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一种锂电池加工工艺的制作方法

2023年12月02日国知局浏览量:0

本发明涉及锂电池生产相关技术领域,具体为一种锂电池加工工艺。

背景技术:

锂离子电池构成主要有正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成。目前市场上采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大;若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳对于电池厂家而言需要对产线上的设备大面积进行更换,提高了生产成本,而且难以保证其质量,所以这里设计生产了一种锂电池加工工艺,以便于解决上述问题。

技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种锂电池加工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种锂电池加工工艺,所述加工工艺流程为:

第一步、电极制作的搅拌涂布:浆料搅拌、涂布、烘烤、极片辊压、极片分切和隔膜分切,即将正、负极材料分别混合均匀后,采用真空搅拌机搅拌,从粉末变成搅拌均匀的浆体,使用转移式涂布机将搅拌后的浆料均匀涂盖在金属箔片上,正极涂在铝箔上,负极涂在铜箔上,最终成为极片,将涂布后的极片在烘干机中去除水分,采用辊压机压实烘干后的极片,以提高锂电池能量密度,使用分条机将极片连续纵切成单体电池需要的宽度,并将极片收成卷,使用隔膜分切机将电池隔膜连续纵切成单体电池需要的宽度并收成卷;

第二步、电芯合成的卷绕注液:极片制片、极片横切、电芯卷绕、电芯叠片、入壳、极耳焊接、注液、注液口焊接、封口和包装,即采用制片即将极片切割成长条型,使用冲压的方式将正、负极极片切割成片状,通过卷绕机以正极极片/隔膜/负极极片/隔膜间隔的方式卷绕成圆柱电池或者方形电池,可高速卷绕,使得裸电芯成型,使用叠片机将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成电池的裸电芯,随后将裸电芯装入外壳中,但不封口,采用激光焊接设备将圆柱或者方形电池的极耳与外壳相应端口焊接到位,软包电池则主要是将多层极片与极耳引脚焊接到位,通过注液机将电解液注入电芯,过程中要称重确定注液量,然后通过激光焊接设备对注液口进行焊接,圆柱电池以滚槽和冲压等方式,方形/软包装电池以焊接等方式完成密封操作,然后对单个电芯进行塑封包装;

第三步、化成封装的包装检测:化成、老化、分容、检测和自动化操作,即通过化成机对电池进行充电、进行活化并检测容量,充电后将电池存放起来,促进电池内部成分充分化学反应,测试电池的各项电性能指标,通过分容机按照测试结果进行分极,最终对锂电池外观检测以及内部结构检测,对成品的锂电池充放电测试和过程流转大量采用自动化系统输送、分选、包装和仓储等步骤。

优选的,所述辊压机压实后的极片厚度范围在0.1-0.5mm之间。

优选的,所述冲完电的电池存放在50-80℃环境下。

与现有技术相比,本发明的有益效果是:

本发明为一种锂电池加工工艺,可操作性广,降低了锂电池生产成本,提高了锂电池的质量,更加有利于后续的推广使用。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种锂电池加工工艺,解决了现有技术中采用较多的锂电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池,二者正极原材料差异较大,生产工艺流程比较接近但工艺参数需变化巨大;若磷酸铁锂全面更换为三元材料,旧产线的整改效果不佳对于电池厂家而言需要对产线上的设备大面积进行更换,提高了生产成本,而且难以保证其质量的问题。下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种锂电池加工工艺,所述加工工艺流程为:

第一步、电极制作的搅拌涂布:浆料搅拌、涂布、烘烤、极片辊压、极片分切和隔膜分切,即将正、负极材料分别混合均匀后,采用真空搅拌机搅拌,从粉末变成搅拌均匀的浆体,使用转移式涂布机将搅拌后的浆料均匀涂盖在金属箔片上,正极涂在铝箔上,负极涂在铜箔上,最终成为极片,将涂布后的极片在烘干机中去除水分,采用辊压机压实烘干后的极片,以提高锂电池能量密度,使用分条机将极片连续纵切成单体电池需要的宽度,并将极片收成卷,使用隔膜分切机将电池隔膜连续纵切成单体电池需要的宽度并收成卷;

第二步、电芯合成的卷绕注液:极片制片、极片横切、电芯卷绕、电芯叠片、入壳、极耳焊接、注液、注液口焊接、封口和包装,即采用制片即将极片切割成长条型,使用冲压的方式将正、负极极片切割成片状,通过卷绕机以正极极片/隔膜/负极极片/隔膜间隔的方式卷绕成圆柱电池或者方形电池,可高速卷绕,使得裸电芯成型,使用叠片机将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成电池的裸电芯,随后将裸电芯装入外壳中,但不封口,采用激光焊接设备将圆柱或者方形电池的极耳与外壳相应端口焊接到位,软包电池则主要是将多层极片与极耳引脚焊接到位,通过注液机将电解液注入电芯,过程中要称重确定注液量,然后通过激光焊接设备对注液口进行焊接,圆柱电池以滚槽和冲压等方式,方形/软包装电池以焊接等方式完成密封操作,然后对单个电芯进行塑封包装;

第三步、化成封装的包装检测:化成、老化、分容、检测和自动化操作,即通过化成机对电池进行充电、进行活化并检测容量,充电后将电池存放起来,促进电池内部成分充分化学反应,测试电池的各项电性能指标,通过分容机按照测试结果进行分极,最终对锂电池外观检测以及内部结构检测,对成品的锂电池充放电测试和过程流转大量采用自动化系统输送、分选、包装和仓储等步骤。

优选的,所述辊压机压实后的极片厚度为0.1mm。

优选的,所述冲完电的电池存放在50℃环境下。

实施例2

一种锂电池加工工艺,所述加工工艺流程为:

第一步、电极制作的搅拌涂布:浆料搅拌、涂布、烘烤、极片辊压、极片分切和隔膜分切,即将正、负极材料分别混合均匀后,采用真空搅拌机搅拌,从粉末变成搅拌均匀的浆体,使用转移式涂布机将搅拌后的浆料均匀涂盖在金属箔片上,正极涂在铝箔上,负极涂在铜箔上,最终成为极片,将涂布后的极片在烘干机中去除水分,采用辊压机压实烘干后的极片,以提高锂电池能量密度,使用分条机将极片连续纵切成单体电池需要的宽度,并将极片收成卷,使用隔膜分切机将电池隔膜连续纵切成单体电池需要的宽度并收成卷;

第二步、电芯合成的卷绕注液:极片制片、极片横切、电芯卷绕、电芯叠片、入壳、极耳焊接、注液、注液口焊接、封口和包装,即采用制片即将极片切割成长条型,使用冲压的方式将正、负极极片切割成片状,通过卷绕机以正极极片/隔膜/负极极片/隔膜间隔的方式卷绕成圆柱电池或者方形电池,可高速卷绕,使得裸电芯成型,使用叠片机将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成电池的裸电芯,随后将裸电芯装入外壳中,但不封口,采用激光焊接设备将圆柱或者方形电池的极耳与外壳相应端口焊接到位,软包电池则主要是将多层极片与极耳引脚焊接到位,通过注液机将电解液注入电芯,过程中要称重确定注液量,然后通过激光焊接设备对注液口进行焊接,圆柱电池以滚槽和冲压等方式,方形/软包装电池以焊接等方式完成密封操作,然后对单个电芯进行塑封包装;

第三步、化成封装的包装检测:化成、老化、分容、检测和自动化操作,即通过化成机对电池进行充电、进行活化并检测容量,充电后将电池存放起来,促进电池内部成分充分化学反应,测试电池的各项电性能指标,通过分容机按照测试结果进行分极,最终对锂电池外观检测以及内部结构检测,对成品的锂电池充放电测试和过程流转大量采用自动化系统输送、分选、包装和仓储等步骤。

优选的,所述辊压机压实后的极片厚度为0.5mm。

优选的,所述冲完电的电池存放在80℃环境下。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征:

1.一种锂电池加工工艺,所述加工工艺流程为:

第一步、电极制作的搅拌涂布:浆料搅拌、涂布、烘烤、极片辊压、极片分切和隔膜分切,即将正、负极材料分别混合均匀后,采用真空搅拌机搅拌,从粉末变成搅拌均匀的浆体,使用转移式涂布机将搅拌后的浆料均匀涂盖在金属箔片上,正极涂在铝箔上,负极涂在铜箔上,最终成为极片,将涂布后的极片在烘干机中去除水分,采用辊压机压实烘干后的极片,以提高锂电池能量密度,使用分条机将极片连续纵切成单体电池需要的宽度,并将极片收成卷,使用隔膜分切机将电池隔膜连续纵切成单体电池需要的宽度并收成卷;

第二步、电芯合成的卷绕注液:极片制片、极片横切、电芯卷绕、电芯叠片、入壳、极耳焊接、注液、注液口焊接、封口和包装,即采用制片即将极片切割成长条型,使用冲压的方式将正、负极极片切割成片状,通过卷绕机以正极极片/隔膜/负极极片/隔膜间隔的方式卷绕成圆柱电池或者方形电池,可高速卷绕,使得裸电芯成型,使用叠片机将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成电池的裸电芯,随后将裸电芯装入外壳中,但不封口,采用激光焊接设备将圆柱或者方形电池的极耳与外壳相应端口焊接到位,软包电池则主要是将多层极片与极耳引脚焊接到位,通过注液机将电解液注入电芯,过程中要称重确定注液量,然后通过激光焊接设备对注液口进行焊接,圆柱电池以滚槽和冲压等方式,方形/软包装电池以焊接等方式完成密封操作,然后对单个电芯进行塑封包装;

第三步、化成封装的包装检测:化成、老化、分容、检测和自动化操作,即通过化成机对电池进行充电、进行活化并检测容量,充电后将电池存放起来,促进电池内部成分充分化学反应,测试电池的各项电性能指标,通过分容机按照测试结果进行分极,最终对锂电池外观检测以及内部结构检测,对成品的锂电池充放电测试和过程流转大量采用自动化系统输送、分选、包装和仓储等步骤。

2.根据权利要求1所述的一种锂电池加工工艺,其特征在于:所述辊压机压实后的极片厚度范围在0.1-0.5mm之间。

3.根据权利要求1所述的一种锂电池加工工艺,其特征在于:所述冲完电的电池存放在50-80℃环境下。

技术总结

本发明公开了一种锂电池加工工艺,所述加工工艺流程为:第一步、电极制作的搅拌涂布;第二步、电芯合成的卷绕注液;第三步、化成封装的包装检测。该锂电池加工工艺可操作性广,降低了锂电池生产成本,提高了锂电池的质量,更加有利于后续的推广使用。

技术研发人员:张德林

受保护的技术使用者:安徽五行动力新能源有限公司

技术研发日:2019.08.15

技术公布日:2019.12.20