鋰電池關(guān)鍵生產(chǎn)工藝及控制因素。

　　1.攪拌(Mixing)

　　也可以稱為混料、勻漿、制漿、配料等等。通過一定的加料順序、攪拌工藝、真空控制、溫度控制等條件，將正負極活物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑、溶劑等關(guān)鍵組分制備成具有一定粘度要求、粒徑要求的非牛頓流體(non-Newtonian liquids)的過程。需要控制的漿料性質(zhì)是具有好的流動性，粘度、粒度符合涂布要求。

　　2.涂布(Coating)

　　有的公司稱為涂覆。涂布是將攪拌完成的漿料均勻涂覆在集流體上，經(jīng)過烘干制成極片的過程。涂布的方式有連續(xù)涂布、間歇涂布。鋰離子電池漿料涂布的方式主要有刮刀直涂、刮刀輥涂、條縫式擠壓涂，涂布產(chǎn)品的控制參數(shù)是面密度、粘結(jié)性、含水率等。

　　3.輥壓(Pressing)

　　輥壓是指將涂布完成的產(chǎn)品經(jīng)過一定間隙下、一定壓力下的兩個鋼輥，將極片壓實到指定厚度的過程。輥壓的影響因素有進料角度、間隙值、壓力值、輥壓速度、收放卷張力、極片溫度等。使用對輥機設(shè)備輥壓的目的是將疏松多孔的電極進一步壓實，減少物質(zhì)間接觸電阻，提高一定電池體積內(nèi)的電池容量，同時不能過壓以保證電解液對極片的浸潤效果。

　　4.分切(Slitting)

　　分切也叫分條，涂布完成的極片幅寬大，要將極片分切成多條。分切產(chǎn)品主要受切刀質(zhì)量、切刀角度以及張力的影響。

　　5.極耳成型(Tab Forming)

　　通過控制設(shè)備的上、下刀模之間的嚙合對極片進行剪切，使極片按照設(shè)計尺寸要求形成極耳的過程。

　　6.電極缺陷(Electrode Defects)

　　電極缺陷產(chǎn)生于極片生產(chǎn)中各階段，涂布中易產(chǎn)生頭厚、尾薄、厚邊、露箔、面密度不穩(wěn)、橫縱條紋、干料、針眼縮孔、白斑、麻點、異物等，具體原因具體分析。輥壓極片缺陷主要有收卷不齊、皺邊、厚度反彈、掉料粘輥、顆粒、厚度不穩(wěn)等。極片分切的缺陷有波浪邊、毛刺、卷邊、掉料等等。

　　7.卷繞(Winding)

　　卷繞是電芯的一種組成方式，適用于圓柱電池、方形電池以及軟包電池。通過控制設(shè)備的速度、張力、尺寸、偏差等因素，將分條后尺寸相匹配的負極極片、正極極片及隔膜卷成裸電芯的過程。卷繞的要點是隔膜包正負極，同時負極極片要包裹正極極片。這就要求負極極片不能露箔，露箔后會造成極片局部析鋰刺穿隔膜，引起短路。

　　8.疊片(Lamination)

　　疊片式電芯的另外一種組成方式，適用于方形及軟包鋰離子電池。通過控制疊片機實驗設(shè)備將沖片后的負極極片、正極極片及隔膜堆疊成裸電芯的過程。同樣還是要求隔膜包正負極，負極極片要包裹正極極片。

　　9.熱壓(Hot Pressing)

　　熱壓也叫整形，卷繞后的電芯處于鼓起狀態(tài)，不利于入殼和電解液的浸潤，需要將其熱壓以促進極片、隔膜間的接觸，同時減小體積、防止正負極極片的錯位。熱壓的影響因素有壓力、溫度、時間等，一般選擇60~80℃熱壓。

　　10.真空烘烤(Vacuum Baking)

　　真空烘烤分為極片烘烤和電芯烘烤，都是為了控制電芯的水分。水分對于鋰電池來說可以是致命的，水分與電解液接觸后，形成的氫氟酸對電池有巨大的損壞，生成的氣體也會造成電池鼓包等。真空烤箱設(shè)備烘烤效率受真空度、烘干溫度、時間影響，通過調(diào)整烘烤工藝盡量在低能耗的情況下高效烘干。

　　11.極耳焊接(Tab Welding)

　　無論是卷繞還是疊片方式，都需要進行極耳與集流體的焊接。將正負極極耳焊接在集流體位置處，要保證焊接的強度，防止極耳脫落。極耳焊接方式一般選用超聲焊接方式，其原理是在輔助加壓的情況下，通過焊頭、焊座將高頻振動波傳遞到兩個待焊接的物體，兩個待焊接接觸面相互摩擦，分子相互擴散而形成分子熔合焊接到一起。超聲焊接強度受焊接壓力、振幅、頻率、時間、焊機穩(wěn)定性、焊頭質(zhì)量、工裝、材料硬度等影響。

　　12.封裝(Packaging)

　　封裝形式主要有金屬殼封裝和鋁塑膜封裝兩種，金屬殼包括鋼殼、鋁殼，適用于圓柱電池和方形電池，鋁塑膜封裝適用于軟包電池。對于18650圓柱電池來說，封裝步驟是將卷繞完后卷芯放入鋼殼再進行點底焊、滾槽、注液后，再進行激光焊蓋帽最后機械封口。對于方形電池來說，封裝步驟是入殼后進行激光焊接封口，再注液孔注液完成后，完成最終的密封。

　　軟包電池封裝的不同之處在于采用鋁塑膜封裝，鋁塑膜由三層物質(zhì)組成，PP層、鋁層以及尼龍層。封裝的關(guān)鍵是將PP層融化后相互粘結(jié)到一起，熱封主要受到溫度、熱封時間、熱封壓力的影響，要保證無熱封不良、不過封等。對于有極耳處的頂封要特別注意，既要保證鋁塑膜PP層與極耳外表面的PP層粘結(jié)、密封良好，又要保證非極耳區(qū)鋁塑膜PP層面對面的粘結(jié)、密封良好。此外，與金屬外殼電池相比，鋁塑膜軟包電池在熱封之后需要包覆一層保護膜，防止外界物質(zhì)對鋁塑膜的劃傷。

　　13.氣密性檢測(Leakage Test)

　　通過負壓檢測方法或氦氣檢測方法，檢測電池是否存在泄漏的過程。氣密性檢測是非常有必要的，密封不良的電池將會引入水分、雜質(zhì)等造成電池中與電解液的副反應(yīng)，引起電池報廢。

　　14.注液(Electrolyte Injection)

　　電解液是鋰離子在電池內(nèi)部移動的通道，主要由溶質(zhì)和溶劑組成。溶質(zhì)是六氟磷酸鋰，溶劑一般選用三種或多種溶劑配合使用，如EC/DMC/DEC等。注液設(shè)備的工作過程就是將電解液注入電芯內(nèi)部，控制的參數(shù)主要有電解液量、注入壓力、時間等。

　　15.化成(Formation)

　　化成就是對注液封口后的電池進行第一次充放電?；傻哪康闹饕袃蓚€：一電池制作完成后，電極材料并不是處在最佳適用狀態(tài)，或者物理性質(zhì)不合適(例如顆粒太大，接觸不緊密等)，或者物相本身不對(例如一些合金機理的金屬氧化物負極)，需要進行首次充放電對其激活。二是鋰電池首次充放電，電子通過外部路徑到達石墨負極表面，與電解液溶劑、鋰離子發(fā)生反應(yīng)形成固態(tài)電解質(zhì)膜(SEI)，SEI對于鋰電池的性能有重要的影響。化成工藝對電池性能影響極大，因為充放電流大小、時間等因素對于電池中高質(zhì)量的SEI形成、產(chǎn)氣量大小、電阻大小等關(guān)鍵參數(shù)有很大影響。

　　16.老化(Aging)

　　老化一般就是指電池裝配注液完成后第一次充電化成后的放置，可以有常溫老化也可有高溫老化，兩者作用都是使初次充電化成后形成的SEI膜性質(zhì)和組成更加穩(wěn)定，保證電池電化學(xué)性能的穩(wěn)定性。

　　老化完成之后，對電池進行最后分容，經(jīng)過電阻、壓降等檢測合格后可以出廠。