软包电池工艺流程
1、软包电池概念
锂电池根据外形来分,目前新能源汽车市场上常见的电池分为三类:方型铝壳电池、软包电池及圆柱电池,前面分享了方型铝壳电池工艺流程,本次分享软包电池。
软包锂离子电池是指采用铝塑膜为外包装的电池。相比于方形铝壳电池及圆柱电池,软包电池在发生安全隐患的时候一般先胀气,或者从冲破封印处释放能量,不易发生爆炸,因而安全性能更高;同时,同等容量的软包电池要比方形铝壳轻,具有更高的能量密度。
软包电池的形状可根据客户的需求定制,设计上更加灵活,在新的型号的电池开发上更占优势。近年来,随着锂离子电池生产工艺的不断提升及设备的改进,软包电池的生产效率也在不断提升。
2、软包电池常见工艺流程
工艺流程主要包括:匀浆、涂布、辊压、切片、叠片、封装、注液、化成几个工序:
匀浆:锂离子电池的极片是电芯中最重要的组成部分,匀浆即指锂离子正负极片上的所涂浆料的制备过程,浆料的制备需要将正负极物料、导电剂及粘结剂进行混合,所制备的浆料需要均一、稳定。不同锂电池生产厂家都有自己的匀浆工艺配方,匀浆过程中的加料顺序、加料比例及搅拌工艺都对匀浆效果有着极大的影响。匀浆结束后需要对浆料进行固含量、粘度、细度等测试,以确保浆料性能满足要求。
涂布:制备好的正、负极浆料需涂覆在铝箔或者铜箔上并烘干,这个过程即为涂布。涂布工艺是锂离子电池制造的核心工序,在很大程度上决定着锂离子电池的性能。
辊压:涂布后的极片还需经过碾压,碾压是通过轧辊与极片之间产生的摩擦力将极片拉进旋转的轧辊之间,电池极片受压变形,并致密化。极片的碾压是正负极板上材料压实的过程,其目的在于增加正极或负极材料的压实密度。
切片:由于产能及效率要求,生产中的极卷都相对较大,碾压后的极卷还需切至所需极片尺寸,这个过程就是分切和冲片的过程。
叠片:分切后的极片需要按照负极、隔膜、正极、隔膜、负极、隔膜、正极……正极、隔膜、负极的顺序进行堆叠,这个过程称为叠片,堆叠之后的极片称之为电芯。叠片的方式包括Z字型叠片及摇摆式叠片。
封装:堆叠好的电芯还需经过极耳焊接,将焊接好的电芯放置于冲坑后的铝塑膜中并进行顶、侧封等工序,即为封装。
注液:注液即向封装后的电芯中注入电解液的过程。电解液的作用是为电池中离子的传输提供载体。在电解液中加入特定的添加剂,可以提高锂离子电池在安全或高低温等方面的性能。
化成:注液后的电池还需在小电流下进行充电,相当于对锂离子电池的激活过程。首次充电过程中负极的表面会形成SEI膜。SEI膜的性能直接决定了锂离子电池的倍率、自放电性能,因此化成工艺的好坏直接决定了电池的质量。
软包电池在工业生产中的制备流程
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前段
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中段
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后段