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锂离子电池的制作过程究竟有多复杂?

2025-06-23 10:00 发布

锂离子电池的生产工艺可以分为3大工段,即前段、中段和后段,共计21道工序。

这些工序涵盖了从原材料的准备到电池成品的制造的整个过程。每一道工序都至关重要,稍有差池便会影响电池的性能和安全性。锂离子电池的生产过程精细到每一个细节,从材料的选择到工艺参数的设定,都需要严格控制。

前段工序主要涉及极片的制备,包括负极匀浆、正极匀浆、涂布、辊压、分切和制片。匀浆是将正极活性物质、导电剂、粘结剂等材料混合在一起的过程,目的是使活性物质和其他添加剂充分混合,确保电池性能的一致性。

涂布则是将浆料均匀涂覆在集流体上,形成极片。涂布完成后,极片需要通过辊压机进行调整,以确保厚度符合工艺要求。分切和制片则确保极片宽度和极耳的焊接质量,保证电池的一致性。

中段工序是完成电芯的制备,包括卷绕、入壳、底焊、滚槽、烘烤、注液、焊接、封口、清洗和套膜。卷绕工序中,正负极片和隔膜通过卷绕机卷成圆柱形卷芯。卷绕过程需要确保负极极片完全包覆正极极片,隔膜完全包覆负极极片,以保证电池的性能。入壳和底焊将卷芯放入钢壳并连接负极耳与钢壳,使钢壳成为电池的负极。烘烤则去除卷芯中的水分,确保注液工序的顺利进行。

注液完成后,锂电池的四大主材均被应用到电芯之中。焊接和封口则确保电池的正负极连接,封口工序使电池完全密封,防止外界物质交换。清洗工序则清除电池表面的电解液,防止腐蚀。套膜工序则确保电池正负极端分开,防止短路,同时提升电池的美观度。

后段工序主要涉及电芯的激活、检测和组装,包括活化、化成、陈化、分选和分容。活化是将电芯在恒温环境中搁置一段时间,使电解液充分浸润极片和隔膜。化成是通过第一次充电,使电芯激活,形成稳定的固体电解质相界面膜,确保电池能够正常充放电。

陈化是将电芯在一定温度下搁置一段时间,根据电压下降情况筛选和分类,剔除异常的电芯。分选是根据电芯的交流内阻大小分选出不同内阻档位的电芯,剔除内阻异常的电芯。分容是通过充放电检测,将电池按容量分类的过程。

经过上述3大工段,21道工序,新的锂离子电池产品被制备出来。在整个过程中,锂离子电池的生产既要严格把控好各工序的质量控制点,又要优化制作流程,严格控制生产环境的温度、湿度和洁净度。只有这样,才能确保生产出的锂离子电池具有优良的性能和安全性。细节决定成败,只有精雕细琢、百炼千锤才能做出优良的电池产品。

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