锂电那些事今日第三条2025年04月26日 星期六
锂电池生产主要分为前中后段三个环节。锂电设备是锂电池生产的基础,是指利用设备将电化学物料通过各种工序制成电芯及参与电池系统组装的各类设备的总称。锂电设备的工艺水平及其运行情况直接影响锂电池的性能与质量,是决定锂电池品质的关键因素之一。锂电池的制作工艺复杂,涉及的工艺众多,整个生产过程涉及 30 多道工序,需要的设备种类也很多。整体来看锂电池生产主要分为前中后段三个环节,分别为前段极片制作环节、中段电芯装配环节、后段化成检测环节。具体如下:
前段极片制作环节:主要包括匀浆、涂布、辊压、分切/模切、制片等工序,是锂电
池制造的基础,对极片制作设备的性能、精度、稳定性、自动化水平和生产效能等
有着很高的要求。前段主要设备包括:搅拌机、涂布机、辊压机、分切机/模切机、
制片机等。
涂布、辊压、分切为前段核心工序,涂布机、辊压机、分切机为对应核心设备。涂
布:把搅拌后的浆料均匀涂覆在基材铜箔(负极载体)和铝箔(正极载体)上并烘
干制成正极和负极片,是锂电池研制和生产中的关键工序之一。辊压:对已涂布的
正负极极片进行轧压使其压实更好地依附在铝箔和铜箔上,以提高电池能量密度。
分切:将较宽的整卷极片连续纵切成若干所需宽度的窄片。分切后的极片不能出现
褶皱、脱粉,分切尺寸精度要求高,同时要求极片表面保持光滑和平整,边缘的毛
刺小。
中段电芯装配环节:主要包括卷绕或叠片、电芯预封装(入壳、极耳焊接、干燥等)、
注入电解液、封口等工序,对相关设备的精度、效率、一致性要求较高。中段主要
设备包括:卷绕/叠片机、入壳机、激光焊接机、烘干机、注液机等。
卷绕或叠片为中段核心工序,卷绕机、叠片机为对应核心设备。卷绕/叠片是将前段
工序中制作的极片制成锂电池的裸电芯,是完成锂电池制造的关键工序之一。卷绕:
将正极、负极极片料卷或长片间夹有一层隔膜,一起卷绕成一个圆柱体或菱形体的
电池芯体。叠片:将模切完成的正、负极片与隔膜间隔堆叠成电池的裸电芯。
后段化成检测环节:主要包括电芯化成、分容、检测、模组生产、PACK 等工序,主
要设备包括充放电机、分容机、检测设备、模组生产设备、PACK 设备等。
电芯化成、分容为后段核心工序,充放电机为对应核心设备。化成:主要作用在于
激活电池,使电池具备储电能力。分容:将化成好的电池按容量梯度分类,将性能
相近的电池分组,降低电池组内各个电池的单体差异性,提高电池组的整体性能。
充放电机记录电芯充放电的相关数据和曲线图表,以作为计算电芯电容量及评价电
芯是否合格、如何分类的依据。化成、分容环节直接决定电芯产品的合格率和批次
的一致性,是后段的关键工序。在充放电之外,电芯静置前后还要接受专门的测试
设备的检测,以测试电芯的电压和内阻。