讲解锂离子电池加工工艺流程

2021-01-22      1761 次浏览

锂离子电池生产工艺流程分为三大工段,一是极片制作,二是电芯制作,三是电池组装。在锂离子电池生产工艺中,极片制作是基础、电芯制作是核心,电池组装关系到锂离子电池成品质量。锂离子电池生产工艺流程具体环节包含正极拉浆、负极拉浆、正极片、负极片、钢壳装配、注液及检测以及包装等。


锂电生产前段工序对应的锂电设备重要包括真空搅拌机、涂布机、辊压机等;中段工序重要包括模切机、卷绕机、叠片机、注液机等;后段工序则包括化成机、分容检测设备、过程仓储物流自动化等。除此之外,电池组的生产还要Pack自动化设备。


◆锂电前段生产工艺


极片制造关系电池核心性能


锂离子电池前端工艺的结果是将锂离子电池正负极片制备完成,其第一道工序是搅拌,即将正、负极固态电池材料混合均匀后加入溶剂,通过真空搅拌机搅拌成浆状。配料的搅拌是锂电后续工艺的基础,高质量搅拌是后续涂布、辊压工艺高质量完成的基础。


涂布和辊压工艺之后是分切,即对涂布进行分切工艺处理。如若分切过程中出现毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。因此锂电生产过程中的前端设备,如搅拌机、涂布机、辊压机、分条机等是电池制造的核心机器,关乎整条生产线的质量,因此前端设备的价值量(金额)占整条锂电自动化生产线的比例最高,约35%。


◆锂电中段工艺流程


效率先行,卷绕走在叠片之前


锂离子电池制造过程中,中段工艺重要是完成电池的成型,重要工艺流程包括制片、极片卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型等,是当前国内设备厂商竞争比较激烈的一个领域,占锂离子电池生产线价值量约30%。


目前动力锂离子电池的电芯制造工艺重要有卷绕和叠片两种,对应的电池结构形式重要为圆柱与方形、软包三种,圆柱和方形电池重要采用卷绕工艺生产,软包电池则重要采用叠片工艺。圆柱重要以18650和26650为代表(Tesla单独开发了21700电池、正在全行业推广),方形与软包的差别在于外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜两种,其中软包重要以叠片工艺为主,铝壳则以卷绕工艺为主。


软包结构形式重要面向中高端数码市场,单位产品的利润率较高,在同等产量条件下,相对利润高于铝壳电池。由于铝壳电池易形成规模效应,产品合格率及成本易于控制,目前二者在各自市场领域均有可观的利润,在可以预见的未来,二者都很难被彻底取代。


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