锂電池加工工藝和制造流程

TIME: 2019-01-07 锂電池百科

锂電池加工工藝

锂電池加工工藝目前主要流行两种，一种是叠片式加工生产工艺，另一种是卷绕式加工生产工艺，这两种电池加工生产方法各有优点和缺点。具体详细内容如下：

1、锂電池疊片式加工生産工藝

（1）優點

1）同等容量需求下，疊片工藝在體積和重量要比卷繞式工藝小；

2）電池可以做得更小和更薄；

3）形狀不受限制，可按需定制，充分利用電池倉的不規則空間；

4）在單顆電芯情況下，最大容量可以做得比卷繞式更大；

5）在高倍率大電流放電下，比卷繞工藝性能更優秀；

（2）缺點

1）生産制造成本比卷繞式要貴些；

2）電芯外殼是軟包式，容易變形或破損；

2、锂電池卷繞式加工生産工藝

（1）缺點

1）同等容量需求下，疊片工藝在體積和重量要比疊片式工藝要大；

2）電池不可以做得更小和更薄；

3）形狀受限制，爲方向鋁殼或圓柱形鋼殼；

4）在單顆電芯情況下，最大容量比疊片式要小；

5）在高倍率大電流放電下，比疊片式工藝性能要差；

（2）優點

1）生産制造成本比疊片式要便宜些；

2）電芯外殼是鋁殼或鋼殼，不容易變形或破損；

锂電池放電是基于锂離子通過集電器從陽極擴散到陰極，這種移動機制主要基于擴散過程：將锂離子傳遞到陽極表面，過渡到和通過電解質擴散，並過渡到陰極並擴散到陰極中。擴散是高電流放電和充電以及低溫性能的最大限制因素。另外，嵌入和脫嵌過程在活性電極材料中産生體積變化。

材料加工和制造以提高性能和管理不可避免的體積變化的努力，已經導致具有微米和納米級粒子的複合材料。納米粒子可以適應體積變化，同時具有最小的裂紋萌生風險，並且它們的微尺度附聚物和複合物導致通過緩慢擴散相（電極）的最小擴散路徑長度。重點是封裝密度，以最大限度地提高活性材料含量，開放孔隙以接觸電解質，以及電子連續性，以保證電流交換器的電荷交換。

圆柱形电池如下制造和组装。电解质由活性材料粉末，粘合剂，溶剂和添加剂的糊料形成，并被送入涂布机以涂布在集电箔上，例如阴极侧的铝和阳极侧的铜。随后压延均匀的厚度和粒度，然后切割成正确的宽度。然后将这些部件堆叠到保护板 – 阳极 – 保护板阴极叠层上，然后卷绕到圆柱形电池上，插入圆柱形壳体中，并焊接导电片。然后用电解质填充电池。电解质必须润湿保护板，浸入并润湿电极。润湿和浸泡过程是最慢的步骤，因此是线速度的决定因素。然后连接所有其他所需的绝缘体，密封件和安全装置。然后，第一次对电池充电并进行测试。通常在第一次充电期间必须排出粒子。第一次充电循环遵循复杂的协议，以提高电池的性能，循环行为和使用寿命。最近，已经在组合和混合加工方面做出了努力，例如将保护板直接沉积到电极上快速热处理。

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