特斯拉18650电池制造工艺

什么是电池?

其实是指电池的外形规格,是日本SONY公司当年为了节省成本而定下的一种标准电池型号,其中18表示直径为18mm,65表示长度为65mm,0表示为圆柱形电池。

电池是最早、最成熟、最稳定的锂离子电池型号,其具有制造自动化水平高、电池一致性好、单体能量密度高、散热性好等优点。以圆柱形锂离子电池为例,揭示锂电池制造工艺流程,分析各流程的管控要点及其对电池电性能的影响,为锂离子电池应用提供重要的参考。

关于锂电池,不少人是通过特斯拉才知道的,作为特斯拉最核心技术之一的电池组,其制造工艺是怎样的?

锂离子电池结构

锂离子电池是一个复杂的体系,包含了正极、负极、隔膜、电解液、集流体和粘结剂、导电剂等,涉及的反应包括正负极的电化学反应、锂离子传导和电子传导,以及热量的扩散等。锂电池的生产工艺流程较长,生产过程中涉及有50多道工序,任何一个环节出现失误都将影响锂离子电芯的性能或带来安全问题。

锂离子电池制造工序分为制造前段、制造中段及后段(筛选)工艺3个阶段。

锂离子电池制造前段工艺

前段工艺的生产目标是完成(正、负)极片的制造。前段工艺主要流程有:搅拌、涂布、辊压、分切、制片、模切,所涉及的设备主要包括:搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、模切机等。

浆料搅拌,所用设备:真空搅拌机▼

涂布,所用设备:涂布机▼

转移式涂布机原理

挤压式涂布机原理

辊压,所用设备:辊压机▼

分切,所用设备:分条机▼

制片,所用设备:制片机。包括对分切后的极片焊接极耳、贴保护胶纸、极耳包胶或使用激光切割成型极耳等,从而用于后续的卷绕工艺。

小蓝动力导轨:新型直线电机,集成结构,高稳定性,强于丝杆,应用在锂电池PACK产线设备、极耳激光切割机、软连接激光焊接设备、锂电自动模切机等生产工艺,为锂电设备企业降低成本、提升产能。

模切,所用设备:模切机,是将涂布后极片冲切成型,用于后续工艺。

锂离子电池制造中段工艺

中段工序的生产目标是完成电芯的制造,主要流程有:卷绕、注液、封装,所涉及的设备主要包括:卷绕机、注液机、封装设备(入壳机、滚槽机、封口机、焊接机)等。

卷绕,所用设备:卷绕机,是将制片工序或收卷式模切机制作的极片卷绕成锂离子电池的电芯。

注液,所用设备:注液机,是将电池的电解液定量注入电芯中。

电芯封装,所用设备:入壳机、滚槽机、封口机、焊接机,是将卷芯放入电芯外壳中。

小蓝动力导轨精度比丝杆高,速度更快,可应用于锂电自动化封装设备,提高锂电设备企业效率和产能。

锂离子电池制造后段工艺

后段工序的生产目标是完成化成封装。截至中段工序,锂电池的电芯功能结构已经形成,后段工序的意义在于将其激活,经过检测、分选、组装,形成使用安全、性能稳定的锂电池成品。后段工序主要流程有:化成、分容、检测、分选等,所涉及的设备主要包括:充放电机、检测设备等。

化成是通过第一次充电使电芯激活,在此过程中负极表面生成有效钝化膜(SEI膜),以实现锂电池的“初始化”。分容是将化成后的电芯按照设计标准进行充放电,以测量电芯的电容量。

检测在充电、放电、静置前后均要进行,分选是根据检测结果对化成、分容后的电池按一定标准进行分类选择。检测、分选工序的意义在于排除不合格品,选取性能接近的电芯,使电池整体性能达到最优。

锂电池的生产离不开锂电池生产设备,小蓝动力导轨等直线电机应用于电池制造中的锂电设备,以高稳定性影响锂电制造工艺。锂电生产设备是决定电池性能的重要因素,国内锂电设备主要依赖进口,经过几年快速发展,中国锂电设备企业在技术、效率、稳定性等多方面已经逐步赶超了日韩设备企业,并拥有性价比、售后维护等方面的优势。




转载请注明:http://www.aierlanlan.com/tzrz/7979.html