锂离子电池生产工艺资料.doc

目录 1．设计的目的与任务 2 1.1课程设计背景 2 1.2课程设计目的与任务 2 2．设计的详细内容 3 2.1原材料及设备的选取 3 2.2电池的工作原理 4 2.3电池的制备工艺设计 4 2.3.1制片车间的工艺设计 4 2.3.2装配车间的工艺设计 7 2.3.3化成车间工艺设计 8 2.3.4包装车间工艺设计 9 2.4厂房设计 10 3．经济效益 10 4．对本设计的评述 11 参考文献 12 1．设计的与任务 设计背景 18650电池是指外壳使用65mm高，直径为18mm的圆柱形钢壳为外壳的锂离子电池。自从上个世纪90年代索尼推出之后，这种型号的电池一直在生产，经久不衰。经过近20年的发展，目前制备工艺已经非常成熟，性能有了极大的提升，体积能量密度已经提高了将近4倍，而且成本在所有锂离子电池中也是最低，目前早已走出了原来的笔记本电脑的使用领域，作为首选电池应用于动力及储能领域。 1.2课程设计目的与任务前所述，厂家都电芯者将电芯设计包括任务：1）18650锂电池电芯 （2）阐明18650锂电池电芯 （3）对18650锂电池电芯4）对18650锂电池电芯并评估其产能和经济效益。包括的详细内容 18650锂电池电芯-1所示。我们是原材料设备选取→工艺设计→设计→评估来进行设计其中生车间的为设计的重中之重，如下图-2所示。其余设计如原材料、仪器设备、等将在中展开附图中体现。 图2-1圆柱形18650锂电池电芯2-2 圆柱形18650锂电池电芯流程2.1原材料及设备的选的为iCoO2 、石墨、乙炔黑导电石墨、MCMB、隔膜、电解液、铝箔、铜箔、极耳钢壳、仪器设备有真空混料机间隙涂布机、机片连轧生产线、全自动分切机、全自动极耳焊接贴胶机、半自动卷绕机、全自动注滚槽机机自动、化成设备、喷码机、。的工作 18650锂离子电池包括正极、负极和电解质，它利用锂离子在正极和负极之间嵌入化合物锂状态和电位的不同，通过电子的得失来实现充电和 放电过程。如图-3所示。反应式如下： LiCoO2?Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 负极反应：6C + xLi+ + xe- ?LixC6 电池总反应：LiCoO2 + 6C ?Li1-xCoO2 + LixC6 在正极材料LiCoO2锂基本是以离子状态，而负极石墨中锂基本上以原子状态存在，因此在锂离子和锂原子存在较高的电位差同时正极材料中，由于是嵌入到晶格中因此离子更强，从而较高的输出电压。 图2-3 工作原理示意图制备工艺 2.3.1制片车间的设计 的工艺流程为：→正、负极涂布→→正、负极分切→。这是电池的第一个大环节，每工序都很重要， 操 作不当，会直接影响产品的性能增加残次品的比率。企业的经济效益， 所 以对质量要严格把控，现将工艺重点叙述如下钴酸锂::粘结剂:制胶溶剂=100:0.77:1.35:34的比例配制。加料比按比例配制。的配料仪器图-5所示。 图2-5 左、右分别为、负极拌料仪器）过筛为了正负极材料中的杂质，主要为铁。：a150目、super-p 100目b、筛网外观：筛网无破损，网目无干料及杂质堵塞等现象。c、真空输送管无堵塞、通气不顺，罐体清洁无污物、杂质。 负极工艺：ab、筛网外观：筛网无破损，网目无干料及杂质堵塞等现象。c、真空输送管无堵塞、通气不顺，罐体清洁无污物、杂质。 ）工序、-6、图-7所示。涂布工艺无明显翘边和褶皱，无掉粉，管芯无生锈。表1要求进行选取，涂布厚度按表2操作。要求 箔材面密度 箔材宽度 铜箔 10±2um 8.75±0.4mg/c㎡ 610±2mm 16±2um 4.32±0.4mg/c㎡ 600±2mm 1 敷料要求A面 B面 正极敷料量 25.16±0.5mg/c㎡21.16±0.48mg/c㎡敷料量10.94±0.18mg/c㎡11.04±0.18mg/c㎡ 表2 图2-6 涂布机 图2-7 碾压机 (4) 分切工序工艺执行。56±0.1mm 负极： 58±0.1mm 毛刺： ≤12um 极片弧形度：负极：679mm长（一片）弧高≤0.68mm 正极：660mm长（一片）弧高≤0.66mm 图2-8 2.3.2装配车间的设计 车间的工艺流程为：卷绕→→滚槽→极组烘烤→→激光焊→封口。现将工艺设计如下： 就是把正负极极片隔开，，为入壳做准备。卷绕前，进行等于12um15N；烫孔无变形；隔膜平整、无褶皱破损、依附芯孔壁、无反弹堵孔。卷绕时应注意为1±0.7mm为 1±0.5mm如图