镍氢电池的制造工艺

镍氢电池的制造工艺汇报人：2024-01-29CATALOGUE目录镍氢电池概述原材料选择与准备生产工艺流程详解设备选型与操作指南质量控制与检测手段环保要求及废弃物处理方案01镍氢电池概述镍氢电池（NiMH）是一种可充电的碱性电池，由正极、负极、隔膜和电解液等部分组成。定义自20世纪80年代问世以来，镍氢电池经历了多次技术革新，逐渐在便携式电子设备、电动汽车等领域得到广泛应用。发展历程定义与发展历程正极主要由氢氧化镍（Ni(OH)2）制成。采用金属氢化物作为活性物质，如氢化镧（LaNi5H6）。防止正负极直接接触，允许离子通过的微孔膜。通常为氢氧化钾（KOH）水溶液。在充电过程中，正极的氢氧化镍转化为氢氧化氧镍（NiOOH），负极的金属氢化物吸收氢离子形成金属。放电时，这一过程逆转，释放出储存的电能。负极电解液工作原理隔膜结构组成及工作原理相较于镍镉电池，镍氢电池具有更高的能量密度。可随时进行充放电，无需完全放电后再充电。优缺点分析无记忆效应高能量密度环保：不含有毒物质，如镉。优缺点分析长时间不使用会导致电量损失。自放电率较高高温性能较差成本较高高温环境下电池性能下降。相对于其他类型电池，如锂离子电池，成本较高。030201优缺点分析02原材料选择与准备

正极材料选择及制备正极活性物质通常选用氢氧化镍（Ni(OH)2）作为正极活性物质，具有高能量密度和良好的电化学性能。导电剂与粘结剂为了提高正极的导电性和粘结性，需要添加导电剂和粘结剂，如碳黑、PTFE等。正极制备工艺将正极活性物质、导电剂和粘结剂按一定比例混合均匀，然后涂覆在金属集流体上，经过干燥、压制等工序得到正极片。导电剂与粘结剂为了提高负极的导电性和粘结性，同样需要添加导电剂和粘结剂。负极制备工艺将负极活性物质、导电剂和粘结剂按一定比例混合均匀，然后涂覆在金属集流体上，经过干燥、压制等工序得到负极片。负极活性物质一般采用金属氢化物，如氢化镧（LaH2）、氢化铈（CeH2）等作为负极活性物质，具有良好的储氢性能和电化学稳定性。负极材料选择及制备电解液成分镍氢电池通常采用碱性电解液，主要成分为氢氧化钾（KOH）水溶液，具有良好的离子传导性和稳定性。添加剂为了提高电解液的性能，可以添加一些添加剂，如缓蚀剂、增稠剂等。电解液配置按照一定比例将氢氧化钾和添加剂溶解在去离子水中，得到所需浓度的电解液。在配置过程中要注意控制温度、搅拌速度和时间等参数，以确保电解液的均匀性和稳定性。电解液组成与配置03生产工艺流程详解原料准备配料与混合涂布与干燥压片与裁剪电极制备过程选用高质量的氢氧化镍、金属氢化物等作为活性物质，并准备导电剂、粘结剂等辅助材料。将电极浆料均匀涂布在集流体上，然后通过干燥设备将浆料中的水分蒸发掉，形成干燥的电极片。按照一定比例将活性物质、导电剂、粘结剂等混合均匀，形成电极浆料。将干燥后的电极片进行压片处理，提高其密度和强度，然后根据电池尺寸裁剪成合适的形状。隔膜准备电极与隔膜组合外壳封装注液与封口电池组装过程01020304选用具有优良离子导通性和电子绝缘性的隔膜材料，并进行预处理。将正负极电极片和隔膜按照一定顺序叠放组合，形成电池芯体。将电池芯体放入金属或塑料外壳中，并进行密封处理，确保电池内部与外界环境隔离。向电池内部注入电解液，并封口密封，完成电池的组装过程。03检测与筛选对化成和激活后的电池进行性能检测，筛选出合格的产品，确保电池质量。01化成处理对组装好的电池进行首次充电，使电池内的活性物质充分反应，形成具有电化学活性的物质。02激活处理通过特定的充放电制度，使电池达到最佳的性能状态，提高其容量和循环寿命。化成与激活处理04设备选型与操作指南第二季度第一季度第四季度第三季度混料机涂布机辊压机裁片机关键设备介绍及选型建议用于将正极、负极活性物质与导电剂、粘结剂等按一定比例混合均匀，是制备电极浆料的关键设备。选型时应考虑混合效果、操作便捷性、清洗方便等因素。将电极浆料均匀涂布在集流体上，形成电极片。选型时应关注涂布精度、速度、稳定性以及适应不同规格电极片的能力。对涂布后的电极片进行辊压，提高电极片的密度和一致性。选型时需考虑辊压精度、速度、压力调节范围及操作便捷性。将辊压后的电极片裁切成所需尺寸，以便后续组装。选型时应注重裁切精度、速度、刀片耐用度及安全性。操作前准备确保设备处于良好状态，检查各部件是否紧固、电源是否接好、参数设置是否正确等。按照设备操作规程进行，避免违规操作，确保生产安全。例如，混料时应按照配方比例添加原料，涂布时应保持浆料均匀、无气泡等。定期对设备进行维护保养，保持设备清洁、润滑良好，确保设备运行稳定。操作人员应佩戴防护用品，如手套、口罩等，避免直接接触有害物质。同时，设备应配备相应的安全防护装置，如急停按钮、安全门等，确保操作安全。操作过程规范设备维护与保养安全防护措施设备操作规范和安全注意事项05质量控制与检测手段实施质量培训计划对员工进行质量意识、操作技能、检测方法等方面的培训，提高员工素质。建立质量信息反馈机制收集和分析生产过程中的质量信息，及时发现和解决问题，持续改进质量管理体系。制定质量管理体系文件包括质量手册、程序文件、作业指导书等，明确各部门职责和工作流程。质量管理体系建立和实施成品检测方法包括外观检查、尺寸测量、电性能测试等多项指标，确保产品符合相关标准和客户要求。过程监控方法采用自动化检测设备和人工抽检相结合的方式，对生产过程中的关键参数进行实时监控，确保产品质量稳定。不合格品处理流程对检测出的不合格品进行隔离、标识、评审和处理，防止不合格品流入市场。同时分析不合格原因，采取相应措施防止问题再次发生。过程监控和成品检测方法06环保要求及废弃物处理方案镍氢电池生产过程中产生的废气需经过高效净化处理，确保排放的气体符合国家及地方环保标准。严格控制废气排放生产废水应进行分类收集，通过物理、化学或生物方法进行处理，达到排放标准后方可排放或回用。废水处理与回用优化生产工艺和设备，采取减振、降噪措施，确保厂界噪音达到环保要求。降低噪音污染提高能源利用效率，采用节能技术和设备，降低单位产品能耗。同时，加强资源回收利用，减少资源浪费。节能与资源利用生产过程中的环保要求0102废弃物分类根据废弃物的性质、来源和危害程度进行分类，如废电解液、废电极材料、废包装物等。废弃物收集设立专门的废弃物收集容器和暂存设施，确保各类废弃物得到分类收集和妥善保管。废电解液处理采用化学沉淀、离子交换等方法去除有害成分，实现废电解液的无害化处理。废电