锂离子电池原理及混料配料工艺流程.doc

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1、工 艺 流 程一、 原理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。正极上发生的反应为LiFePO4Li 1-x FePO4+Xli+Xe(电子)负极上发生的反应为6C+XLi+XeLi xC63.2 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

2、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。 二 工艺流程各原料称量 原料烘干 浆料搅拌 极片涂布极片辊压极片冲切叠片电池装壳焊接电池注液电池化成、分容电池组组装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

3、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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