软包锂离子电池制作工艺流程详解
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锂离子软包电池制备工艺一、介绍锂离子软包电池是一种新型的高能量密度电池,具有轻薄柔性、安全性高等特点,在电动车、便携式电子产品等领域有广泛应用。
本文将详细探讨锂离子软包电池的制备工艺。
二、主要原材料制备锂离子软包电池所需的主要原材料包括:正极材料、负极材料、电解液、隔膜材料和外包装材料。
2.1 正极材料锂离子软包电池的正极材料通常采用的是锂类金属氧化物,如锰酸锂(LiMn2O4)、钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)等。
正极材料具有较高的比容量和过程性能,是影响电池性能的关键因素。
2.2 负极材料锂离子软包电池的负极材料通常采用的是石墨,也可以使用硅基材料等。
负极材料的选择应考虑到高比容量、长循环寿命和低成本等因素。
2.3 电解液电解液是锂离子软包电池中起到导电和离子传输的重要组成部分。
典型的电解液是由锂盐(如LiPF6)和有机溶剂(如碳酸酯)组成的。
电解液的选择应考虑到其稳定性、导电性和安全性等方面的因素。
2.4 隔膜材料隔膜材料主要用于分隔正负极,防止直接接触。
一般采用的是聚合物材料,如聚丙烯膜(PP)、聚乙烯膜(PE)等。
2.5 外包装材料外包装材料用于保护电池,防止机械损伤和电池泄漏。
常用的外包装材料有铝塑膜、铝聚酯膜等。
三、制备工艺流程锂离子软包电池的制备过程主要包括电极制备、电池组装和封装等步骤。
3.1 电极制备电极制备是锂离子软包电池制备的重要环节,其中包括正极和负极的制备。
3.1.1 正极制备正极的制备过程主要包括以下几个步骤: 1. 材料配比:按照一定的比例将正极活性材料、导电剂和粘结剂混合。
2. 施工涂布:将混合物涂覆在铝箔上,并经过一定的工艺处理,如压延、烘干等。
3. 成型与切割:将涂覆好的正极材料进行成型,切割成适当大小的片状。
3.1.2 负极制备负极的制备过程主要包括以下几个步骤: 1. 材料配比:按照一定的比例将负极活性材料、导电剂和粘结剂混合。
2. 施工涂布:将混合物涂覆在铜箔上,并经过一定的工艺处理,如压延、烘干等。
软包锂电制造流程软包锂电池,是一种轻巧、柔性、高能量密度的锂电池类型,在现代电子设备和电动车辆中得到广泛应用。
本文将介绍软包锂电制造的主要流程,并给出每个步骤的详细说明。
1. 单体制造软包锂电的制造过程始于单体制造。
单体是锂电池的基本组成单元,它由正极、负极和隔膜等部分组成。
1.1 正极制备正极是锂电池的重要组成部分,通常由锂化合物、导电剂和粘结剂组成。
正极材料的制备一般包括以下步骤:•原料混合:将锂化合物、导电剂和粘结剂按一定比例混合;•涂层:将混合物涂覆在导电铜箔上;•干燥:烘干涂层以去除水分。
1.2 负极制备负极是单体的另一个重要组成部分,一般由石墨、导电剂和粘结剂组成。
负极材料的制备过程包括以下步骤:•原料混合:将石墨、导电剂和粘结剂按一定比例混合;•涂层:将混合物涂覆在导电铜箔上;•干燥:烘干涂层以去除水分。
1.3 隔膜制备隔膜是用于隔离正负极的重要组件。
隔膜可使用聚丙烯或其他材料制成。
隔膜的制备过程包括以下步骤:•溶液制备:将聚丙烯溶解于有机溶剂中;•涂覆:将溶液涂覆在膜基材上;•干燥:烘干涂层以去除溶剂。
1.4 单体装配单体制造的最后一步是将正极、负极和隔膜层叠在一起,形成一个单体。
这通常涉及使用专门的机器和设备,确保层叠的紧密性和一致性。
2. 组装单体制造完成后,接下来是进行电池组装。
在这一阶段,多个单体将连接在一起形成电池组。
2.1 单体连接首先,将多个单体连接在一起,通常通过焊接或其他连接方式。
这样,多个单体就能够共享电流和电能。
2.2 包装材料电池组的外壳通常由铝箔或其他包装材料组成。
包装材料有助于保护电池组免受外部环境的侵害。
2.3 保护电路板为了确保电池组的安全性,通常会在电池组中安装保护电路板。
该电路板可以监测电池的电压和温度,并在出现故障时切断电流。
2.4 弹性体填充为了稳定电池组,并防止内部零件的移动或振动,在电池组内部填充适量的弹性体。
3. 包装和测试在制造流程的最后阶段,电池组将进行包装和测试,以确保其质量和性能。
软包锂电池生产工艺软包锂电池生产工艺软包锂电池是一种新型的锂离子电池,具有体积小、重量轻、能量密度高等优点,因此在移动电子设备、电动车辆和储能领域得到广泛应用。
下面将介绍软包锂电池的生产工艺。
软包锂电池的生产工艺主要包括正极材料的制备、负极材料的制备、电池组装和封装四个步骤。
首先是正极材料的制备。
正极材料一般由锂盐、导电剂和粘结剂混合而成。
首先将锂盐(如锂钴酸锂)溶解在溶剂中,形成锂盐溶液。
然后将导电剂(如碳黑)和粘结剂加入锂盐溶液中,搅拌均匀,形成混合浆料。
最后将混合浆料涂覆在铜箔上,并通过烘干或滚压等工艺将混合浆料固化成正极片。
接下来是负极材料的制备。
负极材料一般由石墨、导电剂和粘结剂混合而成。
首先将石墨通过研磨、筛分等工艺处理成一定颗粒大小的石墨粉末。
然后将石墨粉末与导电剂(如碳黑)和粘结剂混合,形成混合浆料。
最后将混合浆料涂覆在铝箔上,并通过烘干或滚压等工艺将混合浆料固化成负极片。
然后是电池组装。
电池组装包括正负极片的层叠、隔膜的安装和注电解液等步骤。
首先将正负极片交替层叠,并加入隔膜,形成电池芯。
然后将电池芯放入铝塑膜袋中,并通过封合工艺封装成软包锂电池。
最后在封装过程中注入电解液,使电解液与正负极片接触并形成电池反应。
最后是软包锂电池的封装。
软包锂电池封装一般采用热封工艺。
首先将电池芯放入铝塑膜袋中,并通过预热将铝塑膜袋封合。
然后将封好的电池芯进行绝缘和防水处理,使其具有较好的安全性能和使用寿命。
软包锂电池的生产工艺是一个相当复杂的过程。
在生产过程中需要严格控制各个环节的质量,并采用先进的工艺和设备,以确保电池的性能和安全性。
此外,还要进行严格的质量检验,以确保生产出的电池符合相关标准和要求。
总之,软包锂电池的生产工艺包括正负极材料的制备、电池组装和封装等步骤,需要严格控制质量和采用先进工艺,以确保生产出的电池具有良好的性能和可靠性。
软包锂离子电池的制作流程软包锂离子电池(Lithium-ion Battery)是一种采用锂离子作为电荷载体的可充电电池,由于具有高能量密度、长寿命、轻量化等优点,被广泛应用于移动电子设备、电动车辆等领域。
下面将介绍软包锂离子电池的制作流程。
1. 正极材料制备软包锂离子电池的正极材料通常采用氧化物作为活性材料,如钴酸锂(LiCoO2)、镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O2)等。
制备过程包括原料配比、混合、球磨、干燥等步骤。
通过控制材料的颗粒大小和组分比例,可以获得高性能的正极材料。
2. 负极材料制备软包锂离子电池的负极材料通常采用石墨或硅材料。
制备过程包括原料混合、球磨、干燥等步骤。
其中,硅材料具有更高的容量,但容易发生体积膨胀引起损坏,因此需要采取措施来解决这个问题。
3. 电解液制备软包锂离子电池的电解液主要由溶剂和盐组成。
常用的溶剂有碳酸酯类、醚类等,常用的盐有氟化锂(LiPF6)等。
电解液的制备过程包括原料混合、过滤、脱气等步骤。
为了提高电解液的安全性,还可以添加一些抑制剂和添加剂。
4. 薄膜制备软包锂离子电池的薄膜主要包括隔膜和集流体。
隔膜是用于隔离正负极,防止短路的发生,通常采用聚合物材料制成。
集流体用于收集电流,通常采用铜箔或铝箔制成。
薄膜的制备过程包括材料切割、涂覆、烘干等步骤。
5. 组装软包锂离子电池的组装过程包括正负极片的叠层、隔膜的穿孔、电解液的注入等步骤。
在这个过程中,需要保持良好的清洁环境,避免杂质进入电池内部。
同时,还需要控制好正负极片的压力和电解液的注入量。
6. 封装软包锂离子电池的封装过程主要是将组装好的电芯放入软包中,并进行密封。
这一步骤需要注意防止电芯受到外部挤压或磨损,保证电芯的完整性和安全性。
7. 电池测试软包锂离子电池制作完成后,需要进行电池测试,包括电压测试、容量测试、循环寿命测试等。
这些测试可以评估电池的性能和质量,并为后续的应用提供参考。
总结:软包锂离子电池的制作流程包括正极材料制备、负极材料制备、电解液制备、薄膜制备、组装、封装和电池测试等步骤。
软包电池的制造流程一、电极制备。
1. 正极材料的准备。
做软包电池呀,正极材料得先弄好。
这就好比做菜先准备食材一样。
正极材料可是软包电池能储存电能的关键之一呢。
通常是一些锂化合物,像钴酸锂之类的。
这些材料要经过精细的研磨,让它们变得特别细腻,就像把面粉磨得超级细一样。
然后再加入一些黏合剂,就像是给食材加点胶水,让它们能黏在一起。
这样才能形成正极的活性物质层哦。
2. 负极材料的准备。
负极材料也不简单呢。
石墨是比较常见的负极材料啦。
同样要把石墨处理得很好,也得研磨、混合黏合剂等操作。
不过负极材料还有个特殊的地方,就是有时候还会添加一些其他的元素或者物质来改善它的性能,就像是给一道菜加点特殊的调味料,让这道菜更加美味可口。
把负极材料处理好后,也要形成类似正极活性物质层那样的结构哦。
二、极片制作。
1. 正极片制作。
有了正极材料,就可以开始做正极片啦。
这时候就像是做煎饼一样,把正极材料均匀地涂在铝箔上。
这个涂覆过程可得特别小心,要保证厚度均匀,要是有的地方厚有的地方薄,那电池的性能可就不好啦。
就像煎饼要是有的地方厚有的地方薄,吃起来口感就差多了。
涂好之后,还要经过烘干等工序,把里面的溶剂都去掉,让正极片变得干干的,就像把刚洗好的衣服晾干一样。
2. 负极片制作。
负极片制作和正极片类似。
把负极材料涂在铜箔上,同样要注意涂覆的均匀性。
烘干之后,负极片也就初步做好啦。
这时候的正负极片就像是两个准备好的零件,等待着下一步的组装呢。
三、电池组装。
1. 叠片或者卷绕。
接下来就是组装电池的核心步骤啦。
有的软包电池采用叠片的方式,就像把一张张纸叠起来一样,把正负极片交替叠放。
还有的采用卷绕的方式,就像卷春卷一样,把正负极片卷起来。
不管是叠片还是卷绕,目的都是让正负极片能紧密地靠在一起,这样才能更好地进行电化学反应呢。
2. 放入软包外壳。
叠片或者卷绕好之后,就要把这个小小的电池芯放入软包外壳里面啦。
这个软包外壳就像是电池的小衣服,既能保护电池芯,又能让电池有个好看的外观。
软包电池制造生产工艺流程培训1. 软包电池概述软包电池作为一种新型的二次电池,由于其轻薄、柔韧等特点,广泛应用于电动汽车、移动电源等领域。
软包电池制造生产工艺流程是保障软包电池质量的重要环节。
本文将介绍软包电池制造生产工艺流程的基本步骤及注意事项。
2. 工艺流程概述软包电池的制造工艺流程包括电池材料的准备、电池材料的制备、电池组装、电池测试和包装等环节。
其中,电池组装是整个工艺流程的核心环节。
下面将详细介绍软包电池制造生产工艺流程的具体步骤。
3. 工艺流程步骤3.1 电池材料的准备在软包电池制造生产工艺流程中,首先需要准备好所需的电池材料。
通常包括正负极材料、电解液、隔膜等。
在准备过程中,需要注意材料的存储和保质期,以确保电池制造过程中的材料质量。
3.2 电池材料的制备电池材料的制备是软包电池制造生产工艺流程中的关键环节。
这个步骤主要包括正负极材料的配比、混合和制备成膏状物等。
其中,正负极材料的配比是关键步骤,需严格按照配比比例进行操作,以确保电池的性能和寿命。
3.3 电池组装电池组装是软包电池制造生产工艺流程中最关键的步骤之一。
在该步骤中,要将正负极材料、隔膜、电解液等依次叠放、卷起,并进行封口。
组装时要确保材料的均匀分布、紧密连接,以及封口的牢固性。
同时,严格控制组装过程中的温度和湿度,以保证电池的质量。
3.4 电池测试电池测试是软包电池制造生产工艺流程中的重要环节。
在该环节中,通过对电池的静态和动态测试,可以评估电池的性能指标,如电容、内阻、循环寿命等。
测试结果通过严格的数据分析,可以帮助制造商优化工艺流程,提高电池的质量和性能。
3.5 包装在软包电池制造生产工艺流程的最后一步,需要将测试合格的电池进行包装。
包装环节主要包括安装保护装置、封装和贴标签等。
包装过程中,要注意保护电池的外壳,防止电池外壳受到损坏或变形,从而引起其他安全隐患。
4. 注意事项在软包电池制造生产工艺流程中,需要注意以下几个重要事项: - 严格控制材料的质量,保证电池制造过程中的材料无污染、无异物等。
软包电池pack工艺流程
软包电池是一种新型、高性能的锂离子电池,因其轻巧、薄型、灵活等特点被广泛应用于电动车、便携式电子产品等领域。
其制造过程需要经过多道工艺流程,下面我们来详细介绍。
1. 正极材料制备:正极材料通常是由氧化物、硫化物、磷酸盐等化合物制成,制备过程中需要进行混合、烘干、筛选等步骤。
2. 负极材料制备:负极材料通常是由石墨、石墨烯、硅等材料制成,制备过程中需要进行混合、浸渍、烘干等步骤。
3. 正负极材料复合:将正极材料和负极材料进行复合,需要进行涂布、压合、烘干等步骤。
4. 分散剂添加:分散剂可以提高正负极材料的分散性和粘附性,制备过程中需要添加适量的分散剂。
5. 电解质涂敷:电解质通常是由聚合物、盐类等物质组成,制备过程中需要进行溶解、涂敷、烘干等步骤。
6. 粘结剂涂敷:粘结剂可以提高正负极材料和电解质的粘附力,制备过程中需要进行涂敷、压合、烘干等步骤。
7. 整流器装配:将正负极材料、电解质和粘结剂等组装成电芯,需要进行装配、压合、焊接等步骤。
8. 外壳制备:外壳通常由铝、镍等金属制成,制备过程中需要进行拉伸、切割、折弯等步骤。
9. 包装封装:将电芯放入外壳中,并进行密封、标识等步骤,最终形成软包电池。
软包电池的制造过程需要严格的控制环境和工艺参数,以确保其性能和安全性。
同时,随着科技的不断进步和应用需求的增加,软包电池的制造工艺也在不断更新和改进。
软包动力电池生产工艺
软包动力电池是一种新型二次电池,其主要用于电动汽车、储能系统和太阳能发电站等领域。
软包动力电池相比其他电池具有体积小、重量轻、安装方便、成本较低等优点,因此在市场上越来越受到消费者的欢迎。
在软包动力电池的生产工艺中,主要包括以下几个步骤。
第一步:正极材料的制备
正极材料是软包动力电池中最重要的组成部分之一。
其主要由锂铁磷酸盐、钴酸锂或三元材料等制成。
制备正极材料需要先将各种原材料按照一定的比例混合,再将混合后的原材料放入球磨机中进行球磨。
球磨结束后,将球磨后的粉末过筛,并根据需要进行干燥。
负极材料主要由石墨制成,其制备也需要进行球磨。
球磨结束后,将球磨后的粉末过筛,并根据需要进行干燥。
第三步:电解液的制备
第四步:单体制备
在制备单体时,需要将正负极材料按照一定比例混合,再在一定的温度和压力下进行压片。
压片后的正负极材料需要进行裁剪和卷成一定的长度,并在其中重新包含电解液,从而制成单体。
第五步:电芯组装
将制备好的单体进行相互叠合,并用铜镍片连接起来,从而组成整个软包动力电池。
在组装过程中,需要对电芯进行严格的保护,以确保其安全和长寿命。
第六步:工艺测试
组装完成后的软包动力电池需要进行工艺测试,以确保其性能符合规定要求。
测试包括电压测试、容量测试、温度测试等。
综上所述,软包动力电池的生产工艺包括正极材料的制备、负极材料的制备、电解液的制备、单体制备、电芯组装和工艺测试等几个步骤。
每个步骤都需要非常严格的工艺管理和品质控制,以确保制造出的电池具有高安全性、高性能和高可靠性。
[干货]一文看懂软包锂离子电池制作工艺流程本文授权转载自知乎,xx导读:在知乎上有题主提出了关于锂离子电池不同封装方式对比的问题,作者黄药师根据其本人在软包电池的多年从业经验中做出了一篇关于软包锂离子电池封装方式的回答(原文及其他问答,可以点击“阅读原文”),也顺带给大家科普了一下软包锂离子电池的工艺流程。
大家有兴趣可以阅读了解一下。
1、软包电芯所谓的软包电芯,其实就是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯。
相对来说,锂离子电池的包装分为两大类,一类是软包电芯,一类是金属外壳电芯。
金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等等,近年来由于特殊需要有的电芯采用塑料外壳的,也可以划为此类。
二者的差别出了外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。
软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电芯一般采用焊接(激光焊)。
软包电芯可以采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜这种材料。
2、铝塑包装膜(简称铝塑膜)的构成见图,其截面上来看有三层构成:xx层、Al层与PP层。
三层各有各的作用,首先尼龙层是保证了铝塑膜的外形,保证在制造成锂离子电池之前,膜不会发生变形。
Al层就是一层金属Al构成,其作用是防止水的渗入。
锂离子电池很怕水,一般要求极片含水量都在PPM级,所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。
尼龙不防水,无法起到保护作用。
而金属Al在室温下会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜,导致水气无法渗入,保护了电芯的内部。
Al层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性,这个详见第3点。
PP是聚丙烯的缩写,这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化,并且具有黏性。
所以电池的热封装主要靠的就是PP层在封头加热的作用下熔化黏合在一起,然后封头撤去,降温就固化黏结了。
铝塑膜看上去很简单,实际做起来,如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。
很遗憾的是,现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的,国产的不是没有,但质量还有待改进。
3、铝塑膜成型工序软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜成型。
软包锂离子电池生产工艺的流程设计1.原料准备:购买锂离子电池所需的原材料,包括正极材料、负极材料、电解液等。
Material preparation: Purchase the raw materials needed for lithium-ion battery, including positive electrode materials, negative electrode materials, electrolyte, etc.2.材料加工:对原材料进行粉碎、混合、成型等加工处理,以便后续制造过程中使用。
Material processing: Process the raw materials with crushing, blending, molding, etc., for later manufacturing process.3.电极制备:将正负极材料铺在铜箔或铝箔上,形成电极片并进行成型处理。
Electrode preparation: Lay positive and negative electrode materials on copper foil or aluminum foil to form electrode sheets and then form them.4.电解液配制:制备锂离子电池所需的电解液,包括有机溶剂和锂盐等物质。
Electrolyte preparation: Prepare the electrolyte needed for lithium-ion battery, including organic solvents and lithium salts.5.装配工艺:将电极片和隔膜层以交叉排列的方式装配到电池壳体内。
Assembly process: Assemble the electrode sheets and separator in a crosswise manner into the battery shell.6.真空充注:将电解液注入到电池壳体内,并在真空状态下进行充注处理。
软包锂电制造流程1. 正极材料的制备:正极材料是软包锂电池的重要组成部分,通常由锂镍钴锰酸、锰酸锂、钴酸锂等活性材料配制而成。
首先需要对这些原料进行精细的混合和粉碎,然后通过涂覆、烘干、压片等工艺制备成片状的正极片。
2. 负极材料的制备:负极材料通常使用石墨或硅基材料,同样需要进行混合、粉碎和成型等步骤,最终制备成片状的负极片。
3. 电解液的配制:电解液是软包锂电池中的重要组成部分,通常由碳酸酯溶剂、锂盐和添加剂等原料配制而成。
需要严格控制各种原料的质量和配比,确保电解液的性能符合要求。
4. 组装:在组装过程中,正负极片、隔膜和电解液需要按照一定的工艺流程依次叠放,并通过热封等工艺将软包锂电池的主体封装成最终的产品。
5. 测试和包装:生产出的软包锂电池需要进行严格的性能测试和安全测试,包括循环寿命测试、安全性能测试等。
通过合格的产品最终进行包装和标识,准备出厂销售。
需要注意的是,软包锂电制造过程中需要严格控制各种原材料的质量、生产工艺的精度和工艺参数的稳定性,确保最终产品的性能和安全性能符合标准要求。
同时,还需要严格遵守环保规定,保证生产过程中不会产生污染物。
这些都需要企业具备丰富的经验和深厚的技术积累。
软包锂电制造流程中还需要关注的一些重要环节包括:6. 装配:在软包锂电池的制造过程中,装配是一个非常重要的环节。
通过自动化的装配线和高精度的设备,将正负极片、隔膜、电解液等组件进行精准的叠放和固定,以确保电池内部结构的稳定性。
这一环节对设备精密度和操作工艺要求极高,其稳定性和有效性直接影响到产品的最终品质。
7. 整体封装:软包锂电制造的最后一个步骤是整体封装,这一环节主要包括封口工艺和封装测试。
封口工艺需要保证电池内部的正负极片、隔膜和电解液处于密封状态,封口质量直接关系到电池的安全性和使用寿命。
同时,封装测试需要通过一系列强度和稳定性测试,保证封装后的电池具备压力承载和振动抗性。
8. 电芯测试:在软包锂电制造流程中,电芯测试是必不可少的一环。
锂离子软包电池制备工艺一、组装电芯1、放置收缩膜:将锂离子软包电池电芯安装在收缩膜工位,放置收缩膜,放置收缩膜时应当注意保持膜的横向和纵向走向一致;2、安装外封:在电芯的上面及横向安装外膜,外膜贴合航空插头,将航空插头接口提起,使外膜有足够的松紧度;3、绕线:将外膜绕入电芯下部,将电芯下部外膜绕入电芯中,绕线的时候要注意绕线密度,不能过大,也不能过小;4、外膜绑定:将外膜上海和下海的表面的挡水线固定,外膜两端绑定,把这个步骤做好;5、连接插头:将外膜的上海和下海两侧的插头相连接,把外膜和插头连接到一起;6、热焊接螺母:将外膜两端的螺母装在航空插头上,把螺母焊接在航空插头上,焊接的时候要注意热焊的温度,热焊时间不能过长,以免影响电芯的使用寿命;7、封装点胶:在电池外壳的上部和横向用点胶机完成封装,点胶的时候注意用量,不能过大,也不能过小;8、收缩膜:将收缩膜固定在电池外膜的表面,把它们热收缩,这样就完成了锂离子软包电池组装的工艺。
二、电池测试1. 尺寸测试:测试锂离子软包电池尺寸的标准,以确保电池的外形尺寸达到客户要求;2. 容量测试:将锂离子软包电池放入容量测试仪中,按照规定配置参数,测试电池的容量是否达到要求;3. 阻抗测试:将锂离子软包电池放入阻抗测试仪中,测试电池的内部阻抗是否符合规定;4. 动态测试:放入动态测试仪中,测试电池的偏离电压、放电及充电过程中的参数是否符合规定。
三、充电放电1、偏离电压:将锂离子软包电池放入充电器中,将充电器设置好偏离电压,把偏离电压调到合适的位置;2、充电:将锂离子软包电池放入充电器中,按照规定的参数进行充电;3、放电:将锂离子软包电池放入放电仪中,按照规定的参数进行放电;4、放电完成:把锂离子软包电池从放电仪中取出,把电池从充电器中取出,完成充电放电的流程。
软包锂离子电池制作工艺流程详解
2018-04-27电动知家
1、软包电芯
所谓的软包电芯,其实就是使用了铝塑包装膜作为包装材料的电芯。
相对来说,锂离子电池的包装分为两大类,一类是软包电芯,一类是金属外壳电芯。
金属外壳电芯又包括了钢壳与铝壳等等,近年来由于特殊需要有的电芯采用塑料外壳的,也可以划为此类。
二者的差别出了外壳材料不同,决定了其封装方式也不同。
软包电芯采用的是热封装,而金属外壳电芯一般采用焊接(激光焊)。
软包电芯可以采用热封装的原因是其使用了铝塑包装膜这种材料。
2、铝塑包装膜
铝塑包装膜(简称铝塑膜)的构成见图,其截面上来看有三层构成:尼龙层、A l层与P P层。
三层各有各的作用,首先尼龙层是保证了铝塑膜的外形,保证在制造成锂离子电池之前,膜不会发生变形。
A l层就是一层金属A l构成,其作用是防止水的渗入。
锂离子电池很怕水,一般要求极片含水量都在P P M级,所以包装膜一定能够挡住水气的渗入。
尼龙不防水,无法起到保护作用。
而金属A l在室温下
会与空气中的氧反应生成一层致密的氧化膜,导致水气无法渗入,保护了电芯的内部。
A l层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性,这个详见第3点。
P P是聚丙烯的缩写,这种材料的特性是在一百多摄氏度的温度下会发生熔化,并且具有黏性。
所以电池的热封装主要靠的就是P P层在封头加热的作用下熔化黏合在一起,然后封头撤去,降温就固化黏结了。
铝塑膜看上去很简单,实际做起来,如何把三层材料均匀地、牢固地结合在一起也不是那么容易的事。
很遗憾的是,现在质量好的铝塑膜基本上都是日本进口的,国产的不是没有,但质量还有待改进。
3、铝塑膜成型工序
软包电芯可以根据客户的需求设计成不同的尺寸,当外形尺寸设计好后,就需要开具相应的模具,使铝塑膜成型。
成型工序也叫作冲坑(其实个人觉得应该是“铳坑”,但大家都这么写就随俗吧),顾名思义,就是用成型模具在加热的情况下,在铝塑膜上冲出一个能够装卷芯的坑,具体的见下图
铝塑膜冲好并裁剪成型后,一般称为P o c k e t袋,见下图所示。
一般在电芯较薄的时候选择冲单坑(下图左),在电芯较厚的时候选择冲双坑(下图右),因为一边的变形量太大会突破铝塑膜的变形极限而导致破裂。
有时候根据设计的需要,会在气袋的位置再冲一个小坑,以扩大气袋的体积。
4、顶侧封工序
讲到正题了,顶侧封工序是软包锂离子电芯的第一道封装工序。
顶侧封实际包含了两个工序,顶封与侧封。
首先要把卷绕好的卷芯放到冲好的坑里,然后沿虚线位置将包装膜对折,如下图所示。
下面这种图是铝塑膜装入卷芯后,需要封装的几个位置,包括顶封区、侧封区、一封区与二封区。
下面分别进行介绍。
把卷芯放到坑中之后,就把整个铝塑膜可以放到夹具中,在顶侧封机里进行顶封与侧封了。
顶侧封机是这样子的:
图中这种型号的顶侧封机带四个夹具,左边那个工位是顶封,右边那个工位是侧封。
那两块黄色的金属是上封头,下面还有一个下封头,封装的时候两个封头带有一定的温度(一般在180℃左右),合拢时压在铝塑膜上,铝塑膜的P P层就熔化然后黏结在一起了,这样就封装O K了。
侧封没有什么太多好说的(边电压神马的扯得太远就不讲了),主要来说说顶封,顶封区域的示意图如下图所示。
顶封是要封住极耳的,极耳是金属(正极铝,负极镍),怎么跟P P封装到一起呢?这就要靠极耳上的一个小部件—极耳胶来完成了。
极耳胶具体的结构我不是很清楚,希望有懂行的人来补充。
我只知道它也有P P的成本,也就是说在加热时能够熔化黏结。
在极耳位的封装见下图中圆圈部分所
示。
封装时,极耳胶中的P P与铝塑膜的P P层熔化黏结,形成了有效的封装结构。
5、注液、预封工序
软包电芯在顶侧封之后,需要做X-r a y检查其卷芯的平行度,然后就进干燥房除水气去了。
在干燥房静置若干时间时候,就进入了注液与预封工序。
通过上面的介绍我们知道,电芯在顶侧封完成之后,就只剩下气袋那边的一个开口,这个开口就是用来注液的。
在注液完成之后,需要马上进行气袋边的预封,也叫作一封。
一封封装完成后,电芯从理论上
来说,内部就是完全与外部环境隔绝了。
一封的封装原理与顶侧封相同,这里就不赘述了。
6、静置、化成、夹具整形工序
在注液与一封完成后,首先需要将电芯进行静置,根据工艺的不同会分为高温静置与常温静置,静置的目的是让注入的电解液充分浸润极片。
然后电芯就可以拿去做化成了。
上图是软包电芯的化成柜,其实就是一个充放电的装置,我找了好久没有找到带电芯的图片,大家想想一下电芯夹在上面的画面就O K了。
化成就是对电芯的首次充电,但不会充到使用的最高电压,充电的电流也非常小。
化成的目的是让电极表面形成稳定的S E I膜,也就是相当于一个把电芯“激活”的过程。
在这个过程中,会产生一定量的气体,这也就是为什么铝塑膜要预留一个气袋。
有些工厂的工艺会使用夹具
化成,即把电芯夹在夹具里(有时候图简便就用玻璃板,然后上钢夹子)再上柜化成,这样产生的气体会被充分地挤到旁边的气袋中去,同时化成后的电极界面也更佳。
在化成后有些电芯,尤其是厚电芯,由于内部应力较大,可能会产生一定的变形。
所以某些工厂会在化成后设置一个夹具整形的工序,也叫作夹具b a k i n g(烘烤)。
这三道工序与封装无关,就简单介绍到这里吧。
7、二封工序
刚才说了化成过程中会产生气体,所以我们要将气体抽出然后再进行第二次封装。
在这里有些公司成为两个工序:D e g a s s i n g(排气)与二封,还有后面一个剪气袋的工序,这里我就一起笼统的都称为二封了。
二封时,首先由铡刀将气袋刺破,同时抽真空,这样气袋中的气体与一小部分电解液就会被抽出。
然后马上二封封头在二封区进行封装,保证电芯的气密性。
最后把封装完的电芯剪去气袋,一个软包电芯就基本成型了。
二封是锂离子电池的最后一个封装工序,其原理还是跟前面的热封装一样,不再赘述。
8、后续工序
二封剪完气袋之后需要进行裁边与折边,就是将一封边与二封边裁到合适的宽度,然后折叠起来,保证电芯的宽度不超标。
折边后的电芯就可以上分容柜进行分容了,其实就是容量测试,看电芯的容量有没有达到规定的最小值。
从原则上来说,所有的电芯出厂之前都需要做分容测试,保证容量不合格的电芯不会送到客户手中。
但在电芯生产
量大的时候,某些公司会做部分分容,以统计概率来判断该批次电芯容量的合格率。
分容后,容量合格的电芯就会进入后工序,包括检查外观、贴黄胶、边电压检测、极耳转接焊等等,可以根据客户的需求来增减若干工序。
最后就是O Q C检查,然后包装出货了。
注意,到这里都还只是电芯。
电芯会送到P a c k厂进行进一步的加工,包括焊接电路板,包装等等。
P a c k厂的下游是各个使用厂家,比如苹果、联想、华为这种的,他们会把电池P a c k拿去装到终端里,然后才来到我们消费者手中。
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