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手机电池制作工艺


鈷酸鋰直觀圖 鈷酸鋰電鏡圖
原材料進料檢驗
名詞解釋: 粒度: 粉末顆粒的大小,以μm為單位 振實密度: 一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積 首次充放電效率: 電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值 克比容量: 每一克活性物質(鈷酸鋰或是石墨)所能發揮的容量 循環保持率: 電池經過多次充放電後的容量與初次容量的比值 平台: 充滿電後電池(4.2V)放電到3.6V時的所用的放間 水分: 電解液中所含水分含量,以PPM為單位 HF: 電解液中所含氟化氫的含量,以PPM為單位 電導率: 電解液的導電能力 分解電壓: 外加電壓時,電解液維持不分解所能承受的最大電壓值
電芯烘烤:120℃左右烘烤電芯15H-24H以除 濕。
注液:將電解液注入到電芯中,電解液為 離子提供遊動空間。
真空烘烤
真空注液機
擱置,化成
一般擱置24H以利於電解液浸潤。 化成:對注液後地電池進行首次充電和放
電以活化其活性物質。
化成櫃
封口,清洗
封口:將鋼珠敲進注液口。 清洗:用水及丙酮清洗電芯表面的油污、
2、负极:与正极匹配成为电池反应的主体,主要反应物质为C, 负极片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。
3、隔膜纸:置于正极与负极之间起隔离作用,主要是防止正 极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的 隔膜纸一般为PE/PP多层微孔薄膜。
4、电解液:电池反应过程中作锂离子来回移动的载体,一般 采用LiPF6作电解质溶解于EC/DMC/EMC等酯类物质中而形 成的有机电解液。
原材料進料檢驗
鈷酸鋰檢驗項目有:外觀、粒度、振實密 度、PH值、首次充放電效率、克比容量、 循環容量保持率、平台
負極石墨檢驗項目有:外觀、粒度、振實 密度、首次充放電效率、克比容量、循環 容量保持率、平台
電解液檢驗項目有:外觀、水分、HF含量、 電導率、分解電壓
配料
配料分為正極配料和負極配料,正極材料 和負極材料統稱為活性物質。
配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合 劑按照一定的比例攪拌混合成漿料,正極 配料過程嚴禁有水分。
控制點:配方(活性物質94%)、固含量 (正極:70±2%,負極:44±1%)、粘度: 3000-10000mpa.s
攪拌機
塗布
同樣,塗布也分為正極塗布和負極塗布。 正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上, 並烘烤幹溶劑,負極塗布是將負極漿料塗 覆在銅箔兩面上,並烘烤幹溶劑。
正極片
正極耳及蓋帽
真空幹燥箱
卷繞
卷繞:將正極片、負極片及隔膜紙通過卷 繞機卷成電池的大小,然后捏扁用胶纸缠 住待装壳,對於鋼殼,負極片比正極片長, 隔著隔膜紙包裹著正極片。對於鋁殼,正 極片比負極片長,隔著隔膜紙包裹負極片。 要求,卷芯不能偏位,否則易短路或低容 量。
卷繞機
裝配,激光焊接
裝配:將卷芯裝入鋼殼(鋁殼),點焊極耳, 加絕緣片,點焊蓋板。
激光封口:将装壳工序转来的电芯通过碰 焊机将其负极耳牢固地焊接在钢壳上,之 后将电芯上到激光焊接机模具上,通过激 光焊接机将其盖板严密地焊接在钢壳上, 之后进行真空测漏、测短路。
絕緣片 殼體 卷芯
激光焊接機
真空測漏
電芯烘烤,注液
正極 LiCoO2-------> Li1-xCoO2 + xLi+ + xe負極 6C + xLi+ + xe- ------->LixC6 全反應 6C + LiCoO2------->LixC6 + Li1-xCoO2
鋰離子電池的結構
1、正极:电池反应的主体,主要反应物质为LiCoO2,正极片 是由LiCoO2粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。
分小片:將壓片後的大片分切成規定尺寸 的小片,其寬度就是電池的高度。不能有毛 刺。
輥壓機
分切機
制片,極片烘烤
將壓片後的小片進行如下操作:
吸片(去除表面粉塵)
點焊極耳(正
負極引線)
貼膠紙(絕緣,避免短
路) 極片外觀全檢
控制點:虛焊(內阻大)、焊穿(短路)
極片烘烤:將正負極片用80-90℃抽真空烘 烤4H,減少極片濕氣。
劃線、膠等,並進行厚度全檢。
清洗
分容,入庫
分容:首次分選電池容量及平台。 入庫:進行電池的厚度內阻測試後入倉庫。
分容檢測櫃
裝保護板,包裝
電芯安裝保護板,包裝後即完成了整個生 產制造過程。
鋰離子電池的優點
A.高能量密度 B.單電池輸出電壓高 C.自放電率低 D.使用壽命長 E.安全性能好 F.無記憶效應 G.不含重金屬如:鎘、汞等, 因此對環境
手机电池制作工艺
電池工作原理
鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物 質,當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。 放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電 極的過程中叫嵌入;從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時 離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去,故有人 稱鋰離子電池為“搖椅電池”。其化學反應方程式為:
5、五金配件:主要包括钢壳、盖板等。
钢(铝)壳:电池电化学反应系统的容器。
盖板:在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。
鋰離子電池的結構
進料檢驗 制片 裝配 注液 清洗
生產流程
配料 烘烤小片 激材料進料檢驗
電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料 檢驗.
箔材選擇:銅箔(10μm、12μm),鋁箔 (16μm、20μm)
控制點:面密度
塗布機
裁切,烘烤大片
裁切:按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的 余邊切去,並成卷的箔材切成規定尺寸的 大片。
烘烤大片:將分切好的大片放入烤箱烘烤 以減少其水分含量。
分切機 烤箱
壓片,分小片
壓片:用輥軋機壓大片,使漿料緊覆在箔 材上,需要控制壓片後的大片的厚度。過 厚則壓片易壓死或斷片,且入殼難。過薄 則容量低。
化學材料包括:正極材料,負極材料,電解液,導電劑、 溶劑、粘合劑、增稠劑。
正極材料(活性物質)指的是:鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰, 現在常用的是鈷酸鋰。
負極材料指的是:石墨、炭粉 電解液指的是:六氟磷酸鋰 導電劑一般是指導電石墨,如;Super-p、KS-15 溶劑有:去離子水、NMP 粘合劑有:SBR、PVDF 增稠劑有:CMC
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