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电池制造知识普及与培训
汇报人：
2024-01-29
电池制造概述
原材料选择与性能分析
电池生产工艺详解
生产设备介绍与操作指南
质量控制与管理体系建立
安全生产管理与环境保护要求
contents
目
录
电池制造概述
01
电池定义
电池是一种将化学能转化为电能的装置，通过正负极之间的化学反应产生电流。
电池分类
根据电池所使用的化学反应类型和电解质性质，电池可分为一次电池、二次电池、燃料电池等。其中，一次电池只能放电一次，二次电池可以反复充放电，燃料电池则通过持续供应燃料和氧化剂产生电能。
原材料准备
根据电池配方，准备正负极材料、电解质、隔膜等关键原材料。
将正负极材料分别与溶剂、粘结剂等混合搅拌，形成浆料；然后将浆料涂布在金属箔片上，形成正负极极片。
将正负极极片与隔膜交替叠放或卷绕，形成电池芯。
向电池芯中注入电解质，并进行封装，形成成品电池。
对封装后的电池进行化成处理，使电池内部发生化学反应形成稳定的电化学体系；然后进行分容处理，对电池容量进行筛选和分类。
搅拌与涂布
注液与封装
化成与分容
叠片与卷绕
电池性能指标
电池的主要性能指标包括电压、容量、内阻、循环寿命等。其中，电压表示电池的工作电压范围；容量表示电池能够存储的电量大小；内阻表示电池在工作时的内部阻力大小；循环寿命表示电池能够反复充放电的次数。
测试方法
针对电池的各项性能指标，可以采用不同的测试方法进行测量。例如，电压可以使用万用表进行测量；容量可以通过充放电测试设备进行测量；内阻可以使用内阻测试仪进行测量；循环寿命则需要通过长期循环充放电测试来评估。
随着移动电子设备、电动汽车等领域的快速发展，对电池的需求也不断增长。同时，市场对电池的性能要求也越来越高，如高能量密度、长循环寿命、快速充电等。
市场需求
未来电池制造将朝着更高能量密度、更长循环寿命、更安全环保的方向发展。同时，新型电池技术如固态电池、锂硫电池等也将逐渐得到应用和推广。此外，智能制造、数字化管理等先进制造技术也将在电池制造中得到广泛应用，提高生产效率和产品质量。
发展趋势
原材料选择与性能分析
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高能量密度，良好的循环性能，但热稳定性较差。
钴酸锂（LCO）
高比容量，良好的循环和安全性能，广泛应用于电动汽车领域。
镍钴锰三元材料（NCM）
高热稳定性，长循环寿命，但能量密度相对较低。
磷酸铁锂（LFP）
高导电性，良好的循环性能，是目前商业化锂离子电池的主要负极材料。
石墨
硅基负极材料
钛酸锂（LTO）
具有高比容量，但循环过程中体积变化较大，影响电池寿命。
优异的倍率性能和循环稳定性，适用于高功率电池。
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01
常用碳酸酯类溶剂，如碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）等，用于溶解锂盐并提供离子传输通道。
溶剂
如六氟磷酸锂（LiPF6），提供锂离子源并维持电解液的电导率。
锂盐
改善电解液的某些性能，如提高电导率、增强抗氧化能力等。
添加剂
03
功能化隔膜
通过引入亲锂性基团或导电材料等，改善电池的倍率性能和循环稳定性。
01
聚乙烯（PE）和聚丙烯（PP）微孔膜
具有优异的机械强度、化学稳定性和热稳定性，用于隔离正负极防止短路。
02
陶瓷涂层隔膜
在基膜上涂覆陶瓷材料，提高隔膜的热稳定性和安全性。
电池生产工艺详解
03
将正负极活性物质、导电剂、粘结剂等均匀混合成浆料。
搅拌
将浆料均匀涂覆在金属箔片上，形成正负极极片。
涂布
通过高温烘烤，去除极片中的溶剂，提高极片的稳定性和机械强度。
干燥
分切
将极片按照一定尺寸进行分切，以满足不同型号电池的需求。
辊压
对极片进行辊压，提高其密度和均匀性，有利于提升电池性能。
制片
将分切后的极片进行冲片、称重、配对等操作，形成完整的正负极极组。
卷绕
将正负极极组和隔膜按照一定顺序卷绕成圆柱形或扁平型电芯。
装配
将电芯放入电池壳中，并加入电解液等辅助材料。
注液
向电池壳中注入一定量的电解液，浸润正负极极组和隔膜，保证电池正常工作。
生产设备介绍与操作指南
04
搅拌设备原理：通过搅拌桨的旋转，使电池原材料在搅拌缸内充分混合均匀，以达到制备电极浆料的目的。
操作要点
检查设备各部件是否完好，确保电源接线正确；
按照工艺要求，将原材料按比例加入搅拌缸；
设定合适的搅拌速度和时间，启动设备进行搅拌；
搅拌过程中注意观察浆料状态，及时调整搅拌参数；
搅拌完成后，及时清洗设备，避免残留物对下次生产造成影响。
定期清洗涂布头，防止堵塞；
定期检查和更换过滤器，保证涂布液清洁；
注意观察设备运行状态，发现异常及时处理。
涂布设备结构：主要包括放卷装置、涂布头、烘干装置、收卷装置等部分。
维护方法
定期检查设备各部件磨损情况，及时更换磨损件；
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