软包装锂离子电池基础培训 吕江英 软包装锂离子电池基础培训 一、理论知识 二、基本物料 三、制造流程 四、最后的原则 五、常用知识 一、理论知识 电化学原理 LiMxOy+C6 LI1-zMxOy+LizC6 充电时，锂离子由正极迁移到负极，并嵌入石墨层；放电时，锂离子由负极石墨层脱出，嵌入到正极活性物质层。 软包装锂离子电池基础培训 软包装锂离子电池基础培训 一、理论知识 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 1、电池基本组成 正极：正极活性物质+导电剂+粘接剂+集流体+极耳 负极：正极活性物质+导电剂+粘接剂+集流体+极耳 隔膜：聚乙烯薄膜或者聚乙烯聚丙烯三层膜或者粘接了无机粉末的无纺布隔膜； 电解液：导电锂盐的有机溶液； 包装膜：铝塑多层膜； 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 2、正极 锂离子电池的正极活性物质为锂金属氧化物或者其它类型的化合物，如：钴酸锂、锰酸锂、锂钴锰镍酸锂、磷酸亚铁锂、磷酸钴锂、磷酸锰锂、磷酸钒锂、聚苯胺等，目前量产的锂离子电池的正极活性物质都含有锂元素，并且锂离子能够在一定的电压条件下嵌入和脱出； 正极的导电剂一般为导电炭黑，常用的有SP、S-0、KS6等； 正极的粘接剂一般使用PVDF，主要型号有761、761A等，适用于有机溶剂体系；也有使用水性粘接剂的，主要是一些聚丙烯酸酯类的粘接剂，如：LA132、F105等，也有使用SBR的，SBR使用时，要配合CMC增稠剂使用； 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 3、负极 负极活性物质为石墨或者其它物质，如：硅、锡、钛酸锂等；石墨有人造石墨和天然改性石墨，或者两者的混合物，也有将硅、锡等材料的纳米颗粒和石墨混用的，可以大大提高负极的比容量；钛酸锂具有非常好的性能，具有零形变的特性，并且高倍率放电性能非常好； 负极的导电剂一般也是导电炭黑SP，或者不使用导电剂； 负极的粘接剂也分为有机溶剂性的和水性的，和正极相同； 软包装锂离子电池基础培训 二、基础物料 4、电解液 电解液多为六氟磷酸锂的1mol/L碳酸酯溶液，根据电池的不同用途，溶质也可以是：六氟砷酸锂、高氯酸锂、三氟甲基二乙基磺酸锂或者其组合等，溶剂可以是碳酸二甲酯、碳酸乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸甲乙酯或者其不同比例的组合等。 电解液根据不同的安全性能的要求会添加不同的增强安全性能的添加剂，如防过充的、阻燃的、提高高温性能的、提高储存性能的、提高低温性能的等。 软包装锂离子电池基础培训 二、基础物料 5、隔膜 常用的隔膜有三种：聚丙烯隔膜、聚乙烯和聚丙烯三层膜、粘接了无机颗粒的无纺布隔膜； 聚丙烯隔膜的制备有干法和湿法两种方法，干法属于拉伸膜，湿法属于涂布造孔类成膜，一般来说，湿法隔膜性能更好一点，厚度一般有16、20、22、26微米； 三层隔膜是由聚乙烯拉伸膜和聚丙烯拉伸膜复合而成，具有干法隔膜的特性，厚度一般有22、26、30微米； 无纺布隔膜有无机颗粒粘附到无纺布上制成，具有不收缩，吸液量大的有点，安全性能非常好，但是需要更高的干燥条件，厚度一般有30、45微米； 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 6、集流体 正极的集流体一般为铝箔，也有使用钛箔或者其它箔材的，适用于一些特殊的用途；铝箔为压延工艺制作，目前常用的厚度为15微米，面密度在36-40g/m2左右；为了增强铝箔的拉伸强度，普遍在铝箔中增加了其它元素，形成合金，后期还使用了其它工艺来增强铝箔的拉伸性能。 负极的集流体一般为铜箔，也有使用不锈钢或者镍箔的；铜箔有电解铜箔和压延铜箔，同时电解铜箔有双面光铜箔和单面光铜箔，常用铜箔的厚度为9微米，也有12微米的，面密度在89g/m2到110g/m2不等。 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 7、极耳 正极的极耳使用的是金属铝极耳，负极使用的是镍极耳，也可以使用铜极耳或者镀镍铜极耳，也有厂家使用铝极耳（需要特殊保护）； 极耳胶有三种，白胶、黑胶、黄胶；白胶为一种物质，改性的CPP；黑胶为多层结构，最外层为改性CPP，中间一层为PET，最内层为改性的CPP；黄胶类似黑胶，不同的是中间一层为网状结构的无纺布；三种极耳各有优劣，白胶的热封参数比较难以掌控，容易过熔；黑胶比较硬，难以弯折，且易分层；黄胶极耳柔软，但是同样存在这容易分层的缺点； 极耳需要能够耐电解液的浸泡，需要能够通过高温高湿的检验；铝极耳要能够弯折多次不断，镍极耳要容易上锡； 软包装锂离子电池基础培训 二、基本物料 8、包装膜 软包装锂离子电池的包装膜为铝塑膜； 铝塑膜的主要生产厂家有两家，日本印刷DNP和昭和电工SHOWA； 铝塑膜由多层聚合物薄膜和Al层复合而成，最外层为PET或者NYLON层，粘接到Al层，内层为CPP层，也有在CPP和Al层间多粘接一层PET层的，用来防止短路； 铝塑膜的厚度常用的为112或者122微米厚的，也有用于超薄电池的87微米和动力电池的150微米厚度。 软包装锂离子电池基础培训 三、制造流程 1、来料检验——入库 2、前段领料——干燥——冷却——混料——涂布——断切——滚压——分条——分档——焊接极耳——拍平——粘接保护胶纸 3、分切隔膜；冲壳 4、中段卷绕（叠片）——平压及测短路——入壳——顶封——侧封——测短路及开口 5、后段干燥——注液——静置——预充——抽气——封边——切边——折边——第一次分容——老化——第二次分容——全检——喷码——出货 6、PACK 来料全检——正极转镍——加锡——加保护板——加线（胶纸）——热缩膜——全检——喷码——包装出货