在新能源快速發(fā)展的市場環(huán)境下，鋰離子電池的應(yīng)用可說是目前新能源發(fā)展較為明顯的產(chǎn)業(yè)，鋰離子電池是一個(gè)復(fù)雜的體系，包含了正極、負(fù)極、隔膜、電解液、集流體和粘結(jié)劑、導(dǎo)電劑等，涉及的反應(yīng)包括正負(fù)極的電化學(xué)反應(yīng)、鋰離子傳導(dǎo)和電子傳導(dǎo)，以及熱量的擴(kuò)散等。整體上可將鋰電制造流程劃分為前段工序(極片制造)、中段工序(電芯合成)、后段工序(化成封裝)。

鋰電池的生產(chǎn)工藝流程較長，生產(chǎn)過程中涉及有50多道工序。然而相對應(yīng)設(shè)備也有50多種。由于鋰離子電池的安全性能要求很高，因此在電池制造過程中對鋰電設(shè)備的精度、穩(wěn)定性和自動(dòng)化水平都有極高的要求。早期，我國鋰電設(shè)備主要依賴進(jìn)口，經(jīng)過幾年的快速發(fā)展，中國鋰電設(shè)備企業(yè)在技術(shù)、效率、穩(wěn)定性等多個(gè)方面都已經(jīng)逐步趕超了日韓設(shè)備企業(yè)，并擁有性價(jià)比、售后維護(hù)等方面的優(yōu)勢。

今天我們來講一講鋰電池的生產(chǎn)工藝流程，主要分為三大工段，一是極片制作，二是電芯制作，三是電池組裝。那么在這個(gè)過程中，具體流程順序是怎么樣的，我們就最簡單的方法來按步驟簡單述說以下幾點(diǎn)看法。鋰電池的生產(chǎn)工藝流程：

第一步、電極漿料制備

首先確定鋰礦石原材料的采購，比如來自南美洲鹽湖、澳大利亞礦山等鋰鹽（鋰輝石），這種“白色石油”鋰元素是最輕的金屬材質(zhì)，將這些鋰礦石通過鋰廠（比如贛鋒鋰業(yè)）加工成鋰化合物（通過高溫煅燒、酸浸等復(fù)雜工藝提取碳酸鋰、氫氧化鋰等化合物）原材料顆粒粉末。然后用專門的溶劑和粘接劑分別與粉末狀的正負(fù)極活性物質(zhì)混合，經(jīng)高速攪拌均勻后，制成漿狀的正負(fù)極物質(zhì)。

第二步、涂布（涂膜）

將第一步制備的漿料以指定厚度通過涂布機(jī)將漿料勻稱涂覆到集流體(金屬鋁箔或銅箔等)表面上，并烘干溶劑，使用高壓輥壓機(jī)壓實(shí)極片，提升能量密度（壓實(shí)密度誤差需≤±0.5μm）。關(guān)鍵控制點(diǎn)包括涂層厚度均勻性和干燥溫度。在鋰離子電池生產(chǎn)工藝中，極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心，電池組裝關(guān)系到鋰離子電池成品質(zhì)量。鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負(fù)極拉漿、正極片、負(fù)極片、鋼殼裝配、注液及檢測以及包裝等。

第三步、極片沖切

將上一步制作出來的極片沖切成指定的尺寸外形。用 分切機(jī)將寬幅極片切割成所需寬度，分切精度需達(dá)到±0.1mm（小于頭發(fā)絲1/5），避免毛刺導(dǎo)致短路。

第四步、卷繞/疊片

疊片將正負(fù)極片、隔膜裝配到一起，完成貼膠后，形成極芯。比如圓柱/方形電池：通過卷繞機(jī)將正極片、隔膜、負(fù)極片、隔膜自上而下的按順序卷繞成電芯，需控制張力防止變形。

軟包電池：采用疊片機(jī)將極片與隔膜逐層堆疊，疊片精度需≤±0.1mm，避免錯(cuò)位。

第五步、封裝

將上一步生產(chǎn)的極芯裝入已經(jīng)沖好坑的鋁塑膜，依據(jù)正極片-隔閡-負(fù)極片-將分離器從上到下順次放置，且卷繞電池芯。并完成頂封、側(cè)封等(還要留個(gè)口注液)，形成未注液的軟包電池。

第六步、注液

將指定量的電解液真空注入軟包電芯內(nèi)部。當(dāng)然電芯要經(jīng)過烘烤，并且在低濕度環(huán)境下進(jìn)行注液操作，水分含量過多就不好了。 注液后需二次封口，軟包電池需熱封，硬殼電池需激光焊接。

第七步、電池密封

截至中段工序，鋰電池的電芯功能結(jié)構(gòu)已經(jīng)形成，經(jīng)過檢測、分選、組裝，形成使用安全、性能穩(wěn)定的鋰電池成品。完結(jié)注入電解質(zhì)的進(jìn)程，即是鋰電池的拼裝進(jìn)程完結(jié)，進(jìn)入制品電池。在真空環(huán)境中將電芯內(nèi)部的氣體抽出并完成密封。

第八步、化成和分容

化成是通過第一次充電使電芯激活，在此過程中負(fù)極表面生成有效鈍化膜(SEI膜)，以實(shí)現(xiàn)鋰電池的“初始化”。分容即“分析容量”，是將化成后的電芯按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行充放電，以測量電芯的電容量。對電芯進(jìn)行充放電貫穿化成、分容工藝過程，因此充放電機(jī)是最常用的后段核心設(shè)備。充放電機(jī)的最小工作單位是“通道”，一個(gè)“單元”(BOX)由若干“通道”組合而成，多個(gè)“單元”組合在一起，就構(gòu)成了一臺充放電機(jī)。

第九步、檢測和分選

用專用的鋰離子電池組充放電設(shè)備對成品電池進(jìn)行充放電測試，對每一只電池都進(jìn)行檢測，篩選出合格的成品電池，待出廠。在充電、放電、靜置前后均要進(jìn)行。分選是根據(jù)檢測結(jié)果對化成、分容后的電池按一定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類選擇。檢測、分選工序的意義不僅在于排除不合格品，由于鋰離子電池實(shí)際應(yīng)用中，電芯常以并聯(lián)、串聯(lián)方式結(jié)合，所以選取性能接近的電芯，有助于使電池整體性能達(dá)到最優(yōu)。

以上就是鋰離子電池的一個(gè)生產(chǎn)流程順序，應(yīng)該看完后有個(gè)大概的思路，當(dāng)然歡迎更多關(guān)于鋰電池生產(chǎn)流程細(xì)節(jié)請與我司討論，儒佳作為國內(nèi)鋰電材料制備生產(chǎn)的研磨分散設(shè)備制造商，也為鋰電材料，如磷酸鐵鋰、導(dǎo)電漿料、隔膜材料、高氧化合物納米漿料的分散研磨設(shè)備應(yīng)用解決方案，為您最初原材料制備提供了有力保證。鋰電池的生產(chǎn)離不開鋰電池生產(chǎn)設(shè)備，除了電池本身所用材料之外，制造工藝和生產(chǎn)設(shè)備是決定電池性能的重要因素。最后我想說的是鋰離子電池生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)都要從嚴(yán)、從細(xì)進(jìn)行管理，這樣才能提升鋰離子電池組產(chǎn)品安全性能。

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