18650锂电芯的工艺流程

2019-05-07 1649 次浏览

18650锂电芯的工艺生产流程。常见的18650锂电池分为锂离子电池、磷酸铁锂电池。锂离子电池电压为标称电压为3.7v，充电截止电压为4.2v，磷酸铁锂电池标称电压为3.2V，充电截止电压为3.6v，容量通常为1200mAh-3350mAh，常见容量是2200mAh-2600mAh。

18650锂电芯的工艺生产流程

18650型锂电是电子产品中比较常用的锂电池，常在笔记本电脑的电池中作为电芯使用。其型号的定义法则为：如18650型，即指电池的直径为18mm，长度为65mm，圆柱体型的电池。

18650锂电芯的生产过程一：涂布

首先从涂布工艺了解起，这道工序中可以看到大卷的铜箔(黄色)和铝箔(银色)。铝箔，是用来涂布镍钴锰NCM三元材料;反之，铜箔是用来涂布负极活性材料石墨;其中白色的为隔膜。全球锂电池隔膜主要被Asahi、Celgard、SK、toray、W-SCOP等厂商占据，这些国外企业把持了近70%的市场份额。而中国隔膜企业所占的市场份额约30%，锂电池隔膜自主国产化正在不断突破。电芯的容量，是根据这些配方的调配比例面积得来。

一整卷涂布完成的正负极材料宽约126mm，接下来还需要裁剪成宽度约18mm的7小卷，每卷都会均匀分成若干段，每一段代表一颗电芯所需的用料。据电芯厂工程师徐工介绍，目前三元正极材料每吨售价为12万元，每吨材料可以用于生产5万只电芯;当前电芯产能日均50万只，需要用到10吨三元正极材料，光这一项开支每日就需要60万元。

自动化的机器将每段打上镍带和绝缘耐高温的麦拉片(Mylar)，下一步进行5个级别的称重，分别是偏重、A1、A2、A3、偏轻。这个跟CPU晶圆挑选一样，同一批切割工艺，也会出现不同体质，根据不同体质再分出对应容量，配对出货。

18650锂电芯的生产过程二：组装

分类好的正极和负极，将在这里完成全自动卷包，白色的材质是隔膜。18650锂电芯这样还不能正常工作，需要加入电解液作为媒介，让正负极发生化学反应，锂离子才能够在正负极之间迁移，产生电荷离子输出能量锂电池才能进行充放电。自动化卷包好后直接滚落在了流水线上，进入下一个组装步骤装入钢壳。

钢壳是一体冲压成型，厚度不足1mm，因此对钢材强度质量要求很高，这家18650锂电芯厂选用的是进口韩钢材料。

这一步将负极极耳与钢壳底部通过点焊的方式连接。确保了点焊精度和产品质量。点焊机无法焊接钢壳底部，组装小妹的手中有一个铜钉，先从预留的小洞插入底部，然后放入点焊机，咔嚓一下，负极就打好镍带与钢壳底部连接好了。

电解液在密封箱充满惰性气体氩气的手套箱中内注入，密封箱手套内氧气浓度必须低于10ppm，防止电极氧化。电解液氩气通过循环净化装置输入密封箱，装置里头有催化剂和还原剂氢气，通过氢氧反应生成水可以把氧气除去。同时，装置中的干燥剂吸收水分，保证箱内气氛的干燥。

注入电解液后的电芯，已经通过激光焊接将盖帽与钢壳连为一体。一排排整齐有序的堆放着，整装待发。一只新的18650锂电芯就这样诞生了。每一只电芯都需要穿上按容量分类的“新衣服”PVC套管。不同的容量对应了不同的PVC封套。

18650锂电芯的生产过程三：首次充电和测试

18650锂电芯在注入电解液后，实际上还没有存上电，而且此时正负极表面的状态也没有达到稳定，必须通过首次充电才能够正常使用，这种首次充电称之为“化成”。首次充电时需要充入额外的电量，用来在电极表面产生保护膜，这层保护膜正是锂离子电池低自放电的奥秘所在。同时，保护膜的性质也影响电池的性能和寿命。因此，化成工艺十分重要。化成采用分容柜完成。

电芯是化学品，为了保障使用安全和寿命，在出厂前需要做好配对按盒分装，每盒200只。确保三个一致性：容量一致、内阻一致、电压一致。如此方能正常出厂，否则把被打入冷宫，沦为B级、C级电芯。

18650锂电芯的内部构造

锂电芯正极

18650锂电池外部由金属外壳包裹，破坏外壳就能看到里面电芯

锂电芯的负极

电芯负极和正极一样都有蓝色的塑料绝缘垫片

将其拆开我们发现，圆柱型的18650电芯使用全金属外壳包裹，可以对内部物质起到很好的保护，而且能很好的防止出现漏液发生。

电芯内部，薄膜浸泡电解液

18650锂电芯内部为一卷薄膜，电芯两端分别设计正负极，内部薄膜是一种经特殊成型的高分子薄膜，薄膜采用微孔结构设计，可以使得锂离子自由穿梭其中。

如何判断18650锂电芯质量好坏？

1、用万用表直流档大于电池额定电压的档位测试。例如：测试干电池9V,1.5V用DC10V,DC2V档测试。

2、按锂电池额定电压选择档位后，用表笔分别接电池正负极。当测试电压大于等于电池标注的额定电压时。电池完好。当测试电压低于额定电压10%时，电池可以在放电深度小的用电器上使用。