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一套完整的锂电池装配工艺是什么样?

2016-07-29

接触式烘箱

图片来源:深圳市镭煜科技有限公司

锂电池制作工艺的第一步就是极片制作,通过制作合格的极片来展开下一步工作——装配,锂电池装配要求非常严格,工序也相对极片制作要复杂一些。

但不管怎样作为动力电池干燥设备厂家深圳市镭煜科技有限公司还是要提醒您,锂电池装配是按正极片-隔膜-负极片-隔膜自上而下的顺序放好,经叠片制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。

下面先简单罗列出锂电池装配的主要流程,然后逐步进行分析、拆解。锂电池装配工艺包括正负极烘烤→负极制袋→叠片→预焊→切边→焊接→贴胶→检测→封装→贴膜→XRAY测试→烘烤→注液→静置。

接下来是工艺流程分析:

1、正、负极正烘烤的目的是除去极片内的水份和有机溶剂。

2、进行刷片操作以清除极片上的积尘,积料,毛刺等。

3、制袋工序是用38um*204mm宽的隔离膜包住,制袋的目的是用隔离膜将正负极隔开避免短路。

4、叠片工序是负极片覆盖正极片,一层一层叠起来形成芯包,目前叠片层数:正极20层;负极21层。称为裸电芯。

5、上盖机是将叠好的芯包放到夹具里,目的是避免员工直接接触电芯从而保证了对电芯的湿度要求,进而保证电池的质量。

上盖(黑色部分)

6、预焊的目的是将叠好的芯包上分散的极耳焊在一起便于下一工序工作。

7、切边是将预焊完的参差不齐的极耳切齐,目的一是为了下一工序工作打好基础,二是为了美观。

8、焊接机是将正负TAB片分别焊到正负极耳上。正极TAB的材质是铝、负极TAB的材质是铜镀镍。焊接的尺寸要求有:TAB中心距101±0。5;TAB边心距25±0。5;TAB距电芯的距离45±0。5。

9、贴胶机分为两个部分一是贴绝缘保护胶纸、二是贴终止胶。贴绝缘保护胶纸是在正/负极极耳焊接部分上下各贴一道茶色高温绝缘胶纸,胶带长度40mm。贴保护胶的目的将焊接时出现的毛刺覆盖住防止短路,贴保护胶要求保护胶带粘贴平齐、无气泡褶皱,胶纸完全盖住焊趾;贴保护胶贴尾胶

贴终止胶在芯包两侧3/1处和3/2处各贴一条,胶带长度40mm。贴终止胶的目的是固定芯包,防止在下一工序芯包松散。贴终止胶要求终止胶带粘贴平齐、无气泡褶皱,贴于电芯上下两面的贴带长度相等。

10、检测机分为三个部分,一是CCD检测;二是Hippos测试;三是开盖机。CCD检测是检测焊接尺寸是否合格,焊接尺寸即TAB中心距、TAB边心距、TAB距电芯的距离。Hipot测试是检测芯包是否短路。开盖机是将夹具上盖取下然后取出芯包。

11、封装是用铝塑膜将裸电芯包起来,注意封装效果是否有封印不良、褶皱、划伤等外观不良。封装的流程为铝塑膜冲坑→放正膜→放反膜→放电芯→热顶底封装→冷顶底封装→热侧封装→冷侧封装→喷码→短路测试。

将铝塑膜(尼龙+Al+PP)冲坑用来包装电芯,外层的尼龙层抗腐蚀,Al层隔绝水汽成型,PP层高温熔化,封装之后测试短路状态,放置Al与TAB或者极片短路;封装的温度,压力,时间太过导致内部PP全部被挤出,影响封装效果。硬封是指封头上开有跟TAB位置对应的槽。以此来控制封装的厚度和效果,比较为稳定。软封是指封头上贴上软的硅胶条来控制封装效果,比较通用。

12、把封装完后的电芯贴上PE膜起到保护电池外观的作用。

13、注液是将电解液注到封装好的电芯里,电池在注液前的处理:称重和真空烘烤处理。

14、真空烘烤是尽量除去电芯内的所含的水份和溶剂。电池在注液前称重以便准确计算注液量多少。

15、注液后进行静置,目的是使电解液尽可能的被极片吸收。