鋰電池制造工藝流程及生產(chǎn)原材料介紹

來源：存能電氣  日期：2019-03-14 09:53  瀏覽量：次

　　鋰電池制造工藝流程及生產(chǎn)原材料介紹。目前市場上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，本文存能電氣小編就打架介紹一番。

　　一、鋰電池制造工藝流程：

　　鋰電池制造工藝：前中后三道工序，占比接近35%/30%/35%。主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段（前段）、電芯合成的卷繞注液階段（中段），以及化成封裝的包裝檢測階段（后段），價值量（采購金額）占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進口/國產(chǎn)比例差異等，工藝流程基本一致，價值量占比有偏差但總體符合該比例。

　　客觀地講，鋰電池生產(chǎn)工藝流程分為三大工段，一是極片制作，二是電芯制作，三是電池組裝。在鋰電池生產(chǎn)工藝中，極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心，電池組裝關(guān)系到鋰電池成品質(zhì)量。鋰電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負極拉漿、正極片、負極片、鋼殼裝配、注液及檢測以及包裝等。

　　鋰電池前段生產(chǎn)工藝：極片制造關(guān)系電池核心性能

　　鋰電池前端工藝的結(jié)果是將鋰電池正負極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ)，高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。

　　涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進行分切工藝處理。如若分切過程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過程中的前端設(shè)備，如攪拌機、涂布機、輥壓機、分條機等是電池制造的核心機器，關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量，因此前端設(shè)備的價值量（金額）占整條鋰電自動化生產(chǎn)線的比例最高，約35%。

　　鋰電池中段工藝流程：效率先行，卷繞走在疊片之前

　　鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當前國內(nèi)設(shè)備廠商競爭比較激烈的一個領(lǐng)域，占鋰電池生產(chǎn)線價值量約30%。

　　目前動力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn)，軟包電池則主要采用疊片工藝。

　　鋰電池后段工藝流程：分容化成是核心環(huán)節(jié)

　　鋰電池后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測和包裝入庫四道工序，占生產(chǎn)線價值量約35%?；珊头秩葑鳛楹蠖喂に囍凶钪饕h(huán)節(jié)，對成型的電池進行激活檢測，由于電池的充放電測試周期長，因此設(shè)備的價值量最高?；晒に嚨闹饕饔迷谟趯⒆⒁悍庋b后的電芯充電進行活化，分容工藝則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數(shù)并進行分級?；珊头秩莘謩e由化成機和分容機通常由自動化分容化成系統(tǒng)完成。

　　鋰電池Pack工藝：看似簡單但需要與系統(tǒng)性設(shè)計結(jié)合

　　動力電池組系統(tǒng)是將眾多單個的電芯通過串、并聯(lián)的方式連接起來的電池組，綜合了動力和熱管理等電池硬件系統(tǒng)。Pack是動力電池系統(tǒng)生產(chǎn)、設(shè)計應(yīng)用的關(guān)鍵，是連接上游電芯生產(chǎn)和下游整車的應(yīng)用核心環(huán)節(jié)，通常設(shè)計需求由電芯廠或汽車廠提出，通常由電池廠、汽車廠或者第三方Pack廠完成。

　　鋰電池Pack產(chǎn)線相對簡單，核心工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測等工藝，核心設(shè)備為激光焊接機以及各類粘貼檢測設(shè)備。目前，各大鋰電設(shè)備廠商在此領(lǐng)域的自動化集成布局較少，而大族激光、聯(lián)贏激光等激光設(shè)備廠商由于在激光領(lǐng)域的絕對優(yōu)勢，在Pack設(shè)備領(lǐng)域占有率較高。

　　二、鋰電池生產(chǎn)原材料介紹：

　　生產(chǎn)鋰電池主要原材料包括鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、三原材料、磷酸鐵鋰等等。

　　鋰電池生產(chǎn)材料構(gòu)成主要有：正極材料、負極材料、隔膜、電解液。此外還包括包裝等其他部分。目前，鋰電池原材料供應(yīng)充足，部分產(chǎn)品產(chǎn)能充足，競爭激烈，其市場價格不斷下跌；但少部分高端產(chǎn)品產(chǎn)能不足，出現(xiàn)高端原材料產(chǎn)品價格過高的現(xiàn)象。總體來看，鋰電池行業(yè)依舊火熱。

　　實際上，在鋰電池正極材料領(lǐng)域，任何微小的技術(shù)革新都有可能掀起新一輪的市場拓展，我國企業(yè)應(yīng)加強對正極材料關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，取得國際領(lǐng)先地位，增強核心競爭力，在國際競爭中取得優(yōu)勢。

　　由此可見，鋰電池生產(chǎn)工藝流程各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品質(zhì)量、安全性有緊密的聯(lián)系，鋰電池生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)都要從嚴、從細進行管理，這樣才能提升鋰電池產(chǎn)品安全性能。鋰電池材料總體存在中低端產(chǎn)能過剩與高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。鋰電池是性能卓越的新一代綠色高能電池，已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點之一。