锂离子电池软包叠片、卷绕基本工艺流程介绍

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Fullymax Confidential,*,Fullymax Confidential,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,锂离子电池叠片、卷绕基本工艺流程介绍,01/25/2012,Li,离子电芯核心制造工艺分为：,叠片工艺和卷绕工艺,制造工艺分类,两种工艺的主要区别和工艺名称来源,极片装配方式的区别,Part A,：叠片工艺的主要工艺流程介绍,叠片,工艺是将正极、负极切成小片与隔离膜叠合成小电芯单体，然后将小电芯单体叠放,并联,起来组成一个大电芯的一种,Li,离子电芯制造工艺。,叠片,工艺的定义,小电芯单体,叠片过程演示,负极,隔离膜,正极,叠片,工艺,示意图,叠片过程演示,叠片,工艺示意图,叠片工序流程图（,Main process,）,叠片,工艺的主要工序流程图,搅拌,（,Mixing,）,涂布,（,Coating,）,对辊,（,Pressing,）,模切,（,M,odule,Cutting,）,叠片,（,S,tack,ing,）,焊接,（,Welding,）,顶封,（,Top Sealing,）,注液,（,Inject,）,预化,（,Formation,）,抽气封口,（,Degassing,）,测试,成型,（,Forming,）,化成,（,Aging,）,叠片,工艺物料形态流程图,叠片,工艺的主要工艺流程,-Mixing,Mixing,示意图,Mixing,（搅拌）,工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆,。,活性物质,导电剂,粘接剂,溶剂,搅拌罐,浆料控制点,:,1.Viscosity,粘度,2.Particle size,颗粒度,3.Solid content,固含量,工序控制点：,1.,搅拌速度,2.,搅拌温度,3.,搅拌时间,4.,搅拌次序,叠片,工艺的主要工艺流程,-Mixing,Coating,（涂布）,工序功能,：,将浆料,连续,、均匀地涂覆在传送,集流体,的表面，烘干，分别制成正负,极片,。,叠片,工艺的主要工艺流程,-Coating,原理,：,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。,叠片,工艺的主要工艺流程,-Coating,Coating,示意图,输出控制点,:,1.,涂布尺寸,2.,涂布重量或密度,3.,膜片粘接,4.,外观,5.,干燥度,输入控制点：,1.,速度,2.,温度,3.,间隙（刀表）,4.,张力,叠片,工艺的主要工艺流程,-Coating,Cold Lam,（冷压）,工序功能,：,将,Coating,后的极片压实，达到合适的密度和厚度,卷绕工艺的主要工艺流程,-Cold Lam,原理,：通过调节压辊的间隙以调节压力，从而调节极片被压实的厚度和密度,Stacking,（叠片）,工序功能：,通过手工或夹具将正极极片、隔离膜、负极极片规则地重叠在一起。,叠片,工艺的主要工艺流程,-Stacking,叠片过程演示,Welding,（焊接）,工序功能：,将多个,Al,、,Ni,极耳一起焊接成为裸电芯,叠片,工艺的主要工艺流程,-Welding,原理,：超声波焊接利用超声频率（超过,16KH Z,）的机械振动能量在静压力的共同作用下，将弹性振动能量转变为工件间的摩擦功、形变能及随后有限的温升，从而达到连接异种金属的目的。,叠片,工艺的主要工艺流程,-Welding,切去多余的极耳,焊接,焊接后的裸电芯,Top sealing,（顶封）,工序功能：,将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装,叠片,工艺的主要工艺流程,-Top sealing,原理,：包装铝箔分,3,层（尼龙层、铝层、,PP,层），封装时通过加热使,PP,溶化，同时加压（封头压合）使两层包装铝箔粘合在一起，达到封装的目的,叠片,工艺的主要工艺流程,-Top sealing,Inject,（注液）,工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住,环境要求：,电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度,原理：,水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池,SEI,膜的形成和电池性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接与水发生反应。因此，在锂离子电池的制作过程中必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。,叠片,工艺的主要工艺流程,-Inject,叠片,工艺的主要工艺流程,-Inject,预化,工序功能：,通过,充放电方式,将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形成良好的,SEI,膜。,原理：,锂电芯的化成是电池的初使化,使电芯的活性物质激活，即是一个能量转换的过程。锂电芯的化成是一个非常复杂的过程，同时也是影响电池性能很重要的一道工序，因为在,Li+,第一次充电时，,Li+,第一次插入到石墨中，会在电池内发生电化学反应,在电池首次充电过程中不可避免地要在碳负极与电解液的相界面上、形成覆盖在碳电极表面的钝化薄层，人们称之为固体电解质相界面或称,SEI,膜,(SOLID ELECTROLYTE INTERFACE,）,预化流程：,0.02C CC 210min to 3.4V;0.1C CC 420min to 3.95V,叠片,工艺的主要工艺流程,-Formation,Forming,（成型）,工序功能：将电芯外型作最后加工,叠片,工艺的主要工艺流程,-Forming,Degassing,Baking,切边,折边,释放化成产生的气体,高温老化,切去气袋和多余的侧边,将侧边折起，完成电芯最终外形,叠片,工艺的主要工艺流程,-Forming,化成,工序功能：,进一步形成稳定,SEI,，并检测电芯容量,老化,工序功能：,电压挑选,叠片,工艺的主要工艺流程,-Aging,Part2,：卷绕工艺的主要工艺流程介绍,卷绕工艺工序流程图,（,主要工序,）,卷绕工艺的主要工序流程图,搅拌,（,Mixing,）,涂布,（,Coating,）,冷压,（,Cold Lam,）,裁片分条,（,Slitting,）,焊接,（,Welding,）,卷绕,（,Winding,）,顶封,（,Top sealing,）,注液,（,Inject,）,化成,（,Formation,）,成型,（,Forming,）,测试,卷绕工艺的主要工艺流程,-,物料形态流程图,卷绕工艺的主要工艺流程,-Mixing,Mixing,示意图,Mixing,（搅拌）与叠片工艺基本相同,工序功能：将正极或者负极粉料以及其他配料混合均匀，并调制成浆,。,活性物质,导电剂,粘接剂,溶剂,搅拌罐,浆料检测点,:,1.Viscosity,粘度,2.Particle size,颗粒度,3.Solid content,固含量,Coating,（涂布）,-,与叠片原理相同，方法不同,工序功能,：,将浆料,间歇,、均匀地涂覆在传送,集流体,的表面，烘干，分别制成正负极的,极片卷,。,卷绕工艺的主要工艺流程,-Coating,原理,：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。,卷绕工艺的主要工艺流程,-Coating,Cold Lam,（冷压）,工序功能,：,将,Coating,后的极片压实，达到合适的密度和厚度,卷绕工艺的主要工艺流程,-Cold Lam,原理,：通过调节压辊的间隙以调节压力，从而调节极片被压实的厚度和密度,卷绕工艺的主要工艺流程,-Cold Lam,Cutting,（裁片、分条）,工序功能,：,将冷压后的极片卷，先裁成大片，然后分成所需要的小条正负极极片,卷绕工艺的主要工艺流程,-Cutting,卷绕工艺的主要工艺流程,-Cutting,Winding,（卷绕）,工序功能,：,小条正负极极片、隔离膜卷绕组合成裸电芯,卷绕工艺的主要工艺流程,-Winding,卷绕工艺的主要工艺流程,-Winding,Top sealing,（顶封）,-,与叠片工艺相同,工序功能：,将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装,卷绕工艺的主要工艺流程,-Top sealing,原理,：包装铝箔分,3,层（尼龙层、铝层、,PP,层），封装时通过加热使,PP,溶化，同时加压（封头压合）使两层包装铝箔粘合在一起，达到封装的目的,卷绕工艺的主要工艺流程,-Top sealing,Inject,（注液）,-,与叠片工艺基本相同,工序功能：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住,环境要求：,电芯注液前要进行除水，关注过程要求低湿度,原理：,水作为电解液中一种痕量组分，对锂离子电池,SEI,膜的形成和电池性能有非常大的影响，满充状态的负极与锂金属性质相近，可以直接与水发生反应。因此，在锂离子电池的制作过程中必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。,卷绕工艺的主要工艺流程,-Inject,卷绕工艺的主要工艺流程,-Inject,Formation(,预化成）,-,与叠片工艺原理相同，流程不同,工序功能：,通过,充电方式,将其内部正负极物质激活，同时在负极表面形成良好的,SEI,膜。,预化流程：,Formation:,0.1C CC 200min to 3.95V,卷绕工艺的主要工艺流程,-Formation,Forming,（成型）,工序功能：将电芯外型作最后加工,卷绕工艺的主要工艺流程,-Forming,Degassing,Baking,切边,折边,释放化成产生的气体,高温老化,切去气袋和多余的侧边,将侧边折起，完成电芯最终外形,卷绕工艺的主要工艺流程,-Forming,谢谢各位倾听！,