鐵鋰電池制造過程,鋰電池生產原材料有哪些

來源：存能電氣  日期：2019-06-06 11:19  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池制造過程，鋰電池生產原材料有哪些？鋰電池的生產材料種類很多,大致分正極,負極,隔膜,外殼,電解液。目前市場上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產工藝流程比較接近但工藝參數需變化巨大。

　　鐵鋰電池制造過程

　　活性材料的制漿—攪拌工序

　　攪拌就是將活性材料通過真空攪拌機攪拌成漿狀。這是鐵鋰電池生產的第一道工序，該道工序質量控制的好壞，將直接影響鋰電池的質量和成品合格率。而且該道工序工藝流程復雜，對原料配比，混料步驟，攪拌時間等等都有較高的要求。

　　這里攪拌的是鐵鋰電池的活性材料。此外，在攪拌的這一過程中需要嚴格控制粉塵，以防止粉塵對電池一致性產生影響，在寧德時代的生產車間對粉塵的管控水平相當于醫藥級別。

　　將攪拌好的漿料涂在銅箔上—涂布工序

　　這道工序就是將上一道工序后已經攪拌好的漿料以每分鐘80米的速度被均勻涂抹到4000米長的銅箔上下面。而涂布前的銅箔只有6微米厚，可以用“薄如蠶翼”來形容。涂布至關重要，需要保證極片厚度和重量一致，否則會影響鋰電池的一致性。涂布還必須確保沒有顆粒、雜物、粉塵等混入極片。否則會導致電池放電過快，甚至會出現安全隱患。

　　將銅箔上負極材料壓緊再切分—冷壓與預分切

　　在碾壓車間里，通過輥將附著有正負極材料的極片進行碾壓，一方面讓涂覆的材料更緊密，提升能量密度，保證厚度的一致性，另一方面也會進一步管控粉塵和濕度。將冷壓后的極片根據需要生產鋰電池的尺寸進行分切，并充分管控毛刺的產生，這樣做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，產生嚴重的安全隱患。

　　切出電池上正負極的小耳朵—極耳模切與分條

　　極耳模切工序就是用模切機形成電芯用的導電極耳。我們知道鐵鋰電池是分正負極的，極耳就是從電芯中將正負極引出來的金屬導電體，通俗的說電池正負兩極的耳朵，是在進行充放電時的接觸點。而接下來的分條工序就是通過切刀對電池極片進行分切。

　　完成電芯的雛形—卷繞工序

　　在這里，鋰電池的正極片、負極片、隔離膜以卷繞的方式組合成裸電芯。先進的CCD視覺檢測設備可實現自動檢測及自動糾偏，確保電芯極片不錯位。

　　去除水分和注入電解液—烘焙與注液

　　水分是鐵鋰電池系統的大敵，電池烘烤工序就是為了使電池內部水份達標，確保電池在整個壽命周期內具有良好的性能。而注液，就是往電芯內注入電解液。電解液就像電芯身體里流動的血液，能量的交換就是帶電離子的交換。這些帶電離子從電解液中運輸過去，到達另一電極，完成充放電過程。電解液的注入量是關鍵中的關鍵，如果鋰電池電解液注入量過大，會導致電池發熱甚至直接失效，如果注入量過小，則又影響電池的循環性。

　　電芯激活的過程—化成

　　化成是對注液后的鋰電芯進行激活的過程，通過充放電使電芯內部發生化學反應形成SEI膜，保證后續電芯在充放電循環過程中的安全、可靠和長循環壽命。化成工序當中還包括，對電芯“激活”后第二次灌注電解液、稱重、注液口焊接、氣密性檢測;自放電測試高溫老化及靜置保證了產品性能。

　　鋰電池生產原材料有哪些？

　　鋰電池材料構成主要有：正極材料、負極材料、隔膜、電解液。

　　1.在正極材料當中，最常用的材料有鈷酸鋰，錳酸鋰，磷酸鐵鋰和三元材料。正極材料占有較大比例,因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能，其成本也直接決定鋰電池成本高低。

　　2.在負極材料當中，目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。正在探索的負極材料有氮化物、PAS、錫基氧化物、錫合金、納米負極材料，以及其他的一些金屬間化合物等。負極材料作為鋰電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環性能方面起到了重要作用,處于鋰電池產業中游的核心環節。

　　3.市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴類隔膜。鋰電池的結構中，隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了鋰電池的界面結構、內阻等，直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性，性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。

　　4.電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。

　　以上就是鋰電池生產制作過程及原材料的介紹，鋰電池的生產工藝比較復雜，差異主要來自于設備供應商不同、進口/國產比例差異等，工藝流程基本一致，價值量占比有偏差但總體符合該比例。