锂离子电池制造过程

锂离子电池制造过程汇报人：2024-01-29目录contents锂离子电池简介原材料选择与准备电芯制作工艺流程电池组装与封装技术生产设备介绍及自动化程度安全生产管理与环境保护要求锂离子电池简介01锂离子电池是一种可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。定义在充放电过程中，锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱出，同时伴随着与锂离子等当量电子的嵌入和脱出。工作原理锂离子电池定义与原理20世纪70年代，科学家们开始研究锂离子电池，但早期电池存在很多问题，如容量低、寿命短等。早期研究商业化进程技术革新随着技术的不断进步，锂离子电池逐渐实现了商业化，成为消费电子产品的主要电源。近年来，锂离子电池在材料、工艺等方面取得了重大突破，性能得到了大幅提升。030201锂离子电池发展历程锂离子电池应用领域锂离子电池广泛应用于手机、笔记本电脑、平板电脑等消费电子产品中。随着新能源汽车的快速发展，锂离子电池已成为电动汽车的主要动力来源。锂离子电池还可用于电网储能、家庭储能等领域，具有广阔的市场前景。此外，锂离子电池还应用于航空航天、军事等领域，发挥着越来越重要的作用。消费电子产品电动汽车储能领域其他领域原材料选择与准备02锂钴氧化物锂镍氧化物锂锰氧化物锂铁磷酸盐正极材料种类及特点01020304高能量密度，良好的电化学性能，但价格较高，安全性有待提高。高比容量，较低成本，但热稳定性差，易产生气体。价格低廉，环境友好，但能量密度相对较低，循环性能一般。热稳定性好，安全性高，寿命长，但能量密度逊于上述材料。导电性好，层状结构利于锂离子嵌入脱出，但易与电解液反应产生气体。石墨结构稳定，安全性高，寿命长，但比容量较低。钛酸锂高比容量，但体积膨胀大，循环性能有待提高。硅基负极材料结合多种材料优点，提高整体性能。复合负极材料负极材料种类及特点需具备高电压、高能量密度、良好的热稳定性和化学稳定性等特点，同时要考虑与正负极材料的相容性。常用电解液有碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等有机溶剂，以及锂盐如六氟磷酸锂等。电解液位于正负极之间，防止短路同时允许离子通过。需具备良好的机械强度、化学稳定性和热稳定性。常用隔膜材料有聚烯烃多孔膜、陶瓷隔膜等。选用时还需考虑隔膜的孔径、孔隙率和厚度等参数，以满足电池性能要求。隔膜电解液与隔膜选用原则电芯制作工艺流程03将正负极活性物质、导电剂、粘结剂等按一定比例混合均匀，形成浆料。搅拌将搅拌好的浆料均匀涂布在集流体（铝箔或铜箔）上。涂布通过加热使涂布后的极片中的溶剂挥发，得到干燥的极片。干燥搅拌、涂布与干燥工艺将正负极极片与隔膜按一定顺序卷绕成电芯。此工艺生产效率高，适用于大规模生产。将正负极极片与隔膜交替叠放，形成多层结构。此工艺可提高电芯能量密度，但生产效率相对较低。卷绕或叠片工艺选择叠片卷绕123将电解液注入电芯内部，使电芯具备离子传输能力。注液对注液后的电芯进行首次充电，使正负极活性物质充分反应，形成稳定的SEI膜。化成对化成后的电芯进行容量测试，根据测试结果对电芯进行分级，以满足不同产品的需求。分容注液、化成及分容过程电池组装与封装技术04

电池组装工艺流程电极制备包括正极和负极材料的混合、涂布、干燥、裁切等工序，以获得所需的电极片。电池芯组装将正极、负极和隔膜按一定顺序叠放或卷绕，形成电池芯，并注入电解液。电池组装将多个电池芯组合在一起，加上外壳、保护电路等辅助部件，形成完整的电池组。应具有良好的机械强度、绝缘性能和散热性能，常用材料有钢壳、铝壳和塑料壳等。外壳材料应具有良好的密封性能和化学稳定性，以确保电池在使用过程中不会泄漏。密封材料用于隔离电池内部不同电位部分，防止短路和漏电现象的发生。绝缘材料封装材料选择及要求检查电池外观是否完好，无破损、变形等缺陷。外观检测性能检测安全性能检测质量控制包括容量、内阻、电压等关键性能指标的测试，以确保电池符合设计要求。进行过充、过放、短路等安全性能测试，以评估电池在使用过程中的安全性。对生产过程中的各个环节进行严格把关，确保产品质量稳定可靠。成品检测与质量控制生产设备介绍及自动化程度05用于将正负极活性物质、导电剂、粘结剂等原材料进行均匀混合，形成电极浆料。搅拌设备将电极浆料均匀涂布在金属箔材上，形成电极片。涂布设备对涂布后的电极片进行辊压，提高其密度和一致性。辊压设备关键生产设备功能介绍03卷绕/叠片设备将正负极电极片与隔膜按照一定顺序进行卷绕或叠片，形成电池芯。01分切设备将辊压后的电极片按照要求进行分切，得到所需宽度的电极片。02烘干设备对电极片进行烘干处理，去除其中的水分和有机溶剂。关键生产设备功能介绍注液设备向电池芯中注入电解液，保证电池的正常工作。化成/分容设备对注液后的电池进行化成和分容处理，激活电池并检测其性能。关键生产设备功能介绍自动化程度锂离子电池生产线已实现高度自动化，从原材料投放到成品下线，大部分工序均由自动化设备完成。生产效率自动化生产线的生产效率远高于传统生产线，可大幅缩短生产周期，提高产能。产品质量自动化设备可精确控制生产过程中的各项参数，确保产品的一致性和稳定性。生产线自动化水平评估通过建立数字化工厂，实现生产过程的可视化、可控制和可优化，提高生产效率和产品质量。数字化工厂工业机器人在锂离子电池生产线中广泛应用，可完成繁重、危险和重复性的工作，提高生产效率和质量。工业机器人通过收集和分析生产过程中的大量数据，发现潜在问题并进行优化改进，提高生产线的稳定性和效率。大数据分析与优化利用云计算和物联网技术实现远程监控和管理生产线，提高生产管理的便捷性和效率。云计算与物联网技术智能制造在锂离子电池生产中应用安全生产管理与环境保护要求06010204安全生产管理体系建立制定安全生产政策和目标，明确各级管理职责。建立安全生产管理组织，配备专职安全管理人员。完善安全生产管理制度，包括安全操作规程、应急预案等。实施定期的安全检查与评估，及时发现和整改安全隐患。03对生产过程中可能存在的危险源进行全面辨识。评估危险源的风险等级，制定针对性的控制措施。建立危险源管理档案，实施动态监控和更新。加强员工安全培训，提高员工的安全意识和操作技能。01020304危险