锂电池生产工艺流程及参考设备项目2.ppt

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,*,2021,*,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,*,2021,*,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,*,2021,*,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,*,2021,*,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,*,2021,*,本科车辆工程专业教材,-,新能源汽车动力电池技术,锂离子电池生产流程,许铀,1,2021,教程大纲,锂离子电池配料,锂离子电池 涂布,锂离子电池之流程及设备,2,2021,电池（,battery,）,电池是指通过正负极之间的电化反应将化学能转化为电能的装置。,充电时，将电能转化为化学能进行储存。,放电时，将化学能转化为电能释放，作为电源供用电器。,活性物质：电池充放电时，能进行氧化或还原反应而产生电能和储存化学能的电极材料。,3,2021,什么叫锂离子电池？,Li-Ion battery,锂离子电池是指,Li,+,嵌入化合物为正、负极的二次电池。,正极采用锂化合物,Li,X,CoO,2,、,Li,X,NiO,2,、,Li,X,MnO,2,、,LiFePO,4,和三元复合材料。,负极采用锂,-,碳层间化合物,Li,X,C,6,。,在充放电过程中，,Li,+,在两个电极之间往返嵌入和脱嵌，被形象的称为“摇椅电池”。,充电池时，,Li,+,从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态。,放电时则相反。,4,2021,圆柱型锂离子电池的制造工艺流程,正极配料,来料检验,负极配料,正极涂布,负极涂布,正极制片,负极制片,隔 膜,卷 绕,入 壳,烘 烤,短路检验,滚 槽,注 液,封 口,化 成,密封性检验,分 容,外包装,出 厂,出厂检验,湿度控制,5,2021,锂离子电池结构,正极,活性物质,导电剂、溶剂、粘合剂、基体,负极,活性物质,（石墨、,MCMB,、,CMS),粘合剂、溶剂、基体,隔膜,电解液,外壳五金件（钢壳、铝壳、盖板、极耳、绝缘片、绝缘胶带）,6,2021,圆柱形锂离子电池结构图,正极极耳,负极极耳,密封圈,限流开关,隔膜,下绝缘垫,上绝缘板,7,2021,锂离子电池结构,正极,正极基体：铝箔（约,0.016mm,厚,),正极物质：,LiFePO4+,碳黑,+PVDF,正极集流体：铝带（约,0.1mm,厚）,高温胶带（约,0.05mm,厚）,电池放电时从外电路获得电子的电极,此时电极发生还原反应。通常是电位高的电极。锂离子电池中的钴酸锂、锰酸锂电极等。,8,2021,锂离子电池结构,负极,负极基体：铜箔（约,0.010mm,厚,),负极物质：石墨,+CMC+SBR,负极集流体：镍带（约,0.07mm,厚）,电池放电时向外电路输送电子的电极，此时电极发生氧化反应。通常是电位低的电极，锂离子电池中石墨电极。,9,2021,锂离子电池结构,隔膜,材质：单层,PE,（聚乙烯）或者,三层复合,PP,（聚丙烯）,+PE+PP,厚度：单层一般为,0.016,0.020mm,三层一般为,0.020,0.025mm,隔膜,separation film,是放置于两极之间，作为隔离电极的装置，藉以避免两极上的活性物质直接接触而造成电池内部的短路。但隔膜仍需能让带电离子通过，以形成通路。,隔膜要求：,离子透过度大,机械性强度适当,本身为绝缘体,不与电解液及电极发生反应,10,2021,锂离子电池生产用的主要设备,1.,真空行星搅拌机,用途：将各种电池材,料均匀的搅拌成浆状。,11,2021,2.,电极涂布机：,用途,:,搅拌后的浆料均匀涂膜在金属箔片 上。对浆料的涂布厚度精确到,3,微米以下。,12,2021,3.,辊压机,：涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度。,13,2021,4.,极片分切设备,14,2021,5.,全自动超声焊接,导电柄设备,15,2021,6.,卷绕机,：将制造好的极片卷绕成电池,16,2021,全自动卷绕机,17,2021,7.,手套箱：保证在低湿度环境下将电解液与卷芯封装在一起,18,2021,8.,注液机：保证高精度的流水化将电解液真空注入电池包装材料内,自动转盘真空注液机,日本方形全自动注液机,19,2021,锂离子电池结构,电解液,性质：,无色透明液体，具有较强吸湿性。,应用：,主要用于可充电锂离子电池的电解液，只能,在干燥环境下使用操作（如环境水分小于,20ppm,的手套箱内）。,规格：,溶剂组成,DMC:EMC:EC=1:1:1,（重量比）,LiPF6,浓度,1mol/l,质量指标：,密度（,25,）,g/cm,3,1.230.03,水分（卡尔费休法）,20ppm,游离酸（以,HF,计）,50ppm,电导率（,25,）,10.40.5 ms,cm,20,2021,9.,焊接设备,激光电池封焊机,微电脑高频逆变点焊机,超声波金属点焊机,21,2021,10.,滚槽、封装设备：,22,2021,11.,化成测试设备,：将做好的电池充电活化，产生电压，同时测试电池的容量。,23,2021,12.,真空干燥箱：,全自动真空烤箱,高温烤箱,24,2021,锂离子电池的命名,锂离子二次电池的命名也分圆柱形和方形、扣式几种,:,圆柱形的命名用三个字母和,5,位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池,(LI),，后一个字母表示圆柱形,(R),，前两位数字表示以,mm,为单位的最大直径，后三位数字表示以,0.lmm,为单位的最大高度，如,LIR18500,即表示直径为,18mm,，高,50mm,的圆柱形锂离子电池。,18mm,高度,50mm,LIR18500,25,2021,方形的命名,用三个字母和,6,位数字来表示，前两个字母表示锂离子电池,(LI),，后一个字母表示方形,(S),，前两位数字表示以,mm,为单位的最大厚度，中间两位数字表示以,mm,为单位的宽度，后两位数字以,mm,为单位的最大高度，如,LIS043048,即表示厚度为,4mm,，宽,30mm,，高,48mm,的方形锂离子电池。,LIS043048,高度,48mm,厚度,4.0mm,宽度,30mm,26,2021,锂离子电池用保护线路板,多节电池组保护板,手机电池保护板,27,2021,演讲结束,谢谢大家！,28,2021,