铁锂电池制造过程,锂电池生产原材料有哪些

来源：存能电气  日期：2019-06-06 11:19  浏览量：次

　　铁锂电池制造过程，锂电池生产原材料有哪些？锂电池的生产材料种类很多,大致分正极,负极,隔膜,外壳,电解液。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池，二者正极原材料差异较大，生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大。

　　铁锂电池制造过程

　　活性材料的制浆—搅拌工序

　　搅拌就是将活性材料通过真空搅拌机搅拌成浆状。这是铁锂电池生产的第一道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响锂电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。

　　这里搅拌的是铁锂电池的活性材料。此外，在搅拌的这一过程中需要严格控制粉尘，以防止粉尘对电池一致性产生影响，在宁德时代的生产车间对粉尘的管控水平相当于医药级别。

　　将搅拌好的浆料涂在铜箔上—涂布工序

　　这道工序就是将上一道工序后已经搅拌好的浆料以每分钟80米的速度被均匀涂抹到4000米长的铜箔上下面。而涂布前的铜箔只有6微米厚，可以用“薄如蚕翼”来形容。涂布至关重要，需要保证极片厚度和重量一致，否则会影响锂电池的一致性。涂布还必须确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片。否则会导致电池放电过快，甚至会出现安全隐患。

　　将铜箔上负极材料压紧再切分—冷压与预分切

　　在碾压车间里，通过辊将附着有正负极材料的极片进行碾压，一方面让涂覆的材料更紧密，提升能量密度，保证厚度的一致性，另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。将冷压后的极片根据需要生产锂电池的尺寸进行分切，并充分管控毛刺的产生，这样做的目的是避免毛刺扎穿隔膜，产生严重的安全隐患。

　　切出电池上正负极的小耳朵—极耳模切与分条

　　极耳模切工序就是用模切机形成电芯用的导电极耳。我们知道铁锂电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵，是在进行充放电时的接触点。而接下来的分条工序就是通过切刀对电池极片进行分切。

　　完成电芯的雏形—卷绕工序

　　在这里，锂电池的正极片、负极片、隔离膜以卷绕的方式组合成裸电芯。先进的CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位。

　　去除水分和注入电解液—烘焙与注液

　　水分是铁锂电池系统的大敌，电池烘烤工序就是为了使电池内部水份达标，确保电池在整个寿命周期内具有良好的性能。而注液，就是往电芯内注入电解液。电解液就像电芯身体里流动的血液，能量的交换就是带电离子的交换。这些带电离子从电解液中运输过去，到达另一电极，完成充放电过程。电解液的注入量是关键中的关键，如果锂电池电解液注入量过大，会导致电池发热甚至直接失效，如果注入量过小，则又影响电池的循环性。

　　电芯激活的过程—化成

　　化成是对注液后的锂电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。化成工序当中还包括，对电芯“激活”后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测;自放电测试高温老化及静置保证了产品性能。

　　锂电池生产原材料有哪些？

　　锂电池材料构成主要有：正极材料、负极材料、隔膜、电解液。

　　1.在正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料。正极材料占有较大比例,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定锂电池成本高低。

　　2.在负极材料当中，目前负极材料主要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料，以及其他的一些金属间化合物等。负极材料作为锂电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要作用,处于锂电池产业中游的核心环节。

　　3.市场化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了锂电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的作用。

　　4.电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。

　　以上就是锂电池生产制作过程及原材料的介绍，锂电池的生产工艺比较复杂，差异主要来自于设备供应商不同、进口/国产比例差异等，工艺流程基本一致，价值量占比有偏差但总体符合该比例。