分析動力電池電池的制作工藝
電池制作工藝流程
1、(正、負(fù)極)干混→濕混→滾涂膏體在導(dǎo)電基體上→3步干燥→卷繞→切邊(切成一定寬度)→輥壓→卷繞(備用)干混采用球磨,磨球是玻璃球或氧化鋯陶瓷球。
濕混采用。行星式拌粉機(jī),其葉片分別裝在2-3個軸上,混合效果更好。濕混中溶劑數(shù)量要恰當(dāng),形成合適的流變態(tài),以獲得平滑的涂層。滾涂電極膏體要保證一定的粘度,膏體涂于鋁箔或銅箔的兩面,而涂層的厚度取決于電池的型號。然后再相繼通過3個加熱區(qū)進(jìn)行干燥,NMP(或水)從涂層中隨熱空氣或干燥氮氣流動而揮發(fā),溶劑可以回收再利用。輥壓是為了提高涂層的密度,并使電極厚度能符合電池裝配的尺寸,輥壓階段的壓力要適中,以免卷繞時粉料散落。
2、電池的組裝
圓柱電池的裝配工藝流程：絕緣底圈入筒→卷繞電芯入筒→插入芯軸→焊負(fù)極集流片于鋼筒→插入絕緣圈→鋼筒滾線→真空干燥→注液→組合帽(PTC元件等)焊到正極引極上→封口→X射線檢查→編號→化成→循環(huán)→陳化。
方形電池裝配工藝流程：絕緣底入鋼盒→片狀組合電芯入筒→負(fù)極集流片焊于鋼盒→上密封墊圈→正極集流片焊于桿引極→組合蓋(PTC元件等)焊到旋引極上→組合蓋定位→激光焊接→真空干燥→注液→密封→X射線檢查→編號→化成→循環(huán)→陳化。
裝配工藝說明：以圓柱形電池為例(方形電池基本過程相同)。卷繞芯入筒以前,將鋁條(0.08—0.15㎜厚、3㎜寬)和鎳條(0.04—0.10㎜厚,3㎜寬)分別用超聲波焊接在正、負(fù)極導(dǎo)電基體的指定處作為集流引極。
電池隔膜一般采用PE/PP2層或PP/PE/PP3層組成,隔膜都是經(jīng)過120℃熱處理過的,以增加其阻止性和提高其安全性。
正極、隔膜、負(fù)極3者疊合后卷繞入筒,由于采用涂膏電極,故必須讓膏體材料與基體結(jié)合得好,以形成高密度電極,特別要防止掉粉,以免其穿透隔膜而引起電池內(nèi)部短路。
在卷繞電芯插入鋼筒以前,放一個絕緣底入鋼筒底部是為了防止電池內(nèi)部短路這對于一般電池都是相同的。
電解質(zhì)一般采用LiPF6和非水有機(jī)溶劑,在真空注液以前,電池要真空干燥24/h,以除去電池組分中的水分和潮氣,以免LiPF6與水反應(yīng)形成HF而縮短壽命。
電池密封采用涂密封膠、插入墊圈、卷邊加斷面收縮過程,基本原理與堿性可充電池相同。封口以后,電池要用異丙醇和水的混合液除去油污物和濺出的電解液,然后再干燥。使用一種氣味傳感器或“嗅探器”元件檢查電池漏液情況。
整個電池裝配完成以后,電池要用X射線鑒定電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)是否正常,對于電芯不正、鋼殼裂縫、焊點情況、有無短路等進(jìn)行檢查,排除有上述缺陷的電池,確保電池質(zhì)量。
最后一道工序是化成,電池第1次充電,陽極上形成保護(hù)膜,稱為固體電解質(zhì)中間相層(SEI),它能防止陽極與電解質(zhì)反應(yīng),并是電池安全操作、高容量、長壽命的關(guān)鍵要素。電池經(jīng)過幾次充放電循環(huán)以后陳化2—3周,剔去微短路電池,再進(jìn)行容量分選包裝后即成為商品了。
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