一、鋰電池工作原理

鋰電池的正極材料是氧化鋰鈷，負(fù)極材料是碳材；

電池通過正極產(chǎn)生的鋰離子在負(fù)極碳材中的嵌入與遷出來實現(xiàn)電池的充放電過程。

二、電芯的工藝流程

一）、正負(fù)極合/勻漿

1、配料

生產(chǎn)工序：

1）、溫度露點儀：手持式露點儀、溫濕度儀（環(huán)境要求，溫度、露點≤-35°C、正極投料間負(fù)極濕度）

2）、異物管控：參見 標(biāo)準(zhǔn)

3）、自動上料機和計量器：

☆配比：LFP:SP:PVDF:導(dǎo)電漿料(每個企業(yè)不同），設(shè)備控制面板檢測，品質(zhì)檢驗記錄表記錄

重量：根據(jù)BOM單核算物料重量、設(shè)置各物料流量物料重量，精度±0.2%

報警系統(tǒng)：重量報警系統(tǒng)開啟，流量異常自動報警

稱重系統(tǒng)：精度(根據(jù)材料體系略有不同），標(biāo)準(zhǔn)砝碼（用于校準(zhǔn)自動稱重體系），合漿計量稱重系統(tǒng)校準(zhǔn)記錄表記錄

二）、螺桿混合（有濕混和干混兩種模式；也存在螺桿差異，例如單螺桿或雙螺桿；）

生產(chǎn)工序：

1、緩存罐

☆漿料的溫度，25~55度，顯示屏文字報警監(jiān)控

轉(zhuǎn)速：主螺桿轉(zhuǎn)速550±40RPM（每分鐘的旋轉(zhuǎn)次數(shù)）側(cè)喂料機25~42Hz

工序的特殊特性：

1、主、副螺桿的轉(zhuǎn)速

2、螺桿旋轉(zhuǎn)方向

3、除鐵器材質(zhì)、篩網(wǎng)最小目數(shù)、清潔頻次和定期的異物分析

三）、均質(zhì)分解

生產(chǎn)工序：

1、均質(zhì)機

轉(zhuǎn)速：一般3500±500RPM，設(shè)備有超限報警功能

☆漿料的溫度，25~55度，顯示屏文字報警監(jiān)控、超限報警功能

工序的特殊特性：

1、刀組定期檢查并更換，一般根據(jù)均質(zhì)的體量

2、均質(zhì)機定期保養(yǎng)，內(nèi)部不能用毛刷或金屬球類工具清潔

四）、除磁、刮刀過濾

生產(chǎn)工序：

1、刮刀過濾器、磁過濾器

刮刀過濾器清洗，刮刀過濾器清洗無異物，頻率2次/月

磁過濾器清洗，永磁棒清潔無異物，頻率2次/月

2、磁性要求

主粉投料倉、主螺旋出料磁性：≥120000*80%GS,高斯計測量 頻次1次/10天

分散釜出料磁性：≥8000*60%GS 高斯計測量 頻次1次/10天

作用：清除粉狀、顆粒狀及液體或漿料中的鐵磁性雜質(zhì),廣泛適用于陶瓷、電力、礦業(yè)、塑料、化工、橡膠、制藥、食品、、、、、

工序的特殊特性：

1、除鐵器材料

2、振動板頻率設(shè)定及電機定期檢測

3、定期定量取樣分析

五）、高速分解

生產(chǎn)工序：

1、分散釜

真空度，≤-0.090Mpa

攪拌速度:

入料：公轉(zhuǎn)30rmp,自轉(zhuǎn)0rmp

高速分散：公轉(zhuǎn)30rmp,自轉(zhuǎn)1500rmp

低速分散：公轉(zhuǎn)30rmp,自轉(zhuǎn)0rmp 設(shè)備控制面板監(jiān)控

☆漿料溫度：25~55°C

工序的特殊特性：

1、電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性

2、氣壓值檢測

3、溫度抽樣檢測

六）、測漿料粘度、固含量、細(xì)度

生產(chǎn)工序：

1、固含量測試儀

☆固含量，（60±3）%，鹵素水分測試儀，頻次1次/缸，品質(zhì)檢驗記錄/SPC控制

漿料溫度，20±5°C，紅外溫槍，頻次1次/缸

2、粘度計

漿料溫度在（20±3）°C條件下，測試主螺桿粘度：4500±500mPa.s,粘度計

☆取料勺在分散釜內(nèi)來回攪動4~5次

漿料溫度在（25±3）°C條件下，測試主螺桿粘度：3500±500mPa.s,粘度計

工序的特殊特性：

1、固含量每批專用測試儀

2、漿料每批粘度檢測

3、比較好的企業(yè)能夠做到在線設(shè)備自動檢測

七、除磁、刮刀過濾

生產(chǎn)工序：

1、刮刀過濾器、磁過濾器

刮刀過濾器清洗，刮刀過濾器清洗無異物，頻率3次/月

磁過濾器清洗，永磁棒清潔無異物，頻率3次/月

2、磁性要求

主粉投料倉、主螺旋出料磁性：≥120000*80%GS,高斯計測量 頻次1次/10天

分散釜出料磁性：≥8000*80%GS 高斯計測量 頻次1次/10天

作用：清除粉狀、顆粒狀及液體或漿料中的鐵磁性雜質(zhì),廣泛適用于陶瓷、電力、礦業(yè)、塑料、化工、橡膠、制藥、食品、、、、、

工序的特殊特性：

1、除鐵器材料

2、振動板頻率設(shè)定及電機定期檢測

3、定期定量取樣分析

八、出料緩存生產(chǎn)工序：

1、中轉(zhuǎn)罐

真空度：≤-0.090Mpa

抽真空時間：≥0.8小時

除磁效果：磁性雜質(zhì)含量≤200ppb（濃度單位，百萬分之一），頻次3次/月

工序的特殊特性：

1、氣壓檢測

2、使用時機監(jiān)控

3、定時攪拌防止結(jié)塊

4、固定的存放地點

二、正極勻漿

勻漿：將液體與液體、固體與液體物料進行充分的混合、溶解和分散。

通過對漿料的粘度和固含量評價漿料品質(zhì)

過程功能要求：將粉體材料與溶劑粘結(jié)劑充分分散混合；

過程性能要求：漿料粘度均一、穩(wěn)定，無沉降、分層、團聚、氣泡等不良，無金屬雜質(zhì)引入；

制程環(huán)境要求：環(huán)境濕度控制，體系溫度控制，真空度要求；

制程參數(shù)控制：攪拌時間控制，設(shè)備轉(zhuǎn)速控制；

三、金屬離子對電池的影響

1、金屬元素的氧化還原電位，在電池正負(fù)極的電極電位之間時，就會發(fā)生陽極氧化及陰極還原反應(yīng)，導(dǎo)致正極表面的金屬溶解后在負(fù)極表面析出，如此累加就會形成金屬電子橋貫穿隔膜。

2、金屬電子橋一旦形成，就會導(dǎo)致電池短路或者自放電

3、如此一來銅（不僅限于銅）金屬單質(zhì)，在正極出現(xiàn)就會成為電池?zé)o形的殺手，所以我們必須在正極制片的所有工序防銅等金屬單質(zhì)。

四、負(fù)極勻漿

五、正、負(fù)極涂布

涂布：將漿料均勻的涂覆在正負(fù)極的基體箔材上

涂布流程：放卷、接片、拉片、張力控制、自動糾偏、涂覆、干燥、張力控制、自動糾偏、收卷、轉(zhuǎn)運

箔材外觀：表面、切面平整，色澤均一，無明顯亮線、明顯凹凸點、暗痕條紋等；

過程控制點：涂覆量，極片中溶劑達到一定的附著力；

過程性能要求：涂層均勻、極片收卷整齊，無劃痕、黑點、露箔等不良；

制程環(huán)境要求：控制涂布機頭溫度、濕度；

制程參數(shù)控制：烘箱溫度、刮刀間隙等；

二、涂布(正、負(fù)極）

生產(chǎn)工序：

1、溫度露點儀：溫度28±8°C，露點≤-35°C，溫濕度儀，《溫度，露點記錄儀》

2、粉塵測試儀：潔凈度，≤10萬級，粉塵測試儀，《粉塵測試結(jié)果登記表》

3、異物管控：參見標(biāo)準(zhǔn)，《清掃基準(zhǔn)記錄表》

4、電子天平：

涂炭鋁箔： 鋁箔型號、 (納諾）面密度

（精密涂布）面密度要求、《涂布參數(shù)記錄表》1次/卷

5、涂布參數(shù)：

涂布速度：45米每分鐘、3次/班

烘箱風(fēng)量：鼓風(fēng)風(fēng)頻、排風(fēng)分頻，實施監(jiān)控

篩網(wǎng)目數(shù)：刮刀過濾器、科百特過濾器，更換確認(rèn)

張力：實施監(jiān)控

放卷張力、 下烘箱張力、收卷張力、 上烘箱張力、后機頭張力；實時監(jiān)控

烘箱參數(shù)：

溫度校準(zhǔn)：烘箱溫度內(nèi)部校準(zhǔn)，熱電偶，1次/3月

6、除磁棒

位置：除磁棒距離箔材5~20mm 鋼尺

除磁器清理：除磁棒表面清潔無明顯異物，1次/月，設(shè)備點檢

磁性：中轉(zhuǎn)罐、涂布小車、高斯計

涂布A、B面永磁≥10000*70%GS 1

7、涂布參數(shù)設(shè)置：

面密度：螺桿泵轉(zhuǎn)速度

☆單面：面密度測試儀

雙面：400±10g/平方米，打孔器/電子天平

電子天平精確度：允許公差±0.001g，砝碼校檢

刀模面積：標(biāo)準(zhǔn)圓面積公差28.26±0.3平方厘米，二次元檢測

尺寸：

敷料寬：236mm，公差-1~0（走下限）mm，CCD監(jiān)控，1次/卷/臺

間隙寬：24±2mm CCD監(jiān)控

錯位：≤0.3mm，CCD監(jiān)控/PEAK

邊緣寬：12±2mm，CCD監(jiān)控

CCD校準(zhǔn)，CCD內(nèi)部校準(zhǔn)，二次元

削薄區(qū)：

寬度：≤15mm，鋼直尺

厚度：微米，萬分尺

8、極片水分

水分測試儀：≤600PPM

9、極卷周轉(zhuǎn)

緩存架，物料型架，物料外觀無顆粒、劃傷、劃痕、露箔等現(xiàn)象

工序的特殊特性：

1、涂覆壓力

2、面密度實時檢測

3、除鐵器的定期清理和成分分析

4、基材張力檢測

六、輥壓

輥壓：將涂布出來的極片輥壓到工藝要求的厚度規(guī)格

過程功能要求：極片厚度均勻；

過程性能要求：極片厚度不反彈，收卷要平齊；

制程環(huán)境控制：溫濕度、潔凈度；

制程參數(shù)控制：輥間隙、壓力及走帶速度；

七、制片輥壓(正極）

生產(chǎn)工序：

1、溫度露點儀，車間溫度露點，溫度、露點；

2、粉塵測試儀，潔凈度，≤10萬級

3、輥壓機

剝離強度：≥150N/m，拉力試驗機

拉力機要求：拉力機內(nèi)部校核

走速：低速10~20M/mis,速度40M/mis

輥壓厚度：壓力要求：傳動側(cè)壓力60~120T，操作側(cè)壓力65~125T

萬分尺：微米，厚度測試儀、萬分尺

除磁棒：位置（除磁棒距離箔材5~20mm），定位劃線

除磁棒清理：除磁棒表面清潔，無明顯異物

磁性：≥101000*80%GS

八、分切

過程功能要求：極片寬度；

過程性能要求：無毛刺、掉粉、波浪邊、收卷不齊等異常，同時需要控制收卷直徑；

過程環(huán)境控制：濕度、粉塵度控制；

過程參數(shù)控制：刀距、吃刀量、收放卷張力、水平輥高度等；

九、制片分切(正極）

1、一次分切：一次分切敷料寬度要求，260±1mm

分切刀壽命管理（≤40萬米）

2、緩存架：物料形貌，外觀良好無破損、打皺、粘輥、過壓、異物管控

3、二次分切：分切刀清潔（分切刀表面干凈、無灰塵，抽吸粉塵（分切過程開啟吸塵裝置）

分切刀壽命管理（分切刀壽命≤20萬米）

分切寬度：125±0.5mm CCD檢測（二次元校準(zhǔn)）

分切速度：開啟速度0~15m/min,速度60~85m/min

瑕疵：接帶瑕疵面積≥400平方毫米，漏鉑瑕疵面積≥1平方毫米

破損瑕疵面積≥1平方毫米

打標(biāo)驗證，使用帶有缺陷的極片進行驗證，漏鉑極片

☆毛刺：毛刺≤0微米（從極片表面算起），金相顯微鏡

4、金相顯微鏡，校準(zhǔn)

收卷直徑，≤500mm

5、緩存架，物料形貌，極耳波浪邊要求≤5mm，極耳無褶皺

物料外觀良好、無破損

十、卷繞

過程功能要求：卷繞張力、正極緩沖輪張力、負(fù)極緩沖輪張力、隔膜紙張力依工藝標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定；

過程性能要求：對齊度、極片裁切毛刺、極耳焊接拉力、極耳外露尺寸；

過程環(huán)境控制：濕度、粉塵度控制；

過程參數(shù)控制： 張力檢測、卷繞轉(zhuǎn)速、人工接駁、CCD檢測、焊接壓力溫度點檢、焊接短路測試、膠帶檢測；

十一、點焊

點焊：將極耳點焊到極片上

功能要求：焊接牢固，極耳長度要求；

性能要求：無虛焊，過焊情況，膠紙蓋住物料區(qū)域；

環(huán)境要求：粉塵度、溫濕度要求；

過程參數(shù)要求：焊接強度、膠紙長度

焊接不得錯位、超焊、虛焊；

貼膠布不得存在膠布沒有完全蓋住空箔位置

正極露箔：鋁箔與負(fù)極活性物質(zhì)接觸會造成強放熱，極易引發(fā)起火爆炸；

負(fù)極露箔：負(fù)極與正極正對的情況下會導(dǎo)致鋰離子會以金屬鋰的形式析出，極易引發(fā)短路造成電池自放電；

十二、入 殼

電芯/極組外觀：無損傷、電芯殼體無劃痕、變形、下絕緣片無變形、無缺少、正負(fù)極耳無歪斜、褶皺

設(shè)備穩(wěn)定性：不能漏下墊片、墊片異位；

環(huán)境要求：粉塵、環(huán)境溫濕度達到工藝要求；

十三、注 液

稱量電池注液前后重量：

電池注液量是關(guān)聯(lián)電池性能的重要指標(biāo)，每顆電池均要記錄電池的注液量，記錄方式采取差重法，分別記錄電池的注液前重量，注液后重量計算出電池的注液量。

電池注液量偏高：內(nèi)壓過大，容易漏液鼓殼；

電池注液量偏低：性能下降，內(nèi)阻增大，容量下降

注液前烘烤及注液過程防水：水分對電池性能影響

備注：DMC在此與水有類似的反應(yīng)，造成電池電壓降低甚至鼓殼。基于以上電池在注液前一定要進行水分的烘烤，同時在注液過程一定要控制水分含量

十四、激光焊

激光焊：將上下蓋板與殼體焊接到一起

功能要求：焊接牢固、無漏氣；

性能要求：焊接均勻、無過焊、焊縫寬度；

環(huán)境要求：溫濕度要求；

過程參數(shù)要求：激光強度、離焦量、模具跳動；

十五、封口

封口尺寸，二封端高

封口壓力： ≥6MPa

封口外觀：端口平整，無裂紋、飛邊、殼身和底部無破損、劃痕

環(huán)境粉塵、環(huán)境溫濕度：見〈環(huán)境控制工藝標(biāo)準(zhǔn)〉

十六、清洗

關(guān)鍵要點：緩蝕劑的配比、熱風(fēng)溫度、防銹溫度、走帶速度、

電池外觀：清洗后電芯表面無水珠、發(fā)黃、卡料；

十六、殼體噴碼

使得殼體噴碼與標(biāo)識卡上信息吻合

十七、干燥存儲

關(guān)鍵要點：

1、RH≤15%， 2、T≤30℃ 3、貯存時間H=40h~48h 4、標(biāo)識卡與電芯噴碼相符

十八、預(yù)充工序關(guān)鍵要點：

1.0.2C恒流恒壓充電450分鐘；

2.充電初始1小時內(nèi)通道亮紅燈的電池需復(fù)核，確認(rèn)是否為零電壓電芯；

3.充電后，每3小時巡檢電芯表面溫度，以確認(rèn)是否有過熱電芯（電芯表面溫度≥環(huán)境溫度+5℃視為過熱電芯）；上下柜時不得劃傷鋼殼、熱縮膜； 經(jīng)過預(yù)充后的電池開始有電了，之前工序上的電池是不帶電的.

什么是化成，為什么要化成？

組裝后的電池，被給予一定的電流，使得電池正負(fù)極活性物質(zhì)被激發(fā)，最后使電池具有放電能力的電化學(xué)過程稱為化成；

電池只有經(jīng)過化成后才能夠用來作為電源使用。

什么是電池內(nèi)阻？

是指電池在工作時，電流流過電池內(nèi)部所受到的阻力。電池內(nèi)阻值大，會導(dǎo)致電池放電工作電壓降低，放電時間縮短。內(nèi)阻大小主要受電池的材料、制造工藝、電池結(jié)構(gòu)等因素的影響。是衡量電池性能的一個重要參數(shù)。注：測量電池的內(nèi)阻需用專用內(nèi)阻儀測量，才能確保所得到的值的精確度。

什么電壓？

電壓是指電池正負(fù)極之間的電勢差。一般情況下，Li-ion電池充滿電后開路電壓為4.1—4.2V左右，放電后開路電壓為3.0V左右。通過對電池的開路電壓的檢測，可以判斷電池的荷電狀態(tài)。

十九、分容

關(guān)鍵要點：

1、所有良品電池均須分出其容量，分容后的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確上傳到數(shù)據(jù)庫；

2、分容過程的電流電壓正常；

3、分容前電池已測完OCV，且該批電芯已做完自放電測試；

什么是分容？

?電池在制造過程中，因工藝原因使得電池的實際容量不可能完全一致，通過一定的充放電制度檢測，并將電池按容量分類的過程稱為分容。

如何計算Li-ion電池的放電容量？

?電池放電容量均是指在一定倍率的恒流下放電至3.00V時所持續(xù)的時間。電池在不同溫度下的放電容量均可根據(jù)該電池的放電時間(T)和放電電流(I)來計算的公式位： C(mAh)=I(mA)*T(h)。

?以公司的產(chǎn)品為例如，一只BAK18650C4額定容量為2200mAh的電池在常溫下用恒流0.5C(1100mA)放電，由4.2V放電至3.00V時所持續(xù)的時間為123min，利用以上的公式計算它的放電容量(C))應(yīng)是：放電電流I(1100mA)*放電時間123/60(h)=2255mAh， 由此得出該電池的放電容量為2255mAh。

什么是自放電率？

?又稱荷電保持能力，是指電池在開路狀態(tài)下，電池所儲存的電量在一定條件下的保持能力。主要受電池的制造工藝、材料、儲存條件等因素的影響。是衡量電池性能的重要參數(shù)。

為什么電池要儲存一段時間后才能包裝出貨？

?電池的儲存性能是衡量電池綜合性能穩(wěn)定程度的一個重要參數(shù)。電池經(jīng)過一定時間的儲存后，允許電池的 容量及內(nèi)阻有一定程度的變化。經(jīng)過了一段時間的儲存，可以讓內(nèi)部各成分的電化學(xué)性能穩(wěn)定下來，可以了解該電池的自放電性能的大小，以便保證電池的品質(zhì)。

二十、分級

所有托盤內(nèi)電池必須分出等級;

揀出電池等級與分選臺顯示等級一致;

分揀出的等級電池數(shù)量與數(shù)據(jù)庫一致;

分選臺上亮燈的通道與分選軟件上顯示的通道一致;

掃描所有次品電芯，避免不良品混入良品電芯中