锂离子电池原理及混料配料工艺流程

发表时间:2022-01-18 13:41

1.正极构造

LiFePO4(磷酸铁锂)+导电剂+粘合剂(PVDF)+集流体(铝箔)


2.负极构造

石墨+导电剂+增稠剂(CMC)+粘结剂(SBR)+ 集流体(铜箔)


3.工作原理

3.1 充电过程:一个电源给电池充电,此时正极上的电子e从通过外部电路跑到负极上,正锂离子Li+从正极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达负极,与早就跑过来的电子结合在一起。

3.2 电池放电过程

放电有恒流放电和恒阻放电,恒流放电其实是在外电路加一个可以随电压变化而变化的可变电阻,恒阻放电的实质都是在电池正负极加一个电阻让电子通过。由此可知,只要负极上的电子不能从负极跑到正极,电池就不会放电。电子和Li+都是同时行动的,方向相同但路不同,放电时,电子从负极经过电子导体跑到正极,锂离子Li+从负极“跳进”电解液里,“爬过”隔膜上弯弯曲曲的小洞,“游泳”到达正极,与早就跑过来的电子结合在一起。

1、正极极片制备

1.1原料的烘干

(1) 磷酸铁锂:真空烘烤。 (2) 导电剂:常压烘烤。 (3) 粘合剂:常压烘烤。

1.2浆料搅拌

a) 将NMP倒入真空搅拌机中, PVDF加入其中; b) 正极干料平均分四次加入。 c) 真空下高速搅拌,时间为3-5小时; d) 出料准备涂布。

1.3 涂布

a) 在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铝箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。


2、负极极片制备

2.1 原料不需要烘干。

2.2 浆料制备

a)   纯净水倒入真空搅拌机中。 B) 加CMC,搅拌,完全溶解;c) 加入SBR和去离子水,搅拌60分钟; d) 负极干料分四次平均顺序加入搅拌机中。 e) 高速真空搅拌3-5小时; f) 出料准备涂布

2.3 涂布

a) 在精密的涂布机上面把浆料均匀地涂覆在铜箔表面,涂布厚度可以根据不同的要求进行调整。


3、极片辊压

涂布后的极片在轧辊机上面辊压一次,达到工艺要求的厚度。


4、极片冲切

辊过的极片在模切机上面切成需要的小片,准备叠片。


5、叠片

正极、负极、隔膜按照一定的顺序在自动叠片机上面层叠起来,层数按照工艺要求。


6、电池装壳焊接

正极、负极分别焊接在盖帽的正负极上面,然后装入铝壳,盖帽和铝壳的接口采用激光焊接机焊接。


7、电池注液

注入一定量的电解液。


8、电池化成、分容

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