鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程及鋰電生產(chǎn)設備。鋰離子電池的生產(chǎn)工藝技術(shù)非常嚴格、復雜。鋰電生產(chǎn)工藝流程長,設備多。鋰電設備泛指在鋰電池生產(chǎn)過程中使用的各種制造設備。鋰電設備對鋰電池性能和成本有重大影響,是決定因素之一。

鋰離子電池生產(chǎn)工藝流程

鋰離子電池構(gòu)成主要有正極、負極、非水電解質(zhì)和隔膜四部分組成。目前市場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。

鋰離子電池在生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)過的主要工序疊片、焊接和裁切為3道前后相連工序，且本身使用了自動化或半自動化的專機，3道工序間的銜接、流轉(zhuǎn)需要人工干預，不能實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，勞動強度較大，且不能保證電池產(chǎn)品的一致性。

鋰電池生產(chǎn)工藝較長，生產(chǎn)過程有50多道工序，相應需要50多種設備來完成各道工序的制造。工藝環(huán)節(jié)決定了鋰電池設備龐雜，專用性強。

鋰電前段生產(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)果是將鋰電池正負極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎，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。涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進行分切工藝處理。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。

鋰電中段工藝流程：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，是當前國內(nèi)設備廠商競爭比較激烈的一個領域，占鋰電池生產(chǎn)線價值量約30%。目前動力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應的電池結(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。

卷繞和疊片生產(chǎn)對應的前道工序為極片的制片和模切。制片包括對分切后的極片/極耳焊接、極片除塵、貼保護膠紙、極耳包膠和收卷或定長裁斷，其中收卷極片用于后續(xù)的全自動卷繞，定長裁斷極片用于后續(xù)的半自動卷繞；沖切極片是將分切后的極片卷繞沖切成型，用于后續(xù)的疊片工藝。

鋰電后段工藝流程：分容化成是核心環(huán)節(jié)

鋰電后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測和包裝入庫四道工序，占生產(chǎn)線價值量約35%。化成和分容作為后段工藝中最主要環(huán)節(jié)，對成型的電池進行激活檢測，由于電池的充放電測試周期長，因此設備的價值量最高。化成工藝的主要作用在于將注液封裝后的電芯充電進行活化，分容工藝則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數(shù)并進行分級。化成和分容分別由化成機和分容機通常由自動化分容化成系統(tǒng)完成。

鋰電生產(chǎn)設備有哪些？

鋰電設備是指為鋰電池生產(chǎn)提供的涂布、分切、疊片、卷繞、注液、焊接、檢測等工藝裝備。具體生產(chǎn)設備如下：

1.真空行星攪拌機：將各種電池材料均勻的攪拌成漿狀。

2.電極涂布機：攪拌后的漿料均勻涂膜在金屬箔片上。對漿料的涂布厚度精確到3微米以下。

3.輥壓機：涂布后的極片進一步壓實，提高電池的能量密度。

4.極片分切設備：用于極片涂布分切。

5.超聲焊接導電柄設備：用于卷繞和疊片工藝的金屬焊接。

6.卷繞機：將制造好的極片卷繞成電池。

7.手套箱：保證在低濕度環(huán)境下將電解液與卷芯封裝在一起。

8.注液機：保證高精度的流水化將電解液真空注入電池包裝材料內(nèi)。

9.化成測試設備：將做好的電池充電活化，產(chǎn)生電壓，同時測試電池的容量。

未來，新能源汽車市場的爆發(fā)式增長也將會持續(xù)間接拉動鋰電設備的快速增長。除此之外，在動力電池大規(guī)模批量生產(chǎn)以及電池安全性能不斷提升倒逼之下，國產(chǎn)鋰電設備開始逐步擺脫模仿日韓，呈現(xiàn)快速追趕國際先進水平甚至超越態(tài)勢。

國產(chǎn)鋰電設備經(jīng)過這幾年的快速發(fā)展，性能和質(zhì)量都有很大的提高，目前國產(chǎn)設備無論是在速度、控制精度和穩(wěn)定性方面都有了很大的提升，基本上都能夠滿足電池企業(yè)的需求，整體都在進步。

總結(jié)：鋰電池質(zhì)量至關(guān)重要，目前國內(nèi)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化主要存在的問題是電池質(zhì)量一致性不好。要從根本上解決鋰離子電池批產(chǎn)質(zhì)量一致性差問題，還要靠提高生產(chǎn)設備控制精度、生產(chǎn)線自動化水平來解決。帶動鋰電池生產(chǎn)企業(yè)進行技術(shù)升級和改造，從而促進我國鋰電池行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級。