圆柱电芯18650制造过程与流程培训课件.ppt
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1、品质部品质部 日期:日期:2014.9.15 锂电池锂电池的的正极材料是氧化锂钴,负极材料是碳材。电池通过正极正极材料是氧化锂钴,负极材料是碳材。电池通过正极产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,产生的锂离子在负极碳材中的嵌入与迁出来实现电池的充放电过程,所以人们称之为所以人们称之为Li-ionLi-ion。 什么是锂离子电池?什么是锂离子电池? 锂锂 工作原理即充放电原理。工作原理即充放电原理。Li-ionLi-ion(锂电池)(锂电池)的正极材料是的正极材料是氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有锂氧化钴锂,负极是碳。当对电池进行充电时,电池的正极上有
2、锂离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的离子生成,生成的锂离子经过电解液运动到负极。而作为负极的碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层碳呈层状结构,它有很多微孔,达到负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池的微孔中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。同样,当对电池进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离进行放电时(即我们使用电池的过程),嵌在负极碳层中的锂离子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。子脱出,又运动回正极。回正极的锂离子越多,放电容量越高。我们通常所说的电池容量指的就是放电容量
3、。在我们通常所说的电池容量指的就是放电容量。在Li-ionLi-ion的充放电的充放电过程中,锂离子处于从正极过程中,锂离子处于从正极负极负极正极的运动状态。正极的运动状态。Li-ionLi-ion就就象一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一象一把摇椅,摇椅的两端为电池的两极,而锂离子就象运动员一样在摇椅两端来回奔跑。所以,样在摇椅两端来回奔跑。所以,Li-ionLi-ion(锂电池)(锂电池)又叫摇椅式电又叫摇椅式电池。池。什么是锂离子电池?什么是锂离子电池? 充电充电正极反应:正极反应:LiCoO2 = Li1-xCoO2 + xLi+ + xe- 负极反应:负极反应:C
4、+ xLi+ + xe- = CLix 电池总反应:电池总反应:LiCoO2 + C = Li1-xCoO2 + CLix -放电放电正电极LiCoO2负电极CLi+Li+Li+Li+Li+Li+充电放电氧钴锂离子炭e-e-e-e-e-e-e-正极匀浆正极涂布正极碾压正极分切卷绕入壳滚槽注液激光焊封口预充OCV0第一次高温存储OCV1第三次常温存储OCV2第四次常温存储OCV3分容OCV4分级包装正极片烘烤极组烘烤热缩喷码制片车间制片车间装配车间装配车间化成车间化成车间包装车间包装车间负极匀浆负极涂布负极碾压负极分切负极片烘烤正极制胶负极制胶干燥存储二次清洗X-ray检测一次清洗涂防锈油壳体喷
5、码第二次常温存储数据装载托盘注销外观全检喷等级码入库外观全检外观全检等级扫描检查正正 极极 匀匀 桨桨搅拌机浆料小车钴酸锂导电剂胶液溶剂粘结剂制胶罐正极制胶匀桨工序关键要点:正极来料的确认:1、标识:清晰、明确,与BOM、发料单、工艺标准相一致。 2、外观:包装完整,符合制程检验标准。 3、保质:在有效期范围内。加料比:严格按电池工艺标准执行 钴酸锂:导电剂:粘结剂:制胶溶剂=100:0.77:1.35:34搅拌速度、时间:严格按电池工艺标准执行胶液的粘度、固含量、外观:1、胶液的粘度、固含量按工艺标准进行检验和控制 2、胶液的外观要求:无色透明粘稠状、均匀、无白点、 无沉淀、无杂质等。粉体过
6、筛:1、筛网目数,粉体150目、super-p 100目 2、筛网外观:筛网无破损,网目无干料及杂质堵塞等现象。 3、真空输送管无堵塞、通气不顺,罐体清洁无污物、杂质。除铁比率:来料和除铁后铁,铜,镍均要小于100PPM; 除铁比率=除铁前铁含量(PPM)-出铁后铁含量(PPM)电子秤的稳定性:用20Kg砝码每天校准一次。搅拌机的循环水温度、搅拌速度、搅拌时间、加料的顺序:严格按工艺标准去设置和控制浆料的粘度、固含量、外观:1、浆料的粘度、固含量按工艺标准进行检验和控制 2、胶液的外观要求:黑色均匀粘稠状胶体、无气泡、杂质、大颗粒、 絮状凝胶、油污、沉淀等现象。抽真空要求:真空度为-(0.08
7、5-0.1)MPa干混罐残留物的清除: 罐内清洁、无污物、杂质。负负 极极 匀匀 桨桨搅拌机浆料小车石墨导电剂胶液粘结剂 SBR 溶剂CMC制胶罐负极制胶匀桨工序关键要点:负极来料的确认:1、标识:清晰、明确,与BOM、发料单、工艺标准相一致。 2、外观:包装完整,符合制程检验标准。 3、保质:在有效期范围内。加料比:严格按电池工艺标准执行 石墨粉:导电剂:SBR:CMC:制胶溶剂=100:2.1:4.2:1.7:92搅拌速度、时间:严格按电池工艺标准执行胶液的粘度、固含量、外观:1、胶液的粘度、固含量按工艺标准进行检验和控制 2.开盖检查,每次取胶液上层和下层,无色透明粘稠状、均匀、 无白点
8、、无沉淀、无杂质等。 粉体过筛:1、筛网目数,粉体150目、导电剂 50目 2、筛网外观:筛网无破损,网目无干料及杂质堵塞等现象。 3、真空输送管无堵塞、通气不顺,罐体清洁无污物、杂质。除铁比率:来料和除铁后铁,铜,镍均要小于100PPM;除铁比率=除铁前铁含量(PPM)-出铁后铁含量(PPM) 电子秤的稳定性:用20Kg砝码每天校准一次。搅拌机的循环水温度、搅拌速度、搅拌时间、加料的顺序:严格按工艺标准去设置和控制浆料的粘度、固含量、外观:1、浆料的粘度、固含量按工艺标准进行检验和控制 2、胶液的外观要求:黑色均匀粘稠状胶体、无气泡、杂质、大颗粒、 絮状凝胶、油污、沉淀等现象。抽真空要求:真
9、空度为-(0.085-0.1)MPa干混罐残留物的清除: 罐内清洁、无污物、杂质。 涂涂 布布涂布好的极片准备好的浆料涂布机烘区涂布机排废气管涂布工序关键要点:箔材外观:表面、切面平整,色泽均一,无明显亮线、明显凹凸点、暗痕条纹等,边缘 无明显翘边和褶皱,无掉粉,管芯无生锈。标识、外保护: 有保护膜及完整的合格标识卡箔材厚度: 铜箔 102um 铝箔 162um箔材面密度:铜箔 8.750.4mg/c 铝箔 4.320.4mg/c 箔材宽度:铜箔 6102mm 铝箔 6002mm浆料来料检:随工单填写内容完整、字迹清楚,固含量及粘度符合匀浆工艺标准。运浆小车的清洁效果:运浆小车内、外表面洁净无
10、异物,除铁器表面铁粉清洁干净。料槽中的浆料的外观:无气泡、硬块、水珠,色泽均一极片粘附力:符合正、负极片粘附力测试作业指导书料槽浆料的高度:料槽的2/3高度浆料涂布前放置时间: 正、负极: 小于等于8小时涂布时的走速: 10米/分钟涂布A、B面的烘区温度:严格按涂布机头作业指导书控制A面敷料量: 正极: 25.160.5mg/c 负极: 10.940.18mg/c B面敷料量: 正极: 21.160.48mg/c 负极: 11.040.18mg/cA、B面各段长按工艺标准执行A、B面涂敷对齐度:正极: 首齐( 1.0mm) 负极:首齐( 1.0mm) 极片压边宽:正极:51mm 负极: 51m
11、m失重比:正、负极: 0.2%环境粉尘、环境温湿度:见环境控制工艺标准碾碾 压压碾压机碾压工序关键要点:辊轮走速 :正极: 30m /min 负极一次碾压: 30m /min 负极二次碾压: 20m /min 压力 : 正极: 130-170t 负极: 100t 张力 : 正极: 放卷张力初值设定为5.01N 收卷张力初值设定为 7.52N 负极: 放卷张力初值设定为5.52N 收卷张力初值设定为7.52N厚度: 正极: 135-140um 负极: 一次碾压1803um 二次碾压1583um极片外观:收卷整齐,极片无结疤、断片、折皱、掉料不良.环境粉尘、环境温湿度:见环境控制工艺标准分分 切切
12、分切机分切刀 分分 切切 直直 观观 图图分切工序关键要点:小片宽度:正极:560.1mm 负极: 580.1mm毛刺: 12um极片弧形度:负极:679mm长(一片)弧高0.68mm 正极:660mm长(一片)弧高0.66mm掉料露箔:依制程检验标准 刀具走长更换周期:依西村分切刀管理规定速度张力:依正、负极分切作业指导书 环境粉尘、环境温湿度:见环境控制工艺标准极片烘烤极片烘烤烘烤工序关键要点:烘烤温度和时间:正极:主加热设定温度:752 辅加热设定温度:452 烘烤时间为:8小时 压力:加热启动压力100Pa,真空泵运作压力300Pa N2气保护降温,主加热温度降低到50 以下时取出 负
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