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锂电池：生产制造工艺体系简述

生产制造工艺体系简述

在电池制造的整个工艺流程中，前段工艺设备主要涉及到电极的制备，中段工艺设备则聚焦于电池的组装，而后段工艺设备则是对电芯进行激活与检测。这些设备各负其责，共同构建了一个完整的电池制造体系。

一、前段工艺设备

1、混浆机

在前段工艺设备中，混浆机作为电极制备的起点，负责将活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂等原料进行混合，形成均匀的电极浆料。这一过程中，混浆机通过精确的配比和高效的搅拌，确保各种原料充分混合，为后续的涂布工艺提供优质的电极浆料。

2、涂布机

接下来，涂布机将电极浆料均匀地涂布到金属箔（铜箔或铝箔）上，形成电极片。涂布机的精度和稳定性直接影响到电极片的质量和性能。通过先进的涂布技术，涂布机能够实现高精度、高速度的涂布，为电池的性能提供有力保障。

3、干燥炉

干燥炉则用于去除电极片上的溶剂，使其固化。在干燥过程中，需要严格控制温度和时间，避免对电极片造成热损伤。通过合理的工艺设计，干燥炉能够实现高效、均匀的干燥效果，提高电极片的稳定性和可靠性。

4、辊压机

辊压机则通过辊压使电极片达到所需的厚度和密度。辊压过程中，需要控制辊压的力度和速度，以确保电极片的质量和性能。通过精确的辊压工艺，辊压机能够实现电极片的高密度和均匀性，为电池的容量和能量密度提供有力支撑。

二、中段设备

1、裁切、模切机

进入中段工艺设备，裁切机将干燥辊压后的电极片裁切成所需的尺寸。裁切过程中，需要确保电极片的尺寸精度和边缘整齐度，以满足后续组装工艺的要求。通过先进的裁切技术，裁切机能够实现高精度、高效率的裁切作业，为电池的组装提供优质的电极片。

2、叠片机或卷绕机

叠片机或卷绕机则将正负极片与隔膜交替叠放或卷绕，形成电芯。在叠放或卷绕过程中，需要确保正负极片与隔膜之间的对齐度和紧密度，以提高电芯的性能和安全性。通过先进的叠片或卷绕技术，叠片机或卷绕机能够实现电芯的高性能和稳定性。

3、焊接机

焊接机则将电芯的正负极引出线与外部接头焊接。焊接过程中，需要确保焊接质量和可靠性，以避免电芯在使用过程中出现接触不良或断路等问题。通过先进的焊接技术，焊接机能够实现高质量的焊接作业，为电池的安全性和稳定性提供有力保障。

4、封装机

封装机则将电芯放入钢壳或铝塑膜中，并进行封口。在封装过程中，需要确保电芯与封装材料之间的密封性和稳定性，以防止电解液泄漏或外部污染。通过先进的封装技术，封装机能够实现电芯的高效、可靠封装，为电池的使用提供安全保障。

三、后段工艺

1、注液机

进入后段工艺设备，注液机向封装好的电芯中注入电解液。注液过程中，需要严格控制电解液的成分和注入量，以确保电芯的性能和安全性。通过精确的注液工艺，注液机能够实现电芯的高效、均匀注液，为电池的容量和能量密度提供有力支撑。

2、封口机

封口机则在注液后密封电芯的开口，确保电解液不泄漏。封口过程中，需要确保封口的密封性和稳定性，以避免电解液泄漏对电池性能的影响。通过先进的封口技术，封口机能够实现电芯的高效、可靠封口，为电池的使用提供安全保障。

3、充放电激活电池

充放电机对电芯进行充放电循环，激活电池性能。通过充放电循环，电芯中的活性物质得以充分活化，从而提高电池的容量和能量密度。充放电机需要严格控制充放电过程中的电流、电压和温度等参数，以确保电芯的性能和安全性。

4、分容机

分容机通过充放电测试，对电池进行容量分选。在测试过程中，分容机能够准确测量电池的容量和性能参数，并根据测试结果对电池进行分选。通过容量分选，可以确保电池的一致性和稳定性，提高电池组的整体性能。

5、老化柜

老化柜则模拟电池使用环境，加速电池老化，筛选出性能稳定的电池。在老化过程中，电池会经历一系列的温度、湿度和充放电循环等条件，以模拟实际使用中的环境。通过老化测试，可以筛选出性能稳定、寿命长的电池，为电池的应用提供可靠保障。

6、检测线

检测线则包括电压内阻测试、外观检查、安全性测试等，确保电池质量。在检测过程中，需要对电池的电压、内阻等参数进行测量，并对电池的外观和安全性进行检查。通过全面的检测，可以确保电池的质量符合标准要求，为电池的应用提供安全保障。

五、总结

综上所述，电池制造的工艺流程涵盖了前段工艺设备、中段工艺设备以及后段工艺设备等多个环节。这些设备通过精确的控制和高效的作业，共同保证了电池的质量和性能。随着科技的不断进步和工艺的不断优化，相信未来电池制造将会更加高效、环保和智能化，以上图片作为引用说明，仅为参考。

文章来源：锂电池技术知识平台

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我国发布锂电池碳足迹核算体系

本报记者林水静《中国能源报》（ 2024年06月17日第 14 版）

　　近日，在工信部电子司指导下，中国电子技术标准化研究院联合百余家单位共同研究的锂电池碳足迹核算体系正式发布。据了解，建立以锂电池碳足迹核算方法、标准体系、背景数据库、核算平台等为核心的锂电池碳足迹核算体系是算清算准锂电池碳足迹的技术关键，有助于生产企业全面系统掌握各环节能源资源消耗和原材料碳排放情况。

　　“锂电池碳足迹技术体系依托中国锂电池产业优势，通过建立科学可行数据收集、核算、入库模式，形成规范有序、高效联动的工作机制，重点实现了锂电池本土化碳足迹背景数据库从0到1的突破。”中国电子技术标准化研究院认证中心主任段淼在接受《中国能源报》记者采访时表示。

　　■行业迫切需要

　　本次碳足迹核算体系发布前，我国尚未建成较为完整的锂电池碳足迹核算体系。“我国碳足迹背景数据库建设工作起步较晚，目前仅有部分基础原材料的数据，无法满足锂电池这种终端消费品的碳足迹核算要求，存在中国本土化碳足迹因子少、更新慢等问题。”昆明理工大学冶金与能源工程学院副教授王建军对《中国能源报》记者解释。

　　锂电池等产品的出口对碳足迹核算体系建设的需求日益迫切。“去年，《欧盟电池和废电池法规》正式生效，明确了不同类别电池碳足迹声明、等级和阈值披露的时间及要求。另外欧盟出台的多项供应链尽调相关法案，比如《企业可持续发展尽职调查指令》、德国《企业供应链尽职调查法案》，也向供应商传递了绿色可持续发展要求。”苏州博萃循环科技有限公司董事长林晓称。

　　“随着全球对气候变化的关注加深，绿色低碳产品越来越受到市场青睐。将碳足迹作为出口电池产品的一项关键标准，意味着制造商必须积极降低产品碳排放，做好碳足迹声明，以满足欧盟市场的准入条件。这不仅关系到市场份额，也是企业可持续经营的关键。”中节能生态产品发展研究中心党委书记、董事长廖原告诉《中国能源报》记者，“目前，国外常见的背景数据库中关于中国的数据，普遍存在数据陈旧、代表性差、边界不清晰等问题，无法准确、真实反映我国当前的工业绿色低碳发展水平。因此，建立我国本土锂电池碳足迹管理体系，尤其是本土锂电池碳足迹背景数据库，对确保我国锂电池产业的可持续发展、塑造我国锂电池上下游产业链在全球市场中的绿色竞争优势具有重大意义。”

　　我国正加快建立本土化碳足迹核算体系。“标准体系方面，包括《国家标准化发展纲要》《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》《碳达峰碳中和标准体系建设指南》等文件，要求加快研制产品碳足迹核算基础通用国家标准，参与碳足迹核算相关国际标准制定。政策体系方面，先后发布《关于加快建立统一规范的碳排放统计核算体系实施方案》《关于加快建立产品碳足迹管理体系的意见》《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》等文件，进行系统而具体的碳足迹核算与管理体系建设工作部署。”清华大学环境学院研究员田金平说。

　　■符合发展实际

　　据段淼介绍，此次发布的锂电池碳足迹核算体系不同于其他碳足迹标识认证试点，主要是基于锂电池产业及产品碳足迹核算方法、标准和数据库国内外发展现状，构建“方法标准—数据库—核算平台”三位一体的整体解决方案，还加快布局了《锂离子电池碳足迹计算方法》等一批重点标准研制工作。背景数据库依托“锂电池行业规范管理和溯源公共服务平台”开发绿色低碳功能模块，研究形成锂电池及其上游原材料碳足迹核算边界、核算模型、数据收集方法及质量评价方法。“当前共收录本土化锂电池生产数据210条，涵盖欧盟电池法案要求披露的正极生产、负极生产、电解液、隔膜、电芯外壳、冷却系统等六大环节，以及包装、能源、运输、回收等锂电池全产业链数据，占锂电池全生命周期碳排放总量95%以上。”

　　“核算平台方面，在‘锂电池行业规范管理和溯源公共服务平台’绿色低碳功能模块下，开发形成锂电池碳足迹核算服务功能，内置锂电池碳足迹背景数据库和典型产品计算模型，支持企业自主完成产品碳足迹全流程核算，可实现供应商数据请求、在线填报与持续向上追溯，具备碳足迹数据减排潜力分析、碳足迹报告生成等功能，相关碳足迹核算结果将进一步丰富和扩充碳足迹背景数据库条目。”段淼进一步介绍。

　　廖原指出，该核算体系充分考虑了我国锂电池产业发展现状和锂电池工艺的革新进步，构建了“从摇篮到坟墓”的全生命周期核算方法。

　　“我国锂电池的碳足迹核算体系的发布，可以让国内外第三方检测认证机构引用和参考，确保出具的报告能够符合实际的生产现状和满足所在国的碳排放要求。”林晓表示。

　　■加强国际互认

　　王建军认为，产品碳足迹核算体系建设是一个系统工程，需要相关产业链联动起来，才能建成核算方法统一、产品种类规则一致、数据库本土化的碳足迹核算体系，这需要政府主管部门加强工作统筹协调，推动行业协会、企业和第三方机构积极参与，构建多方参与的碳足迹工作格局。特别要鼓励重点行业企业率先开展产品碳足迹核算评价、认证和推广工作，建立产品碳足迹数字化管理系统。

　　“为加快锂电池碳足迹规则国际衔接取得积极进展，宜立足我国工业系统优势，一方面做好国家层面已部署的产品碳足迹核算通则标准、重点产品碳足迹核算规则标准、产品碳足迹因子数据库、产品碳足迹标识认证和分级管理制度等关键工作；另一方面加强产业界关于碳足迹基础知识和能力提升培训。”田金平说。

　　“锂电池行业发展迅速，变化也很快，在此情况下，行业产能、能耗、能效和开工率不同的行业动态，都会使碳排放量的差异发生很大变化。这让数据采集以及体系的逐步更新迭代都显得尤为重要。但碳足迹数据由不同企业申报，生产工艺、生产流程和原料难免有所差别，上报数据存有偏差，需要经过核验机制，确保相对统一的数据标准。”林晓建议，“接下来，还要确保整个核算体系的方法一致、数据真实。目前，前期数据体系已搭建好，后期还要做好新数据更新的长期工作，这需要行业内企业共同参与。”

　　段淼表示：“数据库将进一步涵盖中国锂电池主要产区、主要原料、主要产品工艺路线，同时将持续跟进回收阶段再生利用技术的发展，补充完善再生材料回收率、质量以及碳足迹因子。不断提升数据分辨率，确保数据透明、可追溯，并且持续动态更新与修正，助力企业精准识别产品全生命周期各阶段减排潜力，指导企业开展节能降碳改造。针对不同国家、地区要求，不同核算边界、范围，明确锂电池碳足迹核算方法。立足于行业真实数据，共同探讨和展望基于开放、公开、透明、共享的背景数据库应用前景，应对国际碳足迹核算挑战。”

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