鐵鋰電池制造過程,鋰電池生產(chǎn)原材料有哪些

來源：存能電氣  日期：2019-06-06 11:19  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池制造過程，鋰電池生產(chǎn)原材料有哪些？鋰電池的生產(chǎn)材料種類很多,大致分正極,負(fù)極,隔膜,外殼,電解液。目前市場(chǎng)上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。

　　鐵鋰電池制造過程

　　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(jī)攪拌成漿狀。這是鐵鋰電池生產(chǎn)的第一道工序，該道工序質(zhì)量控制的好壞，將直接影響鋰電池的質(zhì)量和成品合格率。而且該道工序工藝流程復(fù)雜，對(duì)原料配比，混料步驟，攪拌時(shí)間等等都有較高的要求。

　　這里攪拌的是鐵鋰電池的活性材料。此外，在攪拌的這一過程中需要嚴(yán)格控制粉塵，以防止粉塵對(duì)電池一致性產(chǎn)生影響，在寧德時(shí)代的生產(chǎn)車間對(duì)粉塵的管控水平相當(dāng)于醫(yī)藥級(jí)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(jīng)攪拌好的漿料以每分鐘80米的速度被均勻涂抹到4000米長(zhǎng)的銅箔上下面。而涂布前的銅箔只有6微米厚，可以用“薄如蠶翼”來形容。涂布至關(guān)重要，需要保證極片厚度和重量一致，否則會(huì)影響鋰電池的一致性。涂布還必須確保沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片。否則會(huì)導(dǎo)致電池放電過快，甚至?xí)霈F(xiàn)安全隱患。

　　將銅箔上負(fù)極材料壓緊再切分—冷壓與預(yù)分切

　　在碾壓車間里，通過輥將附著有正負(fù)極材料的極片進(jìn)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(huì)進(jìn)一步管控粉塵和濕度。將冷壓后的極片根據(jù)需要生產(chǎn)鋰電池的尺寸進(jìn)行分切，并充分管控毛刺的產(chǎn)生，這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，產(chǎn)生嚴(yán)重的安全隱患。

　　切出電池上正負(fù)極的小耳朵—極耳模切與分條

　　極耳模切工序就是用模切機(jī)形成電芯用的導(dǎo)電極耳。我們知道鐵鋰電池是分正負(fù)極的，極耳就是從電芯中將正負(fù)極引出來的金屬導(dǎo)電體，通俗的說電池正負(fù)兩極的耳朵，是在進(jìn)行充放電時(shí)的接觸點(diǎn)。而接下來的分條工序就是通過切刀對(duì)電池極片進(jìn)行分切。

　　完成電芯的雛形—卷繞工序

　　在這里，鋰電池的正極片、負(fù)極片、隔離膜以卷繞的方式組合成裸電芯。先進(jìn)的CCD視覺檢測(cè)設(shè)備可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)及自動(dòng)糾偏，確保電芯極片不錯(cuò)位。

　　去除水分和注入電解液—烘焙與注液

　　水分是鐵鋰電池系統(tǒng)的大敵，電池烘烤工序就是為了使電池內(nèi)部水份達(dá)標(biāo)，確保電池在整個(gè)壽命周期內(nèi)具有良好的性能。而注液，就是往電芯內(nèi)注入電解液。電解液就像電芯身體里流動(dòng)的血液，能量的交換就是帶電離子的交換。這些帶電離子從電解液中運(yùn)輸過去，到達(dá)另一電極，完成充放電過程。電解液的注入量是關(guān)鍵中的關(guān)鍵，如果鋰電池電解液注入量過大，會(huì)導(dǎo)致電池發(fā)熱甚至直接失效，如果注入量過小，則又影響電池的循環(huán)性。

　　電芯激活的過程—化成

　　化成是對(duì)注液后的鋰電芯進(jìn)行激活的過程，通過充放電使電芯內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成SEI膜，保證后續(xù)電芯在充放電循環(huán)過程中的安全、可靠和長(zhǎng)循環(huán)壽命?；晒ば虍?dāng)中還包括，對(duì)電芯“激活”后第二次灌注電解液、稱重、注液口焊接、氣密性檢測(cè);自放電測(cè)試高溫老化及靜置保證了產(chǎn)品性能。

　　鋰電池生產(chǎn)原材料有哪些？

　　鋰電池材料構(gòu)成主要有：正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。

　　1.在正極材料當(dāng)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?yàn)檎龢O材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定鋰電池成本高低。

　　2.在負(fù)極材料當(dāng)中，目前負(fù)極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負(fù)極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負(fù)極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。負(fù)極材料作為鋰電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環(huán)性能方面起到了重要作用,處于鋰電池產(chǎn)業(yè)中游的核心環(huán)節(jié)。

　　3.市場(chǎng)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。鋰電池的結(jié)構(gòu)中，隔膜是關(guān)鍵的內(nèi)層組件之一。隔膜的性能決定了鋰電池的界面結(jié)構(gòu)、內(nèi)阻等，直接影響電池的容量、循環(huán)以及安全性能等特性，性能優(yōu)異的隔膜對(duì)提高電池的綜合性能具有重要的作用。

　　4.電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。

　　以上就是鋰電池生產(chǎn)制作過程及原材料的介紹，鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，差異主要來自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等，工藝流程基本一致，價(jià)值量占比有偏差但總體符合該比例。