[精选]手机电池制作工艺.pptx
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1、手機電池制造知識Prepared by Alina Ma目錄n n鋰離子電池的概述n n鋰離子電池工作原理n n鋰離子電池的結構n n鋰離子電池生產流程n n鋰離子電池的特點n n鋰離子電池常用特性n n電池不良項目及成因鋰離子電池概述n n锂离子二次电池是在研究锂二次电池的基础上开锂离子二次电池是在研究锂二次电池的基础上开锂离子二次电池是在研究锂二次电池的基础上开锂离子二次电池是在研究锂二次电池的基础上开展起来的。由于锂电池在充电时锂枝晶的出现,展起来的。由于锂电池在充电时锂枝晶的出现,展起来的。由于锂电池在充电时锂枝晶的出现,展起来的。由于锂电池在充电时锂枝晶的出现,易造成隔膜刺破引起短路
2、,出现电池爆炸等安全易造成隔膜刺破引起短路,出现电池爆炸等安全易造成隔膜刺破引起短路,出现电池爆炸等安全易造成隔膜刺破引起短路,出现电池爆炸等安全问题,长期困扰锂二次电池的研究进展。采用嵌问题,长期困扰锂二次电池的研究进展。采用嵌问题,长期困扰锂二次电池的研究进展。采用嵌问题,长期困扰锂二次电池的研究进展。采用嵌锂的化合物作电极后,电池在充放过程中仅仅靠锂的化合物作电极后,电池在充放过程中仅仅靠锂的化合物作电极后,电池在充放过程中仅仅靠锂的化合物作电极后,电池在充放过程中仅仅靠锂离子在两极之间的转移,防止了锂枝晶的出现,锂离子在两极之间的转移,防止了锂枝晶的出现,锂离子在两极之间的转移,防止了
3、锂枝晶的出现,锂离子在两极之间的转移,防止了锂枝晶的出现,使安全问题、循环寿命短的问题得到基本解决。使安全问题、循环寿命短的问题得到基本解决。使安全问题、循环寿命短的问题得到基本解决。使安全问题、循环寿命短的问题得到基本解决。n n目前,锂离子二次电池所采用的负极材料的碳,目前,锂离子二次电池所采用的负极材料的碳,目前,锂离子二次电池所采用的负极材料的碳,目前,锂离子二次电池所采用的负极材料的碳,正极是嵌锂的金属氧化物,电解液是由无机盐正极是嵌锂的金属氧化物,电解液是由无机盐正极是嵌锂的金属氧化物,电解液是由无机盐正极是嵌锂的金属氧化物,电解液是由无机盐LiPF6LiPF6溶于有机溶剂所组成。
4、溶于有机溶剂所组成。溶于有机溶剂所组成。溶于有机溶剂所组成。電池工作原理電池工作原理n n鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物鋰離子電池的正負極均採用可供鋰離子自由脫嵌的活性物質,當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。質,當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。質,當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。質,當電池充電時鋰離子從正極進入溶液轉到負極中去。放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電放電時鋰離
5、子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電放電時鋰離子又從負極進入溶液轉到正極。鋰離子進入電極的過程中叫嵌入極的過程中叫嵌入極的過程中叫嵌入極的過程中叫嵌入;從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時從電極出來的過程叫脫嵌。充放電時離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去,故有人離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去,故有人離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去,故有人離子的往返的嵌入和脫嵌正像搖椅一樣搖來搖去,故有人稱鋰離子電池為稱鋰離子電池為稱鋰離子電池為稱鋰離子電池為“搖椅電池。其化學反應方程式為:搖椅電池。其化學反應方程式為
6、:搖椅電池。其化學反應方程式為:搖椅電池。其化學反應方程式為:正極正極 LiCoOLiCoO2 2-Li-Li1-x1-xCoOCoO2 2+xLi+xLi+xe+xe-負極負極 6C+xLi6C+xLi+xe+xe-Li-Lix xC C6 6全反應全反應 6C+LiCoO6C+LiCoO2 2-Li-Lix xC C6 6+Li+Li1-x1-xCoOCoO2 2鋰離子電池的結構1 1 1 1、正极:电池反响的主体,主要反响物质为正极:电池反响的主体,主要反响物质为正极:电池反响的主体,主要反响物质为正极:电池反响的主体,主要反响物质为LiCoO2LiCoO2LiCoO2LiCoO2,正极
7、片,正极片,正极片,正极片是由是由是由是由LiCoO2LiCoO2LiCoO2LiCoO2粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。粉末调成膏体状涂覆在铝箔上烘干而成。2 2 2 2、负极:与正极匹配成为电池反响的主体,主要反响物质为、负极:与正极匹配成为电池反响的主体,主要反响物质为、负极:与正极匹配成为电池反响的主体,主要反响物质为、负极:与正极匹配成为电池反响的主体,主要反响物质为C C C C,负极片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。,负极片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。,负极片是由石墨粉末调成膏
8、体状涂覆在铜箔上烘干而成。,负极片是由石墨粉末调成膏体状涂覆在铜箔上烘干而成。3 3 3 3、隔膜纸:置于正极与负极之间起隔离作用,主要是防止正、隔膜纸:置于正极与负极之间起隔离作用,主要是防止正、隔膜纸:置于正极与负极之间起隔离作用,主要是防止正、隔膜纸:置于正极与负极之间起隔离作用,主要是防止正极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的极与负极直接接触而导致电池内部短路。现在的所采用的隔膜纸一般为隔膜纸一般为隔膜纸一般为隔膜纸一般为PE/PPPE/PPPE/PPPE/PP多层微孔薄膜
9、。多层微孔薄膜。多层微孔薄膜。多层微孔薄膜。4 4 4 4、电解液:电池反响过程中作锂离子来回移动的载体,一般、电解液:电池反响过程中作锂离子来回移动的载体,一般、电解液:电池反响过程中作锂离子来回移动的载体,一般、电解液:电池反响过程中作锂离子来回移动的载体,一般采用采用采用采用LiPF6LiPF6LiPF6LiPF6作电解质溶解于作电解质溶解于作电解质溶解于作电解质溶解于EC/DMC/EMCEC/DMC/EMCEC/DMC/EMCEC/DMC/EMC等酯类物质中而形等酯类物质中而形等酯类物质中而形等酯类物质中而形成的有机电解液。成的有机电解液。成的有机电解液。成的有机电解液。5 5 5 5
10、、五金配件:主要包括钢壳、盖板等。、五金配件:主要包括钢壳、盖板等。、五金配件:主要包括钢壳、盖板等。、五金配件:主要包括钢壳、盖板等。钢铝壳:电池电化学反响系统的容器。钢铝壳:电池电化学反响系统的容器。钢铝壳:电池电化学反响系统的容器。钢铝壳:电池电化学反响系统的容器。盖板:在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。盖板:在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。盖板:在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。盖板:在整个电池系统中起密封和输出电流的作用。鋰離子電池的結構生產流程生產流程分容分容分容分容激光焊接激光焊接激光焊接激光焊接裝配裝配裝配裝配卷繞卷繞卷繞卷繞烘烤小片烘烤小片烘烤小片烘烤小片
11、制片制片制片制片配料配料配料配料塗布塗布塗布塗布進料檢驗進料檢驗進料檢驗進料檢驗清洗清洗清洗清洗封口封口封口封口注液注液注液注液化成化成化成化成電芯烘烤電芯烘烤電芯烘烤電芯烘烤入庫入庫入庫入庫原材料進料檢驗原材料進料檢驗n n電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料電池容量的發揮靠化學材料。現重點介紹化學材料的進料檢驗檢驗檢驗檢驗.n n化學材料包括:正極材料,負極材料,電解液,導電劑、化學材料包括:正極材料,負極材料,電解液,導電劑、化學材料包括:正極材料,負極材料,電解液,導電劑、
12、化學材料包括:正極材料,負極材料,電解液,導電劑、溶劑、粘合劑、增稠劑。溶劑、粘合劑、增稠劑。溶劑、粘合劑、增稠劑。溶劑、粘合劑、增稠劑。n n正極材料活性物質指的是:鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰,正極材料活性物質指的是:鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰,正極材料活性物質指的是:鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰,正極材料活性物質指的是:鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰,現在常用的是鈷酸鋰。現在常用的是鈷酸鋰。現在常用的是鈷酸鋰。現在常用的是鈷酸鋰。n n負極材料指的是:石墨、炭粉負極材料指的是:石墨、炭粉負極材料指的是:石墨、炭粉負極材料指的是:石墨、炭粉n n電解液指的是:六氟磷酸鋰電解液指的是:六氟磷酸鋰電解液指的是:六氟磷
13、酸鋰電解液指的是:六氟磷酸鋰n n導電劑一般是指導電石墨,如導電劑一般是指導電石墨,如導電劑一般是指導電石墨,如導電劑一般是指導電石墨,如;Super-p;Super-p;Super-p;Super-p、KS-15KS-15KS-15KS-15n n溶劑有:去離子水、溶劑有:去離子水、溶劑有:去離子水、溶劑有:去離子水、NMPNMPNMPNMPn n粘合劑有:粘合劑有:粘合劑有:粘合劑有:SBRSBRSBRSBR、PVDFPVDFPVDFPVDFn n增稠劑有:增稠劑有:增稠劑有:增稠劑有:CMCCMCCMCCMC鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰直觀圖鈷酸鋰電鏡圖鈷酸鋰電鏡圖原材料進料檢驗原材料進料檢驗n
14、n名詞解釋:名詞解釋:粒度:粒度:粒度:粒度:粉末顆粒的大小,粉末顆粒的大小,以以mm為單位為單位 振實密度:振實密度:振實密度:振實密度:一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積一定重量的粉末顆粒通過振動所能夠達到的最小體積 首次充放電效率:首次充放電效率:首次充放電效率:首次充放電效率:電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值電池第一次放電容量與第一次充電容量的比值 克比容量:克比容量:克比容量:克比容量:每一克活性物質鈷酸鋰或是石墨所能發揮的容量每一克活性物質鈷酸鋰或是石墨所能發揮的容量 循環保持率:循環保持率:循環保持率:循環保持率:電池經過屡次充放電後的容量與初次容量的比值電池
15、經過屡次充放電後的容量與初次容量的比值 平台:平台:平台:平台:充滿電後電池充滿電後電池4.2V4.2V放電到放電到3.6V3.6V時的所用的放間時的所用的放間 水分:水分:水分:水分:電解液中所含水分含量,以電解液中所含水分含量,以PPMPPM為單位為單位 HFHFHFHF:電解液中所含氟化氫的含量,以電解液中所含氟化氫的含量,以PPMPPM為單位為單位 電導率:電導率:電導率:電導率:電解液的導電能力電解液的導電能力分解電壓:分解電壓:分解電壓:分解電壓:外加電壓時,電解液維持不分解所能承受的最大電壓值外加電壓時,電解液維持不分解所能承受的最大電壓值原材料進料檢驗n n鈷酸鋰檢驗項目有:外
16、觀、粒度、振實密度、PH值、首次充放電效率、克比容量、循環容量保持率、平台n n負極石墨檢驗項目有:外觀、粒度、振實密度、首次充放電效率、克比容量、循環容量保持率、平台n n電解液檢驗項目有:外觀、水分、HF含量、電導率、分解電壓配料配料n n配料分為正極配料和負極配料,正極材料配料分為正極配料和負極配料,正極材料和負極材料統稱為活性物質。和負極材料統稱為活性物質。n n配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合配料是將活性物質、溶劑、導電劑、粘合劑按照一定的比例攪拌混合成漿料,正極劑按照一定的比例攪拌混合成漿料,正極配料過程嚴禁有水分。配料過程嚴禁有水分。n n控制點:配方活性物質控制點:配方活性
17、物質94%94%、固含量、固含量正極:正極:702%702%,負極:,負極:441%441%、粘度:、粘度:3000-10000mpa.s3000-10000mpa.s攪拌機攪拌機塗布塗布n n同樣,塗布也分為正極塗布和負極塗布。同樣,塗布也分為正極塗布和負極塗布。正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上,正極塗布是將正極漿料塗覆在鋁箔兩面上,並烘烤幹溶劑,負極塗布是將負極漿料塗並烘烤幹溶劑,負極塗布是將負極漿料塗覆在銅箔兩面上,並烘烤幹溶劑。覆在銅箔兩面上,並烘烤幹溶劑。n n箔材選擇:銅箔箔材選擇:銅箔10m10m、12m12m,鋁箔,鋁箔16m16m、20m20mn n控制點:面密度控制點:
18、面密度塗布機塗布機裁切,烘烤大片n n裁切:按照工藝標準將塗覆漿料的箔材的余邊切去,並成卷的箔材切成規定尺寸的大片。n n烘烤大片:將分切好的大片放入烤箱烘烤以減少其水分含量。分切機分切機烤箱烤箱壓片,分小片n n壓片:用輥軋機壓大片,使漿料緊覆在箔材上,需要控制壓片後的大片的厚度。過厚則壓片易壓死或斷片,且入殼難。過薄則容量低。n n分小片:將壓片後的大片分切成規定尺寸的小片,其寬度就是電池的高度。不能有毛刺。輥壓機輥壓機分切機分切機制片,極片烘烤n n將壓片後的小片進行如下操作:n n吸片去除外表粉塵 點焊極耳正負極引線 貼膠紙絕緣,防止短路 極片外觀全檢 n n控制點:虛焊內阻大、焊穿短
19、路n n極片烘烤:將正負極片用80-90抽真空烘烤4H,減少極片濕氣。真空幹燥箱真空幹燥箱正極耳及蓋帽正極耳及蓋帽正極片正極片卷繞卷繞n n卷繞:將正極片、負極片及隔膜紙通過卷卷繞:將正極片、負極片及隔膜紙通過卷繞機卷成電池的大小,繞機卷成電池的大小,然后捏扁用胶纸缠然后捏扁用胶纸缠住待装壳住待装壳,對於鋼殼,負極片比正極片長,對於鋼殼,負極片比正極片長,隔著隔膜紙包裹著正極片。對於鋁殼,正隔著隔膜紙包裹著正極片。對於鋁殼,正極片比負極片長,隔著隔膜紙包裹負極片。極片比負極片長,隔著隔膜紙包裹負極片。要求,卷芯不能偏位,否則易短路或低容要求,卷芯不能偏位,否則易短路或低容量。量。卷繞機卷繞機裝
20、配,激光焊接裝配,激光焊接n n裝配:將卷芯裝入鋼殼鋁殼裝配:將卷芯裝入鋼殼鋁殼,點焊極點焊極耳,加絕緣片,點焊蓋板。耳,加絕緣片,點焊蓋板。n n激光封口:将装壳工序转来的电芯通过碰激光封口:将装壳工序转来的电芯通过碰焊机将其负极耳牢固地焊接在钢壳上,之焊机将其负极耳牢固地焊接在钢壳上,之后将电芯上到激光焊接机模具上,通过激后将电芯上到激光焊接机模具上,通过激光焊接机将其盖板严密地焊接在钢壳上,光焊接机将其盖板严密地焊接在钢壳上,之后进行真空测漏、测短路。之后进行真空测漏、测短路。絕緣片絕緣片殼體殼體卷芯卷芯激光焊接機激光焊接機真空測漏真空測漏電芯烘烤,注液電芯烘烤,注液n n電芯烘烤電芯烘
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- 精选 手机电池 制作 工艺
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