（2025年版）鋰電池電芯生產(chǎn)加工實踐指南目的本指南旨在為初學者提供一份詳細、可直接照做的鋰電池電芯生產(chǎn)加工操作指南，幫助其了解鋰電池電芯生產(chǎn)加工的全過程，掌握相關(guān)操作技能和注意事項，確保生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的鋰電池電芯。前置條件知識儲備初學者需要了解鋰電池的基本原理、結(jié)構(gòu)和分類知識，熟悉鋰電池電芯生產(chǎn)涉及的化學、物理等基礎(chǔ)知識?？梢酝ㄟ^學習相關(guān)專業(yè)書籍、在線課程等方式進行知識積累。場地準備1.選擇合適的生產(chǎn)場地，面積應根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模確定，一般要求通風良好、干燥、清潔，地面應平整、防滑。2.對場地進行合理規(guī)劃，劃分原材料儲存區(qū)、生產(chǎn)加工區(qū)、成品檢驗區(qū)、成品儲存區(qū)等不同功能區(qū)域，并設(shè)置明顯的標識。3.安裝必要的通風設(shè)備、消防設(shè)備和安全防護設(shè)施，確保生產(chǎn)場地符合安全要求。設(shè)備與工具1.采購鋰電池電芯生產(chǎn)所需的設(shè)備，包括攪拌機、涂布機、輥壓機、分切機、卷繞機、注液機、封口機、化成設(shè)備等。2.準備好生產(chǎn)所需的工具，如扳手、鉗子、螺絲刀、萬用表等，并對設(shè)備和工具進行調(diào)試和檢查，確保其正常運行。原材料1.采購鋰電池電芯生產(chǎn)所需的原材料，包括正極材料、負極材料、電解液、隔膜等。2.對原材料進行質(zhì)量檢驗，確保其符合生產(chǎn)要求。原材料應儲存在干燥、陰涼、通風的環(huán)境中，并按照規(guī)定的儲存條件進行存放。人員培訓1.對參與生產(chǎn)的人員進行專業(yè)培訓，培訓內(nèi)容包括鋰電池電芯生產(chǎn)工藝、設(shè)備操作、安全注意事項等。2.培訓結(jié)束后，對人員進行考核，考核合格后方可上崗操作。詳細步驟原材料準備1.正極材料處理將采購的正極材料進行過篩，去除其中的雜質(zhì)和大顆粒物質(zhì)。過篩時應選擇合適的篩網(wǎng)孔徑，確保正極材料的粒度符合要求。根據(jù)生產(chǎn)配方，將過篩后的正極材料與導電劑、粘結(jié)劑等添加劑按照一定的比例進行稱量。稱量時應使用高精度的電子天平，確保稱量準確。將稱量好的正極材料和添加劑加入到攪拌機中，加入適量的溶劑，在一定的轉(zhuǎn)速和時間下進行攪拌，使物料充分混合均勻。攪拌過程中應注意控制攪拌速度和時間，避免物料團聚和沉淀。2.負極材料處理對負極材料進行石墨化處理，提高其電化學性能。石墨化處理應在高溫爐中進行，控制好處理溫度和時間。處理后的負極材料進行過篩，去除雜質(zhì)和大顆粒物質(zhì)。按照配方要求，將負極材料與導電劑、粘結(jié)劑等添加劑進行稱量和混合，加入適量的溶劑，在攪拌機中進行攪拌，使物料均勻混合。3.電解液配制根據(jù)鋰電池的類型和性能要求，選擇合適的鋰鹽和有機溶劑。鋰鹽一般選用六氟磷酸鋰等，有機溶劑可選用碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等。在干燥、無氧的環(huán)境中，將鋰鹽緩慢加入到有機溶劑中，同時進行攪拌，使鋰鹽充分溶解。溶解過程中應注意控制溫度和攪拌速度，避免鋰鹽分解和溶劑揮發(fā)。加入添加劑，如成膜添加劑、阻燃添加劑等，進一步改善電解液的性能。添加劑的加入量應根據(jù)配方要求進行精確控制。對配制好的電解液進行過濾，去除其中的雜質(zhì)和顆粒物質(zhì)。過濾后，將電解液儲存在密封的容器中，避免與空氣和水分接觸。4.隔膜準備選擇合適的隔膜材料，如聚乙烯、聚丙烯等微孔膜。隔膜應具有良好的化學穩(wěn)定性、機械強度和離子透過性。對隔膜進行裁剪，使其尺寸符合生產(chǎn)要求。裁剪時應注意保持隔膜的平整和清潔，避免劃傷和污染。極片制造1.涂布將攪拌好的正極漿料和負極漿料分別輸送到涂布機的料槽中。調(diào)整涂布機的參數(shù)，包括涂布速度、涂布厚度、涂布寬度等，確保極片的厚度和均勻性符合要求。一般來說，正極極片的涂布厚度在100200μm之間，負極極片的涂布厚度在80150μm之間。將銅箔（負極集流體）和鋁箔（正極集流體）分別安裝在涂布機的放卷裝置上，通過涂布頭將漿料均勻地涂覆在集流體上。涂布過程中應注意控制涂布的平整度和一致性，避免出現(xiàn)氣泡、劃痕等缺陷。涂布后的極片通過烘干裝置進行烘干，去除漿料中的溶劑。烘干溫度和時間應根據(jù)漿料的成分和涂布厚度進行調(diào)整，一般烘干溫度在80120℃之間，烘干時間在1030分鐘。2.輥壓將烘干后的極片輸送到輥壓機中，通過輥壓輥對極片進行輥壓，提高極片的壓實密度。輥壓過程中應控制好輥壓壓力、輥壓速度和輥間距，確保極片的壓實密度符合工藝要求。一般來說，正極極片的壓實密度在3.23.8g/cm3之間，負極極片的壓實密度在1.41.8g/cm3之間。對輥壓后的極片進行厚度測量和外觀檢查，確保極片的厚度均勻性和表面質(zhì)量符合要求。3.分切根據(jù)電芯的設(shè)計要求，使用分切機將輥壓后的極片分切成合適的尺寸和形狀。分切時應注意控制分切刀的鋒利度和切割速度，避免極片出現(xiàn)毛刺和撕裂現(xiàn)象。對分切后的極片進行分選，去除有缺陷的極片，確保用于電芯組裝的極片質(zhì)量合格。電芯組裝1.卷繞將分切好的正極極片、負極極片和隔膜按照一定的順序安裝在卷繞機上。一般來說，隔膜位于正極極片和負極極片之間，起到隔離正負極的作用。調(diào)整卷繞機的參數(shù)，包括卷繞速度、卷繞張力、卷繞圈數(shù)等，確保卷繞的電芯尺寸和形狀符合設(shè)計要求。卷繞過程中應注意控制卷繞的緊實度和同心度，避免出現(xiàn)極片褶皺和短路現(xiàn)象。卷繞完成后，對電芯進行外觀檢查，確保電芯的表面平整、無破損和變形。2.入殼選擇合適的電芯外殼，外殼材料一般有鋁殼、鋼殼等。對電芯外殼進行清洗和烘干處理，去除表面的油污和雜質(zhì)。將卷繞好的電芯放入電芯外殼中，注意電芯的正負極方向應與外殼的極柱方向一致。3.焊接使用焊接設(shè)備將電芯的正負極極耳分別與外殼的極柱進行焊接，確保焊接牢固、接觸良好。焊接過程中應控制好焊接電流、焊接時間和焊接壓力，避免出現(xiàn)虛焊、假焊等問題。對焊接后的電芯進行外觀檢查和電氣性能測試，確保焊接質(zhì)量符合要求。注液與封口1.注液將焊接好的電芯放入注液機的注液腔中，對電芯進行抽真空處理，去除電芯內(nèi)部的空氣和水分。通過注液機將配制好的電解液注入到電芯內(nèi)部，注液量應根據(jù)電芯的設(shè)計要求進行精確控制。注液過程中應注意控制注液速度和注液壓力，避免電解液泄漏和飛濺。注液完成后，對電芯進行靜置，使電解液充分滲透到極片中。靜置時間一般在1224小時之間。2.封口使用封口機對注液后的電芯進行封口處理，確保電芯內(nèi)部的電解液密封良好，防止電解液泄漏。封口過程中應控制好封口壓力和封口溫度，確保封口質(zhì)量符合要求。對封口后的電芯進行外觀檢查和密封性測試，確保電芯無電解液泄漏現(xiàn)象?；膳c檢測1.化成將封口后的電芯放入化成設(shè)備中，按照一定的充放電制度對電芯進行化成處理?；蛇^程中，電芯內(nèi)部會發(fā)生一系列的化學反應，形成穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)界面膜（SEI膜），從而提高電芯的性能和穩(wěn)定性。化成過程一般分為預充、主充和放電三個階段，每個階段的充放電電流、電壓和時間應根據(jù)電芯的設(shè)計要求進行調(diào)整?；蛇^程中應密切監(jiān)測電芯的電壓、電流和溫度變化，確?；蛇^程安全、穩(wěn)定。2.檢測化成完成后，對電芯進行外觀檢查，確保電芯表面無損傷、無變形、無電解液泄漏等問題。對電芯的電氣性能進行檢測，包括開路電壓、內(nèi)阻、容量、充放電效率等。檢測設(shè)備應定期進行校準，確保檢測結(jié)果準確可靠。對電芯進行安全性檢測，包括過充保護、過放保護、短路保護等。通過模擬各種極端情況，檢測電芯的安全性能是否符合要求。包裝與儲存1.包裝對檢測合格的電芯進行清潔和干燥處理，去除表面的灰塵和水分。使用合適的包裝材料對電芯進行包裝，包裝材料應具有良好的絕緣性、防潮性和防震性。常見的包裝材料有塑料薄膜、紙盒等。在包裝上標明電芯的型號、規(guī)格、容量、生產(chǎn)日期等信息，以便于識別和管理。2.儲存將包裝好的電芯儲存在干燥、陰涼、通風的環(huán)境中，儲存溫度一般在2030℃之間，相對濕度應控制在60%以下。電芯應按照型號、規(guī)格、批次等進行分類存放，避免混放。儲存過程中應定期對電芯進行檢查，確保電芯的質(zhì)量穩(wěn)定。常見問題與排錯提示原材料相關(guān)問題1.正極材料團聚原因：攪拌不充分、溶劑選擇不當、添加劑用量不合適等。解決方法：延長攪拌時間、提高攪拌速度，選擇合適的溶劑和添加劑，并精確控制其用量。2.電解液泄漏原因：密封不良、容器破損等。解決方法：檢查密封情況，更換密封件或容器，確保電解液儲存和使用過程中的密封性。3.隔膜污染原因：操作環(huán)境不清潔、人員操作不當?shù)?。解決方法：保持操作環(huán)境清潔，操作人員應佩戴干凈的手套和口罩，避免隔膜受到污染。極片制造問題1.涂布厚度不均勻原因：涂布機參數(shù)設(shè)置不當、漿料流動性不佳等。解決方法：重新調(diào)整涂布機的參數(shù)，如涂布速度、壓力等，改善漿料的流動性，可適當調(diào)整漿料的粘度和固含量。2.輥壓后極片開裂原因：輥壓壓力過大、極片干燥過度等。解決方法：降低輥壓壓力，調(diào)整極片的烘干溫度和時間，確保極片的水分含量在合適范圍內(nèi)。3.分切極片有毛刺原因：分切刀不鋒利、切割速度過快等。解決方法：更換鋒利的分切刀，降低切割速度，減少極片毛刺的產(chǎn)生。電芯組裝問題1.卷繞時極片褶皺原因：卷繞張力不均勻、隔膜與極片貼合不緊密等。解決方法：調(diào)整卷繞張力，確保張力均勻穩(wěn)定，檢查隔膜與極片的貼合情況，必要時進行調(diào)整。2.焊接虛焊原因：焊接參數(shù)設(shè)置不當、極耳表面有油污等。解決方法：重新調(diào)整焊接電流、時間和壓力等參數(shù)，對極耳表面進行清潔處理，去除油污和雜質(zhì)。3.入殼時電芯損壞原因：外殼尺寸不合適、入殼操作不當?shù)取＝鉀Q方法：選擇合適尺寸的外殼，規(guī)范入殼操作流程，避免電芯受到外力擠壓和碰撞。注液與封口問題1.注液量不準確原因：注液機計量不準確、操作人員操作失誤等。解決方法：定期對注液機進行校準，提高操作人員的操作技能，確保注液量準確。2.封口不嚴原因：封口壓力不足、封口溫度不合適等。解決方法：調(diào)整封口壓力和溫度，確保封口