鋰電池制造工藝流程及生產(chǎn)原材料介紹

來源：存能電氣  日期：2019-03-14 09:53  瀏覽量：次

　　鋰電池制造工藝流程及生產(chǎn)原材料介紹。目前市場(chǎng)上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，本文存能電氣小編就打架介紹一番。

　　一、鋰電池制造工藝流程：

　　鋰電池制造工藝：前中后三道工序，占比接近35%/30%/35%。主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段（前段）、電芯合成的卷繞注液階段（中段），以及化成封裝的包裝檢測(cè)階段（后段），價(jià)值量（采購(gòu)金額）占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國(guó)產(chǎn)比例差異等，工藝流程基本一致，價(jià)值量占比有偏差但總體符合該比例。

　　客觀地講，鋰電池生產(chǎn)工藝流程分為三大工段，一是極片制作，二是電芯制作，三是電池組裝。在鋰電池生產(chǎn)工藝中，極片制作是基礎(chǔ)、電芯制作是核心，電池組裝關(guān)系到鋰電池成品質(zhì)量。鋰電池生產(chǎn)工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負(fù)極拉漿、正極片、負(fù)極片、鋼殼裝配、注液及檢測(cè)以及包裝等。

　　鋰電池前段生產(chǎn)工藝：極片制造關(guān)系電池核心性能

　　鋰電池前端工藝的結(jié)果是將鋰電池正負(fù)極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ)，高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。

　　涂布和輥壓工藝之后是分切，即對(duì)涂布進(jìn)行分切工藝處理。如若分切過程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過程中的前端設(shè)備，如攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分條機(jī)等是電池制造的核心機(jī)器，關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量，因此前端設(shè)備的價(jià)值量（金額）占整條鋰電自動(dòng)化生產(chǎn)線的比例最高，約35%。

　　鋰電池中段工藝流程：效率先行，卷繞走在疊片之前

　　鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)設(shè)備廠商競(jìng)爭(zhēng)比較激烈的一個(gè)領(lǐng)域，占鋰電池生產(chǎn)線價(jià)值量約30%。

　　目前動(dòng)力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對(duì)應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn)，軟包電池則主要采用疊片工藝。

　　鋰電池后段工藝流程：分容化成是核心環(huán)節(jié)

　　鋰電池后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測(cè)和包裝入庫(kù)四道工序，占生產(chǎn)線價(jià)值量約35%。化成和分容作為后段工藝中最主要環(huán)節(jié)，對(duì)成型的電池進(jìn)行激活檢測(cè)，由于電池的充放電測(cè)試周期長(zhǎng)，因此設(shè)備的價(jià)值量最高。化成工藝的主要作用在于將注液封裝后的電芯充電進(jìn)行活化，分容工藝則是在電池活化后測(cè)試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級(jí)。化成和分容分別由化成機(jī)和分容機(jī)通常由自動(dòng)化分容化成系統(tǒng)完成。

　　鋰電池Pack工藝：看似簡(jiǎn)單但需要與系統(tǒng)性設(shè)計(jì)結(jié)合

　　動(dòng)力電池組系統(tǒng)是將眾多單個(gè)的電芯通過串、并聯(lián)的方式連接起來的電池組，綜合了動(dòng)力和熱管理等電池硬件系統(tǒng)。Pack是動(dòng)力電池系統(tǒng)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)應(yīng)用的關(guān)鍵，是連接上游電芯生產(chǎn)和下游整車的應(yīng)用核心環(huán)節(jié)，通常設(shè)計(jì)需求由電芯廠或汽車廠提出，通常由電池廠、汽車廠或者第三方Pack廠完成。

　　鋰電池Pack產(chǎn)線相對(duì)簡(jiǎn)單，核心工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測(cè)等工藝，核心設(shè)備為激光焊接機(jī)以及各類粘貼檢測(cè)設(shè)備。目前，各大鋰電設(shè)備廠商在此領(lǐng)域的自動(dòng)化集成布局較少，而大族激光、聯(lián)贏激光等激光設(shè)備廠商由于在激光領(lǐng)域的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在Pack設(shè)備領(lǐng)域占有率較高。

　　二、鋰電池生產(chǎn)原材料介紹：

　　生產(chǎn)鋰電池主要原材料包括鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰、三原材料、磷酸鐵鋰等等。

　　鋰電池生產(chǎn)材料構(gòu)成主要有：正極材料、負(fù)極材料、隔膜、電解液。此外還包括包裝等其他部分。目前，鋰電池原材料供應(yīng)充足，部分產(chǎn)品產(chǎn)能充足，競(jìng)爭(zhēng)激烈，其市場(chǎng)價(jià)格不斷下跌；但少部分高端產(chǎn)品產(chǎn)能不足，出現(xiàn)高端原材料產(chǎn)品價(jià)格過高的現(xiàn)象。總體來看，鋰電池行業(yè)依舊火熱。

　　實(shí)際上，在鋰電池正極材料領(lǐng)域，任何微小的技術(shù)革新都有可能掀起新一輪的市場(chǎng)拓展，我國(guó)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)正極材料關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)攻關(guān)，取得國(guó)際領(lǐng)先地位，增強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，在國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì)。

　　由此可見，鋰電池生產(chǎn)工藝流程各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都與產(chǎn)品質(zhì)量、安全性有緊密的聯(lián)系，鋰電池生產(chǎn)過程中每一環(huán)節(jié)都要從嚴(yán)、從細(xì)進(jìn)行管理，這樣才能提升鋰電池產(chǎn)品安全性能。鋰電池材料總體存在中低端產(chǎn)能過剩與高端產(chǎn)品供不應(yīng)求的現(xiàn)狀。鋰電池是性能卓越的新一代綠色高能電池，已成為高新技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)之一。