锂离子电池生产工艺流程及锂电生产设备
来源：存能电气 日期：2019-07-23 10:03 浏览量：次
锂离子电池生产工艺流程及锂电生产设备。锂离子电池的生产工艺技术非常严格、复杂。锂电生产工艺流程长,设备多。锂电设备泛指在锂电池生产过程中使用的各种制造设备。锂电设备对锂电池性能和成本有重大影响,是决定因素之一。
锂离子电池生产工艺流程
锂离子电池构成主要有正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。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。
锂离子电池在生产过程中，需要经过的主要工序叠片、焊接和裁切为3道前后相连工序，且本身使用了自动化或半自动化的专机，3道工序间的衔接、流转需要人工干预，不能实现连续生产，劳动强度较大，且不能保证电池产品的一致性。
锂电池生产工艺较长，生产过程有50多道工序，相应需要50多种设备来完成各道工序的制造。工艺环节决定了锂电池设备庞杂，专用性强。
锂电前段生产工艺：极片制造关系电池核心性能
锂电池前端工艺的结果是将锂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。如若分切过程中产生毛刺则后续装配、注电解液等程序、甚至是电池使用过程中出现安全隐患。
锂电中段工艺流程：效率先行，卷绕走在叠片之前
锂电池制造过程中，中段工艺主要是完成电池的成型，主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，占锂电池生产线价值量约30%。目前动力锂电池的电芯制造工艺主要有卷绕和叠片两种，对应的电池结构形式主要为圆柱与方形、软包三种，圆柱和方形电池主要采用卷绕工艺生产，软包电池则主要采用叠片工艺。
卷绕和叠片生产对应的前道工序为极片的制片和模切。制片包括对分切后的极片/极耳焊接、极片除尘、贴保护胶纸、极耳包胶和收卷或定长裁断，其中收卷极片用于后续的全自动卷绕，定长裁断极片用于后续的半自动卷绕；冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型，用于后续的叠片工艺。
锂电后段工艺流程：分容化成是核心环节
锂电后段生产工艺主要为分容、化成、检测和包装入库四道工序，占生产线价值量约35%。化成和分容作为后段工艺中最主要环节，对成型的电池进行激活检测，由于电池的充放电测试周期长，因此设备的价值量最高。化成工艺的主要作用在于将注液封装后的电芯充电进行活化，分容工艺则是在电池活化后测试电池容量及其他电性能参数并进行分级。化成和分容分别由化成机和分容机通常由自动化分容化成系统完成。
锂电生产设备有哪些？
锂电设备是指为锂电池生产提供的涂布、分切、叠片、卷绕、注液、焊接、检测等工艺装备。具体生产设备如下：
1.真空行星搅拌机：将各种电池材料均匀的搅拌成浆状。
2.电极涂布机：搅拌后的浆料均匀涂膜在金属箔片上。对浆料的涂布厚度精确到3微米以下。
3.辊压机：涂布后的极片进一步压实，提高电池的能量密度。
4.极片分切设备：用于极片涂布分切。
5.超声焊接导电柄设备：用于卷绕和叠片工艺的金属焊接。
6.卷绕机：将制造好的极片卷绕成电池。
7.手套箱：保证在低湿度环境下将电解液与卷芯封装在一起。
8.注液机：保证高精度的流水化将电解液真空注入电池包装材料内。
9.化成测试设备：将做好的电池充电活化，产生电压，同时测试电池的容量。
未来，新能源汽车市场的爆发式增长也将会持续间接拉动锂电设备的快速增长。除此之外，在动力电池大规模批量生产以及电池安全性能不断提升倒逼之下，国产锂电设备开始逐步摆脱模仿日韩，呈现快速追赶国际先进水平甚至超越态势。
国产锂电设备经过这几年的快速发展，性能和质量都有很大的提高，目前国产设备无论是在速度、控制精度和稳定性方面都有了很大的提升，基本上都能够满足电池企业的需求，整体都在进步。
总结：锂电池质量至关重要，目前国内锂离子电池产业化主要存在的问题是电池质量一致性不好。要从根本上解决锂离子电池批产质量一致性差问题，还要靠提高生产设备控制精度、生产线自动化水平来解决。带动锂电池生产企业进行技术升级和改造，从而促进我国锂电池行业的技术创新和产品升级。
