（2025年版）電池生產(chǎn)加工實(shí)踐指南目的本指南旨在為初學(xué)者提供全面、詳細(xì)且可直接操作的電池生產(chǎn)加工實(shí)踐指導(dǎo)，幫助其了解電池生產(chǎn)加工的基本流程、掌握關(guān)鍵技術(shù)和操作要點(diǎn)，確保能夠安全、高效地完成電池的生產(chǎn)加工任務(wù)，生產(chǎn)出符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的電池產(chǎn)品。前置條件知識(shí)儲(chǔ)備了解基本的電化學(xué)知識(shí)，包括電池的工作原理、電極反應(yīng)、電解質(zhì)的作用等。可以通過閱讀相關(guān)的電化學(xué)教材，如《物理化學(xué)》中關(guān)于電化學(xué)的章節(jié)，或者在線學(xué)習(xí)相關(guān)課程，如中國大學(xué)MOOC平臺(tái)上的“電化學(xué)基礎(chǔ)”課程。熟悉電池的基本結(jié)構(gòu)和常見類型，如鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池等的特點(diǎn)和應(yīng)用場景。可查閱專業(yè)的電池技術(shù)書籍，如《現(xiàn)代電池技術(shù)》。設(shè)備與工具準(zhǔn)備生產(chǎn)設(shè)備：根據(jù)生產(chǎn)的電池類型準(zhǔn)備相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備，如鋰離子電池生產(chǎn)需要攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分切機(jī)、卷繞機(jī)、熱壓機(jī)、注液機(jī)、封口機(jī)等；鉛酸電池生產(chǎn)需要和膏機(jī)、涂板機(jī)、固化干燥箱、化成設(shè)備等。設(shè)備應(yīng)選擇質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的產(chǎn)品，并按照設(shè)備說明書進(jìn)行安裝和調(diào)試。檢測(cè)設(shè)備：配備必要的檢測(cè)設(shè)備，如萬用表、電池充放電測(cè)試儀、內(nèi)阻測(cè)試儀、高低溫試驗(yàn)箱、電子天平、顯微鏡等，用于對(duì)原材料、半成品和成品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)。工具：準(zhǔn)備常用的工具，如螺絲刀、扳手、鉗子、鑷子、剪刀等，以及防護(hù)工具，如手套、護(hù)目鏡、口罩等。原材料準(zhǔn)備根據(jù)生產(chǎn)的電池類型，準(zhǔn)備相應(yīng)的原材料。例如，鋰離子電池的原材料包括正極材料（如鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰等）、負(fù)極材料（如石墨）、電解質(zhì)（如六氟磷酸鋰溶液）、隔膜（如聚乙烯、聚丙烯隔膜）等；鉛酸電池的原材料包括鉛粉、硫酸、隔板等。原材料應(yīng)選擇質(zhì)量合格、符合生產(chǎn)要求的產(chǎn)品，并按照規(guī)定的儲(chǔ)存條件進(jìn)行存放，防止原材料受潮、氧化等。場地準(zhǔn)備選擇合適的生產(chǎn)場地，場地應(yīng)具備良好的通風(fēng)、采光和防火、防爆等安全條件。生產(chǎn)場地應(yīng)劃分不同的功能區(qū)域，如原材料儲(chǔ)存區(qū)、生產(chǎn)加工區(qū)、檢測(cè)區(qū)、成品存放區(qū)等，并保持各區(qū)域的整潔和有序。對(duì)生產(chǎn)場地進(jìn)行清潔和消毒，確保生產(chǎn)環(huán)境符合衛(wèi)生要求。詳細(xì)步驟鋰離子電池生產(chǎn)加工步驟原材料預(yù)處理正極材料處理：將正極材料（如鈷酸鋰）進(jìn)行研磨，使其粒度達(dá)到生產(chǎn)要求。使用電子天平準(zhǔn)確稱量一定量的正極材料，加入適量的粘結(jié)劑（如聚偏氟乙烯）和溶劑（如N-甲基吡咯烷酮），放入攪拌機(jī)中進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r(shí)間一般為46小時(shí)，直到形成均勻的正極漿料。負(fù)極材料處理：將負(fù)極材料（如石墨）進(jìn)行篩分，去除雜質(zhì)和大顆粒。按照一定比例加入粘結(jié)劑（如丁苯橡膠）和增稠劑（如羧甲基纖維素鈉），并加入適量的去離子水，在攪拌機(jī)中攪拌35小時(shí)，制成負(fù)極漿料。隔膜處理：將隔膜（如聚乙烯隔膜）進(jìn)行裁剪，使其尺寸符合生產(chǎn)要求。對(duì)隔膜進(jìn)行表面處理，如涂覆陶瓷涂層，以提高隔膜的熱穩(wěn)定性和安全性。涂布將制備好的正極漿料和負(fù)極漿料分別通過涂布機(jī)均勻地涂覆在鋁箔（正極集流體）和銅箔（負(fù)極集流體）上。涂布過程中要控制好涂布速度、涂布厚度和涂布均勻性。一般正極涂布厚度為100200μm，負(fù)極涂布厚度為80150μm。涂布后的極片需要進(jìn)行干燥處理，去除漿料中的溶劑。干燥溫度和時(shí)間根據(jù)漿料的成分和涂布厚度而定，一般正極干燥溫度為100120℃，干燥時(shí)間為23小時(shí)；負(fù)極干燥溫度為80100℃，干燥時(shí)間為34小時(shí)。輥壓將干燥后的極片通過輥壓機(jī)進(jìn)行輥壓，以提高極片的密度和壓實(shí)度。輥壓過程中要控制好輥壓壓力和輥壓速度，一般輥壓壓力為510MPa，輥壓速度為0.51m/min。輥壓后的極片需要進(jìn)行檢測(cè)，確保極片的厚度、密度和表面平整度符合要求。分切使用分切機(jī)將輥壓后的極片按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分切，得到所需尺寸的正極片和負(fù)極片。分切過程中要控制好分切尺寸和分切精度，避免極片出現(xiàn)毛刺和裂紋。對(duì)分切后的極片進(jìn)行外觀檢查，去除不合格的極片。卷繞將分切好的正極片、負(fù)極片和隔膜按照一定的順序進(jìn)行卷繞，形成電池電芯。卷繞過程中要控制好卷繞張力和卷繞速度，確保電芯的卷繞緊密、整齊。卷繞后的電芯需要進(jìn)行熱壓處理，以固定電芯的形狀和結(jié)構(gòu)。熱壓溫度和時(shí)間根據(jù)電芯的尺寸和材料而定，一般熱壓溫度為80100℃，熱壓時(shí)間為12小時(shí)。裝配將熱壓后的電芯放入電池殼中，并進(jìn)行焊接，連接正極片和正極極耳、負(fù)極片和負(fù)極極耳。焊接過程中要控制好焊接電流和焊接時(shí)間，確保焊接牢固、可靠。在電池殼中安裝安全閥、密封圈等部件，確保電池的安全性和密封性。注液將電解質(zhì)（如六氟磷酸鋰溶液）通過注液機(jī)注入電池殼中。注液量要根據(jù)電池的設(shè)計(jì)容量和電芯的孔隙率進(jìn)行精確控制。注液過程中要在干燥、無氧的環(huán)境中進(jìn)行，防止電解質(zhì)受潮和氧化。注液后，將電池進(jìn)行密封，防止電解質(zhì)泄漏。化成將密封后的電池進(jìn)行化成處理，即對(duì)電池進(jìn)行首次充電和放電?；蛇^程中要控制好充電電流、充電電壓和充電時(shí)間，一般充電電流為0.10.5C，充電電壓為4.2V（鋰離子電池），充電時(shí)間為812小時(shí)。化成后的電池需要進(jìn)行老化處理，即在一定的溫度和濕度條件下放置一段時(shí)間，使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。老化時(shí)間一般為2448小時(shí)。檢測(cè)與分選使用電池充放電測(cè)試儀、內(nèi)阻測(cè)試儀等檢測(cè)設(shè)備對(duì)老化后的電池進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括電池的容量、電壓、內(nèi)阻、充放電效率等。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電池進(jìn)行分選，將性能符合要求的電池作為成品進(jìn)行包裝和儲(chǔ)存，將不合格的電池進(jìn)行返工或報(bào)廢處理。鉛酸電池生產(chǎn)加工步驟鉛粉制造將鉛錠放入鉛粉機(jī)中進(jìn)行研磨，制成鉛粉。鉛粉的粒度和氧化度要符合生產(chǎn)要求，一般鉛粉的粒度為15μm，氧化度為70%80%。對(duì)鉛粉進(jìn)行檢測(cè)，確保鉛粉的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。和膏將鉛粉、硫酸、添加劑（如短纖維、腐植酸等）和水按照一定的比例放入和膏機(jī)中進(jìn)行攪拌，制成鉛膏。和膏過程中要控制好攪拌時(shí)間、攪拌速度和溫度，一般攪拌時(shí)間為3060分鐘，攪拌速度為3050r/min，溫度為4050℃。鉛膏的密度和粘度要符合生產(chǎn)要求，一般鉛膏的密度為45g/cm3，粘度為1020Pa·s。涂板使用涂板機(jī)將鉛膏均勻地涂覆在板柵上，制成極板。涂板過程中要控制好涂板厚度和涂板均勻性，一般正極板涂板厚度為23mm，負(fù)極板涂板厚度為12mm。涂板后的極板需要進(jìn)行干燥處理，去除鉛膏中的水分。干燥溫度和時(shí)間根據(jù)極板的尺寸和鉛膏的成分而定，一般干燥溫度為5060℃，干燥時(shí)間為1224小時(shí)。固化干燥將干燥后的極板放入固化干燥箱中進(jìn)行固化干燥處理，使極板中的鉛膏發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的活性物質(zhì)。固化干燥過程中要控制好溫度、濕度和時(shí)間，一般固化溫度為6070℃，濕度為80%90%，固化時(shí)間為2448小時(shí)。固化干燥后的極板需要進(jìn)行檢測(cè)，確保極板的質(zhì)量符合要求。裝配將固化干燥后的正極板和負(fù)極板按照一定的順序進(jìn)行排列，并插入隔板，組成電池單體。電池單體的連接方式可以采用串聯(lián)或并聯(lián)，根據(jù)電池的設(shè)計(jì)要求而定。將電池單體放入電池槽中，并進(jìn)行密封，連接電池的正負(fù)極端子。化成將裝配好的電池進(jìn)行化成處理，即對(duì)電池進(jìn)行首次充電和放電。化成過程中要控制好充電電流、充電電壓和充電時(shí)間，一般充電電流為0.10.2C，充電電壓為2.42.6V（單格），充電時(shí)間為4872小時(shí)?；珊蟮碾姵匦枰M(jìn)行清洗和干燥處理，去除電池表面的酸液和雜質(zhì)。檢測(cè)與包裝使用電池充放電測(cè)試儀、內(nèi)阻測(cè)試儀等檢測(cè)設(shè)備對(duì)化成后的電池進(jìn)行性能檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括電池的容量、電壓、內(nèi)阻、充放電效率等。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)電池進(jìn)行分選，將性能符合要求的電池進(jìn)行包裝和儲(chǔ)存，將不合格的電池進(jìn)行返工或報(bào)廢處理。常見問題與排錯(cuò)提示鋰離子電池常見問題及解決方法電池容量不足原因：正極材料活性物質(zhì)含量不足、負(fù)極材料嵌鋰能力下降、電解液量不足、電池內(nèi)部短路等。解決方法：檢查正極材料和負(fù)極材料的質(zhì)量，確保其活性物質(zhì)含量符合要求；增加電解液的注液量；對(duì)電池進(jìn)行拆解檢查，排除內(nèi)部短路故障。電池內(nèi)阻過大原因：極片壓實(shí)度過高、極耳焊接不良、電解液導(dǎo)電性差等。解決方法：調(diào)整輥壓壓力，降低極片壓實(shí)度；檢查極耳焊接質(zhì)量，重新進(jìn)行焊接；更換導(dǎo)電性好的電解液。電池自放電嚴(yán)重原因：電池內(nèi)部存在微短路、隔膜破損、電解液不純等。解決方法：對(duì)電池進(jìn)行拆解檢查，排除內(nèi)部微短路故障；更換破損的隔膜；使用純度高的電解液。鉛酸電池常見問題及解決方法電池硫化原因：電池長期處于欠充電狀態(tài)、充電電流過小、電解液密度過高、電池?cái)R置時(shí)間過長等。解決方法：采用脈沖修復(fù)法對(duì)電池進(jìn)行修復(fù)，即使用脈沖充電器對(duì)電池進(jìn)行充電，通過脈沖電流去除電池極板上的硫酸鉛結(jié)晶；調(diào)整充電參數(shù)，增加充電電流和充電時(shí)間；降低電解液密度。電池失水原因：充電過程中電解水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和氧氣逸出、電池密封不良等。解決方法：定期檢查電池的液位，及時(shí)補(bǔ)充去離子水；檢查電池的密封性能，對(duì)密封不良的部位進(jìn)