锂电池生产关键工序培训课件

关键工序介绍2009.9.1关键工序介绍11配料（搅拌）主要作用：用溶剂溶解粘结剂、导电炭、正、负极活性物质的过程。其关键是物质的充分分散。搅拌流程：1.溶剂和粘结剂溶解，一般搅拌8～10小时；此步是关键，如果溶解不充分，膜片会有斑点，条纹等不良情况。2.活性物质与导电剂干混3.加入胶液搅拌4.加溶剂调整粘度5.加入消泡剂除气泡控制要点：物料配比；搅拌公转/自传速度；搅拌温度；搅拌时间；搅拌机结构；浆料固含量；浆料黏度；浆料温度；颗粒度；常见异常：浆料黏度过高或过低浆料气泡浆料结团或胶化配料（搅拌）主要作用：用溶剂溶解粘结剂、导电炭、正、负极活性2涂布主要作用：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。控制要点：涂布速度；刮刀间隙；烘箱温度梯度；烘箱风量；收放卷张力；刮刀直线度；涂布辊圆跳动；涂布速比；膜片重量（面密度）；涂布长度；基材重量；膜片粘接性能常见异常：涂布重量过轻，过重，不均匀；有气泡；涂布露金属；干燥不良；收卷鼓边涂布主要作用：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转3对辊（冷压）主要作用：使活性物质与集流片接触紧密，减小电子的移动距离，降低极片的厚度，增加装填量，提高电池体积的利用率控制要点：压辊间隙；辊压速度；压辊压力；压实密度；极片厚度常见异常：极片亮点；极片黑点；波浪边极片掉粉对辊（冷压）主要作用：使活性物质与集流片接触紧密，减小电子的4冲切主要作用：将极片冲切成设计的尺寸，从而达到电芯尺寸要求。控制要点：刀模尺寸，毛刺检查常见异常：毛刺批锋过大，卷边，掉粉冲切主要作用：将极片冲切成设计的尺寸，从而达到电芯尺寸要求。5叠片主要作用：将正极，负极，隔离膜有规则的组合在一起控制要点：外来物、金属颗粒的控制；错位的控制；层数的控制；常见异常：错位过大，层数偏多或偏少叠片主要作用：将正极，负极，隔离膜有规则的组合在一起6焊接主要作用：将正极，负极分别与带极耳胶的正，负极极耳焊接，通过极耳实现对内密封，对外导电的功能控制要点：焊接机能量，频率，振幅，时间，电流焊点数量（焊接面积）焊头，焊座形状极片和极耳焊接时的位置，以及Sealant到极片边缘的距离；常见异常：虚焊，过焊，焊歪等焊接主要作用：将正极，负极分别与带极耳胶的正，负极极耳焊接，7顶侧封主要作用：使用高阻隔性的包装材料将锂离子电芯极片、电解液与外部环境完全隔绝，使其内部处于真空、无氧、无水的环境，才能保证锂离子电芯的高性能使用要求控制要点：封装时间，压力，温度，次数极耳胶外露尺寸，封印宽，封印厚，封印离主体距离，侧封与顶封重合尺寸封装平行度，常见异常：漏封，过封，极耳胶无外露等顶侧封主要作用：使用高阻隔性的包装材料将锂离子电芯极片、电解8烘烤主要作用：去除电芯内残余溶剂和水份控制要点：烘烤时间，温度，真空度，干燥气频率，干燥房湿度电芯一次烘烤数量水份含量常见异常：水分超标烘烤主要作用：去除电芯内残余溶剂和水份9注液主要作用：将电解液从气袋口注入，为Li离子传输提供载体。控制要点：电解液类型；电解液灌注量；灌注次数；水含量；HF含量；电导率；常见异常：水分超标，电解液注多，注少等注液主要作用：将电解液从气袋口注入，为Li离子传输提供载体10封装主要作用：注液后将电芯气袋口密封。控制要点：封装时间，压力，温度同时封装个数常见异常：漏封，过封，电解液污染等封装主要作用：注液后将电芯气袋口密封。11静置主要作用：为了使电解液充分浸润控制要点：时间，温度，电芯放置方式常见异常：时间不足，放置方式不对静置主要作用：为了使电解液充分浸润12预化主要作用：激活电芯，改善电池的充放电、自放电、存储等综合性能基本原理：采用阶梯式充电方法对电芯进行充电。以LiCo体系为例，通常使用流程为1)休眠5分钟；2)0.02C恒流充电至3.4V（3.4V以下SEI膜初步形成，小电流充电可以使形成的SEI膜致密、稳定、形成更好的界面）；3)休眠5分钟（消除极化）；4)0.1C恒流充电3.95V（充电至3.95V电芯SEI膜更致密、更稳定，3.95V以后电芯已不再产气，电芯需要在此时将化成产生的气体抽出电芯主体，若继续充电会造成负极表面有气泡状析锂）；5)休眠3分钟（消除极化）控制要点：流程，充电电流，截止电压，温度常见异常：死电芯预化主要作用：激活电芯，改善电池的充放电、自放电、存储等综合13抽气封口主要作用：排出电芯主体内因化成产生的气体，利于电芯的循环、储存等性能控制要点：封印离主体距离，电解液抽出量，与顶封封印重合尺寸，封印宽，封印厚平行度，温度，压力，时间，真空度常见异常：抽出量过多，电芯发软，电芯太硬，电解液污染抽气封口主要作用：排出电芯主体内因化成产生的气体，利于电芯的14切边折边主要作用：切除电芯多余的铝塑膜，使电芯折边不超宽，不超厚控制要点：折边方式（单折边或双折边）；切边宽度常见异常：有效封装区不够折边超宽；折边超厚切边折边主要作用：切除电芯多余的铝塑膜，使电芯折边不超宽，不15化成容量主要作用：通过多次充放电，使电芯性能趋于稳定，同时得到电池关键的性能参数，以便于对电池进行分组，划分电池等级。化成流程：1）休眠5分钟；2）0.5C恒流充电至4.2V（满充截止电压为4.2V）；3）4.2V恒压充电到0.05C；4）休眠5分钟（消除极化）；5）0.5C恒流放电至3.0V（放电截止电压为3.0V）；6）休眠5分钟（消除极化）；6)0.5C恒流充电至3.85V（出货电压决定最后充电电压）；7)3.85V恒压充电至0.05C（小倍率充电减小极化）；8)休眠5分钟（消除极化）控制要点：流程，测试温度常见异常低容量，流程走不完化成容量主要作用：通过多次充放电，使电芯性能趋于稳定，同时得16关键工序介绍2009.9.1关键工序介绍171配料（搅拌）主要作用：用溶剂溶解粘结剂、导电炭、正、负极活性物质的过程。其关键是物质的充分分散。搅拌流程：1.溶剂和粘结剂溶解，一般搅拌8～10小时；此步是关键，如果溶解不充分，膜片会有斑点，条纹等不良情况。2.活性物质与导电剂干混3.加入胶液搅拌4.加溶剂调整粘度5.加入消泡剂除气泡控制要点：物料配比；搅拌公转/自传速度；搅拌温度；搅拌时间；搅拌机结构；浆料固含量；浆料黏度；浆料温度；颗粒度；常见异常：浆料黏度过高或过低浆料气泡浆料结团或胶化配料（搅拌）主要作用：用溶剂溶解粘结剂、导电炭、正、负极活性18涂布主要作用：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。控制要点：涂布速度；刮刀间隙；烘箱温度梯度；烘箱风量；收放卷张力；刮刀直线度；涂布辊圆跳动；涂布速比；膜片重量（面密度）；涂布长度；基材重量；膜片粘接性能常见异常：涂布重量过轻，过重，不均匀；有气泡；涂布露金属；干燥不良；收卷鼓边涂布主要作用：涂辊转动带动浆料，通过调整刮刀间隙来调节浆料转19对辊（冷压）主要作用：使活性物质与集流片接触紧密，减小电子的移动距离，降低极片的厚度，增加装填量，提高电池体积的利用率控制要点：压辊间隙；辊压速度；压辊压力；压实密度；极片厚度常见异常：极片亮点；极片黑点；波浪边极片掉粉对辊（冷压）主要作用：使活性物质与集流片接触紧密，减小电子的20冲切主要作用：将极片冲切成设计的尺寸，从而达到电芯尺寸要求。控制要点：刀模尺寸，毛刺检查常见异常：毛刺批锋过大，卷边，掉粉冲切主要作用：将极片冲切成设计的尺寸，从而达到电芯尺寸要求。21叠片主要作用：将正极，负极，隔离膜有规则的组合在一起控制要点：外来物、金属颗粒的控制；错位的控制；层数的控制；常见异常：错位过大，层数偏多或偏少叠片主要作用：将正极，负极，隔离膜有规则的组合在一起22焊接主要作用：将正极，负极分别与带极耳胶的正，负极极耳焊接，通过极耳实现对内密封，对外导电的功能控制要点：焊接机能量，频率，振幅，时间，电流焊点数量（焊接面积）焊头，焊座形状极片和极耳焊接时的位置，以及Sealant到极片边缘的距离；常见异常：虚焊，过焊，焊歪等焊接主要作用：将正极，负极分别与带极耳胶的正，负极极耳焊接，23顶侧封主要作用：使用高阻隔性的包装材料将锂离子电芯极片、电解液与外部环境完全隔绝，使其内部处于真空、无氧、无水的环境，才能保证锂离子电芯的高性能使用要求控制要点：封装时间，压力，温度，次数极耳胶外露尺寸，封印宽，封印厚，封印离主体距离，侧封与顶封重合尺寸封装平行度，常见异常：漏封，过封，极耳胶无外露等顶侧封主要作用：使用高阻隔性的包装材料将锂离子电芯极片、电解24烘烤主要作用：去除电芯内残余溶剂和水份控制要点：烘烤时间，温度，真空度，干燥气频率，干燥房湿度电芯一次烘烤数量水份含量常见异常：水分超标烘烤主要作用：去除电芯内残余溶剂和水份25注液主要作用：将电解液从气袋口注入，为Li离子传输提供载体。控制要点：电解液类型；电解液灌注量；灌注次数；水含量；HF含量；电导率；常见异常：水分超标，电解液注多，注少等注液主要作用：将电解液从气袋口注入，为Li离子传输提供载体26封装主要作用：注液后将电芯气袋口密封。控制要点：封装时间，压力，温度同时封装个数常见异常：漏封，过封，电解液污染等封装主要作用：注液后将电芯气袋口密封。27静置主要作用：为了使电解液充分浸润控制要点：时间，温度，电芯放置方式常见异常：时间不足，放置方式不对静置主要作用：为了使电解液充分浸润28预化主要作用：激活电芯，改善电池的充放电、自放电、存储等综合性能基本原理：采用阶梯式充电方法对电芯进行充电。以LiCo体系为例，通常使用流程为1)休眠5分钟；2)0.02C恒流充电至3.4V（3.4V以下SEI膜初步形成，小电流充电可以使形成的SEI膜致密、稳定、形成更好的界面）；3)休眠5分钟（消除极化）；4)0.1C恒流充电3.95V（充电至3.95V电芯SEI膜更致密、更稳定，3.95V以后电芯已不再产气，电芯需要在此时将化成产生的气体抽出电芯主体，若继续充电会造成负极表面有气泡状析锂）；5)休眠3分钟（消除极化）控制要点：流程，充电电流，截止电压，温度常见异常：死电芯预化主要作用：激活电芯，改善电池的充放电、自放电、存储等综合29抽气封口主要作用：排出电芯主体内因化成产生的气体，利于电芯的循环、储存等性能控制要点：封印离主体距离，电解液抽出量，与顶封封印重合尺寸，封印宽，封印厚平行度，温度，压力，时间，真空度常见异常：抽出量过多，电芯发软，电芯太硬，电解液污染抽气封口主要作用：排出电芯主体内因化成产生的气体，利于电芯的30切边折边主要作用：切除电芯多余的铝塑膜，使电芯折边不超宽，不超厚控制要点：折边方式（单折边或双折边）；切边宽度常见异常：有效封装区不够折边超宽；折边超厚切边折边主要作用：切除电芯多余的铝塑膜，使电芯折边不超宽，不31化成容量主要作用：通过多次充放电，使电芯性能趋于稳定，同时得到电池关键的性能参数，以便于对电池进行分组，划分电池等级。化成流程：1）休眠5分