锂离子电池及动力电池包的生产工艺

在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。 充电池时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。 放电时则相反。
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圆柱型锂离子电池的制造工艺流程
来料检验
正极配料 负极配料
正极涂布 负极涂布
正极制片
负极制片
隔膜 烘烤
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12. 真空干燥箱：
▪ 全自动真空烤箱
高温烤箱
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锂离子电池的命名
▪ 锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式几种:
▪ 圆柱形的命名用三个字母和5位数字来表示， 前两个字母表示锂离子电池(LI)，后一个字
母表示圆柱形(R)，前两位数字表示以mm为
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8. 注液机：保证高精度的流水化将电解液真空注入
电池包装材料内
自动转盘真空注液机
日本方形全自动注液机
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第二十页，编辑于星期六：点 三十七分。
锂离子电池结构——电解液
▪ 性质：
无色透明液体，具有较强吸湿性。
▪ 应用：
主要用于可充电锂离子电池的电解液，只能
✓充电时，将电能转化为化学能进行储存。 ✓放电时，将化学能转化为电能释放，作为电
源供用电器。 ✓活性物质：电池充放电时，能进行氧化或还
原反应而产生电能和储存化学能的电极材料。
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什么叫锂离子电池？ Li-Ion battery
▪ 锂离子电池是指Li+ 嵌入化合物为正、负极的二次电池。 ▪ 正极采用锂化合物LiXCoO2、LiXNiO2 、LiXMnO2 、LiFePO4和三元复合材料。 ▪ 负极采用锂-碳层间化合物LiXC6。

锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌来工作，它主要有能量密度高，充电时间快，使用寿命长等特点。

随着能源汽车下游产业不断发展，锂离子电池的生产规正在不断扩大。

锂离子电池原理及工艺 - 大全2018锂离子电池简介一，锂离子电池的原理、配方和工艺流程•1、工作原理•1.1正极构造•LiCoO2 + 导电剂 + 粘合剂 (PVDF) + 集流体（铝箔）•1.2负极构造•石墨 + 导电剂 + 增稠剂 (CMC) + 粘结剂 (SBR) + 集流体（铜箔）•1.3工作原理•1.3.1 充电过程•一个电源给电池充电，此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上，正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达负极，与早就跑过来的电子结合在一起。

此时：正负极物理反应为：•1.3.2 电池放电过程•放电有恒流放电和恒阻放电，恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻，恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。

由此可知，只要负极上的电子不能从负极跑到正极，电池就不会放电。

电子和Li+都是同时行动的，方向相同但路不同，放电时，电子从负极经过电子导体跑到正极，锂离子Li+从负极“跳进”电解液里，“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞，“游泳”到达正极，与早就跑过来的电子结合在一起。

•1.3.3 充放电特性•电芯正极采用LiCoO2 、LiNiO2、LiMn2O2，其中LiCoO2本是一种层结构很稳定的晶型，但当从LiCoO2拿走x个Li离子后，其结构可能发生变化，但是否发生变化取决于x的大小。

通过研究发现当x >0.5时，Li1-xCoO2的结构表现为极其不稳定，会发生晶型瘫塌，其外部表现为电芯的压倒终结。

所以电芯在使用过程中应通过限制充电电压来控制Li1-xCoO2中的x值，一般充电电压不大于4.2V那么x小于0.5 ，这时Li1-xCoO2的晶型仍是稳定的。

聚合物 铝壳锂离子 钢壳锂离子 圆柱型电芯（锂离子、 镍氢）
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电芯型号、规格
命名方法：按电池外观尺寸宽、厚、长
如：方形锂离子383450型号，就是指电芯实体部分宽
34mm厚3.8mm长50mm
3.8mm
50mm
34mm
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电芯型号、规格
如：圆柱型18650型号，就是指电芯直径18mm长65mm
18mm
装胶 框
包裹 商标
电性能 检测
尺寸 测量
外观
装
检查
箱
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四、电池pac生产流程
对比：
来料检 验上料
绝缘、支 架粘贴
底壳 粘贴
点焊正、 负极
Pcb焊 接
整形定位、 低压注
检测
塑成型
/装壳
包裹 商标
尺寸 测量
外观 清洁
外观 检查
电性能 检测
装 箱
贴防 水纸
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生产过程中常见的性能不良现象
1、电压低
电池出厂电压一般要求在3.8伏以上，但由于过程作业， 来料异常有可能会出现电芯电压低的现象，具体值须 根据作业要求来判断。
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测电芯电压、内阻：
常用工具：万用表、内阻测试仪 万用表直流电压档检 测开路电压与负载电 压，加10Ω负载后可 测得负载电压，相当 于电池工作电压
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测电芯电压、内阻：
常用工具：万用表、内阻测试仪 用内阻测试仪可快速测得电 芯电压、内阻
图
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目前主要电池品牌：
sony 三洋（SANYO） 天津力神
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五、工业安全
消防 1、了解工厂布局 2、工厂逃生路线图 3、消防设施的使用
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五、工业安全

扫码
测试
测试结果
三、详细工艺
1.8 模组成型 工作内容：将模块、链接铜片、支撑板，利用螺丝组装成模组，并粘贴条码。 设备：无。 工装和工具：气动扳手及套筒 ；扭力扳手及套筒； 工艺要求：扭力符合标准、模块正负极摆放正确。
三、详细工艺
2.预加工段 进行动力电缆加工、螺杆加工、线束加工、铜排加工、BMS检测及组装、高压板
二、工艺流程
三、详细工艺
按照工艺流程图，对每个工段和每个工位的工作内容、设备、人员进行分 解。 1、点焊段
利用分选机对电芯进行分选，分选后的电芯组装成模块、张贴条码，焊接 正负极镀镍钢片，检查焊点，测试模块的电压内阻并扫码记录数据，合格的模 块组装成模组。
三、详细工艺
1.1 电芯分选和模块组装 工作内容：设置分选机的分选参数，对电芯进行扫码、测试内阻、测试电压， 从分选机良品通道里面取出电芯，对于分选机不良品通里面的不合格电芯进行 标识隔离。 设备：分选机。 工装和工具：模块组装工作台。 工艺要求：内阻≤20mΩ，压差≤5mV，需同体系同等级电芯，且电芯无凸起 、凹陷、变形。
2.3热缩管裁切 工作内容：裁切热缩管至要求长度； 设备：热缩管裁切机； 工装和工具：无。
裁切机
三、详细工艺
2.4波纹管裁切 工作内容：裁切波纹管至要求长度； 设备：波纹管裁切机； 工装和工具：无。
波纹管裁切机
三、详细工艺
2.5电缆套管及热缩 工作内容：将裁切好的波纹管和热缩管套到电缆上，并利用热风枪热缩热缩管； 设备：无； 工装和工具：热缩枪 。
三、详细工艺
1.4 等离子清洗
工作内容：等离子清洗是使用等离子设备对组装后模块所有正负极进行清洁， 保证焊接质量。 设备：等离子清洗机。 工装和工具：模块定位夹具。 工艺要求：管控清洗速度及清洗时间，无明显异物。