锂离子电池工序大全详细解读
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2025-04-06
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锂离子电池工序大全详细解读
锂电池生产制造流程,凡在新能源领域的从业人员都能“信手拈来”。但是,简单的
流程能表达出锂电池制造工艺技术的种种艰辛吗?下面可迪尔(欢迎关注)公众号
为大家介绍主要锂电池制程管控的要点。(抛砖引玉)
一部分 正极配料(正极由活性物、导电剂、粘结剂组成)
1、首先是对来料确认和烘烤,一般导电剂需≈120℃烘烤 8h,粘结剂 PVDF 需
≈80℃烘烤 8h,活性物(LFP、NCM 等)视来料状态和工艺而定是否需要烘烤干
燥。当前车间要求温度:≤40℃,湿度:≤25%RH。
2、干燥完成后,(湿法工艺)需要提前配好 PVDF 胶液(溶质 PVDF,溶液
NMP)。PVDF 胶液好坏对电池的内阻、电性能影响至关重要。影响打胶的因素有
温度、搅拌速度。温度越高胶液配出来泛黄,影响粘结性;搅拌的速度太高容易将
胶液打坏,具体的转速需要看分散盘的大小而定,一般情况下分散盘线速度在 10-
15m/s(对设备依赖性较高)。此时要求搅拌罐需要开启循环水,温度:≤30℃.
3、接下来是配正极浆料。此时需要注意加料的顺序(先加活性物和导电剂慢搅混
合、再加入胶液)、加料时间、加料比例,要严格按工艺执行。其次需要严格控制
设备公转和自转速度(一般分散线速度要在 17m/s 以上具体要看设备性能,不同
厂家差别很大),搅拌的真空度、温度。在此阶段需要定期检测浆料的粒度和粘度,
而粒度和粘度跟固含量、材料性能、加料顺序和制程工艺关系紧密(此次不叙述,
欢迎讨论)。此时常规工艺要求温度:≤30℃,湿度:≤25%RH,真空度≤-
0.085mpa。
4、浆料配完后就要将浆料转出至中转罐或涂布车间,浆料转出时需要对其过筛,
目的就是过滤大颗粒物、沉淀和去除铁磁性等物质。大颗粒影响涂布到最后可能导
致电池自放过大或短路的风险;浆料铁磁性物质过高会导致电池自放电过大等不良。
此时的工艺要求是温度:≤40℃,湿度:≤25%RH,筛网≤100 目,粒度
≤15um(参数仅供参考)。
二部分 负极配料(负极由活性物、导电剂、粘结胶、分散剂组成)
1、常规负极体系为水系混料过程(溶剂为去离子水),因此来料无需干燥要求。
此过程要求去离子水导电率在≤1us/cm。车间要求温度:≤40℃,湿
度:≤25%RH。
工艺示意图如下
负极配料流程图
2、来料确认完成后,首先制备胶液(CMC 和水组成)。此时石墨 C和导电剂倒入
搅拌机进行干混,建议不抽真空,开启循环水(干混时颗粒挤压摩擦产热严重),低
速15~20rpm,间隔≈15min 刮料循环 2-3 次。接下来将胶液倒入搅拌机中开启
抽真空(≤-0.09mpa),低速15~20rpm 刮料循环 2次,再调整转速(低速
35rpm,高速 1200~1500rpm),运行15min~60min(具体依各厂家的自身
的湿法工艺而定)。最后将 SBR 倒入搅拌机中,建议此时快速低时搅拌(SBR 属
于长链高分子物,速度过高时间过长分子链易打断失去活性),建议低速35-
40rpm,高速 1200~1800rpm,10-20min。
3、最后测粘度(2000~4000 mPa.s)、粒度(35um≤)、固含量(40-
70%),抽真空过筛(≤100 目)。具体的工艺值需要根据材料物性、混料工艺等
影响有一定差异。车间要求温度:≤30℃,湿度:≤25%RH。
三部分 涂布
1、正极涂布即将正极浆料挤压涂或喷涂在铝集流体 AB 面上,单面密度≈20~40
mg/cm2(NCM 功率型),涂布烤箱温度常规 4-8 节(或更多),每节烘烤温度
95℃~120℃按实际需要调整,避免烘烤开裂出现横向裂纹和滴溶剂现象。转移
涂布辊速比 1.1-1.2,间隙位打薄20-30um(避免拖尾导致在极耳位压实过大,
电池循环过程析锂),涂布水份≤2000-3000ppm(具体要根据材料和工艺定)。
车间正极温度≤30℃,湿度≤25%。示意图如下
涂布走带示意图
正负涂布极片图
2、负极涂布即将负极浆料挤压涂或喷涂在铜集流体 AB 面上,单面密度≈10~15
mg/cm2,涂布烤箱温度常规 4-8 节(或更多),每节烘烤温度 80℃~105℃按
实际需要调整,避免烘烤开裂出现横向裂纹。转移辊速比 1.2-1.3,间隙位打薄
10-15um,涂布水份≤3000ppm,车间负极温度≤30℃,湿度≤25%。
四部分 正极制片
1、 正 极 涂 布 干 燥 完 , 需 要 在 工 艺 时 间 内 进行 对 辊。 对 辊 即 对 极 片 进 行压 实,
目前有热 压 和冷压两种工艺。热压压实相对冷 压 高 , 反弹率较低; 但 冷 压 工
艺相对简单易操 作 控制。对辊主要设备到如下工艺值,压 实 密度、反弹率、
延伸率。同时要注意极片表 面 无脆片、硬 块 、掉料 、 波浪边等现象且间隙 处
不允许断裂。此时车间环境温 度 :≤23℃,湿度:≤25%。
压实:单位体积 敷 料的质量,目前常规物料的真密度数据
常用压实表
反弹率:一 般 反 弹 2 - 3 u m
延伸率:正极极片一般在≈1.002
极片对辊示意图
2、正极对辊完接下来就是分条,即将整 片 极片分裁剪宽度 一 样的 小 条( 对
应电池高度),分条要注意极片的毛 刺 ,需要全检 极 片的X和Y向的毛 刺
(借助二次元设备),纵向毛刺长度工艺 Y ≤ 1/ 2 H 隔膜厚度。车间环境温
度 ≤ 23℃露点 ≤ - 3 0 ℃
摘要:
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锂离子电池工序大全详细解读锂电池生产制造流程,凡在新能源领域的从业人员都能“信手拈来”。但是,简单的流程能表达出锂电池制造工艺技术的种种艰辛吗?下面可迪尔(欢迎关注)公众号为大家介绍主要锂电池制程管控的要点。(抛砖引玉)一部分正极配料(正极由活性物、导电剂、粘结剂组成)1、首先是对来料确认和烘烤,一般导电剂需≈120℃烘烤8h,粘结剂PVDF需≈80℃烘烤8h,活性物(LFP、NCM等)视来料状态和工艺而定是否需要烘烤干燥。当前车间要求温度:≤40℃,湿度:≤25%RH。2、干燥完成后,(湿法工艺)需要提前配好PVDF胶液(溶质PVDF,溶液NMP)。PVDF胶液好坏对电池的内阻、电性能影响至...
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