纸
套 壳
电 池 整 形
相 应 图 片（1）
卷状极片
裁大片
已•
翻面刮粉
刷粉
裁小片
对辊
正极片工艺流程图2
极耳
裁 小 片
重 量 分 档
极 耳 连 接
正 极 片 贴 胶 纸
外 观 检 查
计 数
送 装 配 车 间
相 应 图 片（3）
重量分档
分档极片
贴胶纸
极耳连接
相 应 图 片（4）
缠胶纸
Thank you!
电池烘烤
测断路
烘烤箱
相 应 图 片（9）
测短路
分档
称重
注液
已注液流转的电池1
已注液流转的电池
预充
＜3.8V
全测电压 ＞3.8V
压钢珠
第一次分容
NO
NO
第二次分容
已注液流转的电池2
已分容电池 储存3天 储存期内完成 全检电压 ＜3.2V ＞3.2V 单充电 全检电压、内阻 入库 （可即时出货） 全检电压、 内阻 入库观察1个 月（按相应 程序出货）
点片
计数
外观检查
负极片工艺流程图1
收 卷 负 极 片
裁 大 片
刮 粉
刷 粉
对 辊

Coating （涂布）---与叠片原理相同，方法不同
工序功能：将浆料间歇、均匀地涂覆在传送集流体的表面， 烘干，分别制成正负极的极片卷。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀 间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂 辊的转动将浆料转移到基材上，按工艺要 求，控制涂布层的厚度以达到重量要求， 同时，通过干燥加热除去平铺于基材上的 浆料中的溶剂，使固体物质很好地粘结于 基材上。
Cutting（裁片、分条）
工序功能：将冷压后的极片卷，先裁成大片，然后分成所需 要的小条正负极极片
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Cutting
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
Winding（卷绕）
工序功能：小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Winding
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
Top sealing（顶封）---与叠片工艺相同
工序功能：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装
原理：包装铝箔分3层（尼龙层、铝层、PP层），封装 时通过加热使PP溶化，同时加压（封头压合）使两层 包装铝箔粘合在一起，达到封装的目的
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
测试
叠片工艺物料形态流程图
叠片工艺的主要工艺流程 ---Mixing
Mixing （搅拌）
工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆。
活性物质
导电剂
粘接剂
搅拌罐 溶剂
Mixing示意图
浆料控制点: 1.Viscosity粘度 2.Particle size颗粒度 3.Solid content固含量 工序控制点： 1.搅拌速度 2.搅拌温度 3.搅拌时间 4.搅拌次序

Mixing （搅拌）－－与叠片工艺基本相同
工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆。
活性物质
导电剂
粘接剂
搅拌罐 溶剂
Mixing示意图
浆料检测点: 1.Viscosity粘度 2.Particle size颗粒度 3.Solid content固含量
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Coating
Cold Lam （冷压）
工序功能：将Coating后的极片压实，达到合适的密度和厚度
原理：通过调节压辊的间隙以调节压 力，从而调节极片被压实的厚度和密 度
叠片工艺的主要工艺流程 --- Stacking
Stacking（叠片）
工序功能：通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极 极片规则地重叠在一起。
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Inject
Inject（注液）---与叠片工艺基本相同
工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住
环境要求：电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度
原理：水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成 和电池性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近， 可以直接与水发生反应。因此，在锂离子电池的制作过程中必须严 格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Inject
卷绕工艺的主要工艺流程 --- Formation
Formation(预化成）---与叠片工艺原理相同，流程不同
工序功能：通过充电方式将其内部正负极物质激活， 同时在负极表面形成良好的SEI膜。 预化流程：
Formation: 0.1C CC 200min to 3.95V
预化流程：

Mixing示意图
3.搅拌时间
4.搅拌次序
叠片工艺的主要工艺流程
---Mixing
叠片工艺的主要工艺流程
Coating （涂布）
---Coating
工序功能：将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别
制成正负极片。
原理：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀
间隙来调节浆料转移量，并利用背辊或涂辊的 转动将浆料转移到基材上，按工艺要求，控制 涂布层的厚度以达到重量要求，同时，通过干
叠片工艺的主要工艺流程 --- Top sealing
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
Inject（注液）
工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住
环境要求：电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度
原理：水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池SEI膜的形成和电池
性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接与水
工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反
应, 在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在 碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）
预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的 侧边

预化流程：
0.02C CC 210min to 3.4V; 0.1C CC 420min to 3.95V
叠片工艺的主要工艺流程 --- Forming
Forming（成型）
工序功能：将电芯外型作最后加工
Baking
高温老化
Degassing
释放化成产生的气体
切边
切去气袋和多余的 侧边
折边
将侧边折起，完成 电芯最终外形
叠片工艺的主要工艺流程 --- Inject
叠片工艺的主要工艺流程 --- Formation
预化
工序功能：通过充放电方式将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形 成良好的SEI膜。
原理：锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的 过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道 工序，因为在Li+第一次充电时，Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反 应, 在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在 碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面或称SEI膜(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）
冷压 （Cold Lam）
注液 （ Inject）
顶封 （ Top sealing）
卷绕 （Winding）
化成 （ Formation）
成型 （ Forming）
测试
裁片分条 （ Slitting
焊接 （ Welding
卷绕工艺的主要工艺流程
---物料形态流程图
卷绕工艺的主要工艺流程 ---Mixing
制造工艺分类
Li离子电芯核心制造工艺分为：
叠片工艺和卷绕工艺

叠片工艺的主要工艺流程
（涂布）
工序功能：将浆料连续、均匀地涂覆在传送集流体的表面，烘干，分别
制成正负极片。 原理：涂辊转动带动浆料，通过调 整刮刀间隙来调节浆料转移量，并 利用背辊或涂辊的转动将浆料转移 到基材上，按工艺要求，控制涂布 层的厚度以达到重量要求，同时， 通过干燥加热除去平铺于基材上的 浆料中的溶剂，使固体物质很好地 粘结于基材上。
以直接与水发生反应。因此，在锂离子电池的制作过程中必须严格 控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。
注液控制点: 1.注液量 2.气袋封装强度
叠片工艺的主要工艺流程
叠片工艺的主要工艺流程
（化成）
工序功能：通过充放电方式将其内部正负极物质激活，同时在负极 表面形成良好的SEI膜。 原理：锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是 一个能量转换的过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时 也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在Li+第一次充电时， Li+第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应, 在电池首次 充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖 在碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质界面膜或称SEI膜
工序功能：通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极极片规则地
重叠在一起。
叠片控制点: 1.极片包覆情况 叠片过程演示 2.电芯重量
叠片工艺的主要工艺流程
（焊接）
工序功能：将Al、CU-Ni 极耳一起焊接成为裸电芯
原理：超声波焊接利用超声频率（16~20KH Z）的机械振动能量在静压
力的共同作用下，将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随 后有限的温升，从而达到连接异种金属的目的。
(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE）

其中，激光能量和切割移动速度是两个主要的工艺参数，对切割质量影响巨大。图5是不同的激 光切割工艺条件下单面涂层负极极片的切边形貌，图6是不同的激光切割工艺条件下单面涂层正 极极片的切边形貌。当激光功率太低或者移动速度太快时，极片不能完全切开，而当功率太高或 移动速度太低时，激光对材料作用区域变大，切缝尺寸更大。
图5不同的激光切割工艺条件下单面图层负 极极片的切边形貌
可 能 图6不同的激光切割工艺条件下单所面能图层正
极极片的切边形貌
尽
创造SLeabharlann erk模切设备激光切割
由于锂离子电池极片是双面涂层+中间集流体金属层的结构，而且涂层与金属箔材之间性质差异大， 对激光作用的响应也不相同。激光作用在负极石墨层或正极活物质层时，由于它们具有很高的激光吸收 率，导热系数也很低，因此，涂层需要相对较低的熔化和汽化激光能量，而金属集流体对激光具有反射 作用，并且热传导快，因此金属层的熔化和汽化激光能量升高。图7是单面涂层的负极在激光作用下极片 厚度方向的铜成分和温度分布，当激光作用在石墨层时，由于材料的特性，石墨主要发生汽化，当激光 侵入到金属铜箔时，铜箔开始发生熔化，形成熔池。工艺参数不合适时，可能出现问题：（1）切边涂层 脱落，露出金属箔材，如图8左图所示；（2）切边周围出现大量切屑异物。这些都会导致电池出现性能 下降、安全性品质问题，如图8右图所示。因此，当采用激光切割时，需要根据活物质材料和金属箔材的 特性，优化合适的工艺参数，才能既完全切割极片，又形成良好的切边质量，不产生金属切屑杂质残留 。
①保证极耳尺寸 符合工艺标准； ②调机时用低速 裁切。模切速度 根据收卷情况、 极片有无破损等 实际情况适当调 整 ③除尘滤芯定期 更换并记录；边 角料收集箱满后 及时清理。