锂电池制造的13大流程及关键参数

锂电池制造的13大流程及关键参数

随着技术不断发展，电池的各种全新制造工艺和技术层出不穷。今天我们就来看一看，锂电池的详细制作工艺。首先，锂电池制作可分为正极配料、负极配料、涂布、正极制片、负极制片、正极片制备、负极片制备、卷绕、入壳、滚槽、电芯烘烤、注液、超焊盖帽共13大步骤。

锂电池的正极材料由活性物、导电剂、粘结剂组成，其具体制作流程如下：

来料确认&烘烤

一般导电剂需大约120℃烘烤8小时，粘结剂PVDF则需约80℃烘烤8小时，活性物（LFP、NCM等），视来料状态和工艺而定是否需要烘烤干燥。当前车间要求温度≤40℃、湿度≤25%RH。

配置PVDF胶液

如果采用湿法工艺，则需要提前配好PVDF胶液（溶质PVDF，溶液NMP）。PVDF胶液好坏对电池的内阻、电性能影响至关重要。影响打胶的因素有温度、搅拌速度。温度越高，胶液配出容易泛黄，影响粘结性；搅拌的速度太高，容易将胶液打坏，具体的转速需要看分散盘的大小而定，一般情况下分散盘线速度在10-15m/s（对设备依赖性较高）。此时要求搅拌罐需要开启循环水，温度≤30℃。

正极浆料

需要注意加料的顺序（先加活性物和导电剂慢搅混合、再加入胶液）、加料时间、加料比例，要严格按工艺执行。其次需要严格控制设备公转和自转速度（一般分散线速度要在17m/s以上具体要看设备性能，不同厂家差别很大）、搅拌的真空度、温度。

在此阶段需要定期检测浆料的粒度和粘度，而粒度和粘度跟固含量、材料性能、加料顺序和制程工艺关系紧密。此时常规工艺要求温度≤30℃、湿度≤25%RH、真空度≤-0.085MPa。浆料配完后就要将浆料转出至中转罐或涂布车间，浆料转出时需要对其过筛，目的就是过滤大颗粒物、沉淀和去除铁磁性等物质。大颗粒影响涂布到最后可能导致电池自放过大或短路的风险；浆料铁磁性物质过高会导致电池自放电过大等不良。此时的工艺要求是温度≤40℃，湿度≤25%RH，筛网≤100目，粒度≤15um（参数仅供参考）。

2. 负极配料

负极和正极相似，除了活性物、导电剂、粘接剂以外，还需要分散剂。

来料确认

常规负极体系为水系混料过程（溶剂为去离子水），因此来料无需干燥要求。此过程要求去离子水导电率在≤1us/cm。车间要求温度≤40℃、湿度≤25%RH。

制备胶液

料确认完成后，首先制备胶液。此时石墨C和导电剂倒入搅拌机进行干混，建议不抽真空，开启循环水（干混时颗粒挤压摩擦产热严重），低速15-20rpm，间隔15分钟刮料循环2-3次。

接下来将胶液倒入搅拌机中开启抽真空（≤-0.09mpa），低速15-20rpm刮料循环2次，再调整转速（低速35rpm，高速1200-1500rpm），运行15-60分钟（具体依各厂家的自身的湿法工艺而定）。

最后将SBR倒入搅拌机中，建议此时快速低时搅拌（SBR属于长链高分子物，速度过高时间过长分子链易打断失去活性），建议低速35-40rpm，高速1200-1800rpm，10-20分钟。

黏度测量

参考数值如下：黏度2000-4000mPa·s、粒度≤35μm、固含量40-70%，抽真空过筛≤100目。具体的工艺值需要根据材料物性、混料工艺等影响有一定差异。车间要求温度≤30℃、湿度≤25%RH。

3. 正极涂布

将正极浆料挤压涂或喷涂在铝集流体AB面上，单面密度20-40 mg/cm²（NCM功率型），涂布烤箱温度常规4-8节或更多，每节烘烤温度95-120℃，按实际需要调整，避免烘烤开裂出现横向裂纹和滴溶剂现象。

转移涂布辊速比1.1-1.2，间隙位打薄20-30μm（避免拖尾导致在极耳位压实过大，电池循环过程析锂），涂布水份≤2000-3000ppm（具体要根据材料和工艺而定）。车间正极温度≤30℃，湿度≤25%。

4. 负极涂布

将负极浆料挤压涂或喷涂在铜集流体AB面上，单面密度约10-15mg/cm²，涂布烤箱温度常规4-8节或更多，每节烘烤温度80-105℃，按实际需要调整，避免烘烤开裂出现横向裂纹。

转移辊速比1.2-1.3，间隙位打薄10-15μm，涂布水份≤3000ppm，车间负极温度≤30℃，湿度≤25%。

5. 正极制片

正极涂布干燥完，需要在工艺时间内进行对辊。对辊即对极片进行压实，目前有热压和冷压两种工艺。热压压实相对冷压高，反弹率较低；冷压工艺相对简单易操作控制。

对辊主要设备到如下工艺值：压实密度、反弹率、延伸率。同时要注意极片表面无脆片、硬块、掉料、波浪边等现象且间隙处不允许断裂。此时车间环境温度≤23℃、湿度≤25%。

压实：单位体积敷料的质量，目前常规物料的真密度数据：

反弹率：一般反弹2-3μm；延伸率：正极极片一般在1.002左右。

正极对辊完接下来就是分条，即将整片极片分裁剪宽度一样的小条（对应电池高度），分条要注意极片的毛刺，需要全检极片的X和Y向的毛刺（借助二次元设备），纵向毛刺长度工艺Y≤1/2 H隔膜厚度。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

6. 负极制片

负极制片与正极同样操作，但工艺设计不同，车间环境温度≤23℃、湿度≤25%。常见负极物质的真密度：

反弹率：一般在4-8μm左右；延伸率：一般在1.0012左右。

负极分条与正极分条工艺类似，X和Y向毛刺都需要控制。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

7. 正极片制备

分条完毕后，需对正极片进行干燥处理（120℃），再就是焊接铝极耳和极耳包胶工艺。此时需要考虑极耳长度和整形宽度。

以某锂电池设计为例，设计极耳外露主要考虑到正极耳要焊接盖帽和滚槽时合理配合。极耳外露过长，滚槽时易使极耳与钢壳短路；过短极耳无法焊接盖帽。极目前超声焊头有线状和点状，国内工艺较多采用线状（过流、焊接可靠性强），极耳包胶则考虑极耳与钢壳的绝缘性，包胶尺寸要工艺控制。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

8. 负极片制备

与正极片相同操作，此时负极耳一般采用点焊超声焊头，极耳采用镍带（绝缘性强，不易与钢壳短路），此时负极包胶要注意包胶长度和位置（与正极耳成错位交错）。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

9. 卷绕

卷绕即将正负极片与隔膜按工艺要求卷成圆筒。此时正极耳需居中且在外，负极耳在内，防止极耳与壳短路。卷绕工艺需注意隔膜褶皱、极片起皱、卷芯内阻、焊点强度、圆芯平整度、极耳直角度等。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

10. 入壳

即将卷绕完成的电芯装入不锈钢壳（根据设计不同有方壳、圆壳、铝壳、软包等）。此时极耳包胶工艺需严格执行，防止电芯短路。装壳后需再次对壳内空气进行抽真空处理。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

11. 滚槽

即对电芯进行压缩和整形，使电芯与钢壳更好地接触，保证电池的机械性能和使用寿命。此时需注意滚槽深度和宽度，以确保电芯和钢壳的紧密接触。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

12. 电芯烘烤

对入壳电芯进行高温烘烤，去除电芯内部水分。烘烤温度和时间需严格控制，以保证电芯性能。常规工艺温度100-120℃，时间12-24小时。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

13. 注液

即将电解液注入电芯，电解液的种类和注液量需根据电池设计进行选择和控制。注液后需对电芯进行抽真空处理，保证电解液均匀分布在电芯内部。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

14. 超焊盖帽

即将电芯盖帽进行焊接，密封电芯。此时需注意焊接工艺和质量，保证电芯密封性和电性能。焊接完毕后需对电芯进行测试，确保其符合设计要求。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。

这13个步骤是锂电池制造的关键，每一步的工艺参数和质量控制都直接影响电池的性能和寿命。各个工序的温度、湿度、真空度等参数要求需要严格执行，以确保锂电池的高质量。

氧化锆陶瓷研磨珠在锂电池制作流程中的作用

氧化锆陶瓷研磨珠在锂电池制作流程中起着至关重要的作用，主要集中在正极和负极材料的配料和浆料制备阶段。以下是氧化锆陶瓷研磨珠在锂电池制作流程中的作用综述：

1. 提高混料均匀性

氧化锆陶瓷研磨珠具有高密度和高硬度，在混料过程中能够有效地分散和混合活性物质、导电剂和粘结剂，确保浆料的均匀性。这对于正极和负极材料的制备尤为重要，因为均匀的浆料能够保证电池的性能稳定性。

2. 增强分散效果

在负极材料的制备过程中，氧化锆陶瓷研磨珠可以增强导电剂和活性物质的分散效果，防止颗粒团聚。这有助于提高负极浆料的均匀性，从而提升电池的整体性能。

3. 缩短研磨时间

氧化锆陶瓷研磨珠的高效能量传递特性能够缩短研磨时间，提高生产效率。这对于大规模生产锂电池来说尤为关键，能够降低生产成本，提升产量。

4. 保持浆料稳定性

高效的研磨作用能够保持浆料的稳定性，防止材料的沉淀。这对于确保涂布阶段的顺利进行非常重要，能够减少涂布缺陷，保证极片的一致性。

5. 提高涂布质量

通过提高浆料的均匀性，氧化锆陶瓷研磨珠间接提升了涂布质量。均匀的浆料在涂布过程中能够形成平整的涂层，减少缺陷，提升极片的整体质量。

6. 改善电池性能

氧化锆陶瓷研磨珠在浆料制备过程中提高了材料的均匀性和稳定性，这直接影响了电池的电化学性能。均匀的材料分布能够提高电池的容量、一致性和循环寿命。

7. 提升生产工艺

氧化锆陶瓷研磨珠的高耐磨性和化学稳定性使其在高强度的生产环境中依然能够保持良好的性能。这有助于延长设备的使用寿命，减少生产过程中的磨损和污染。

综述

氧化锆陶瓷研磨珠在锂电池制作流程中，通过提高混料均匀性、增强分散效果、缩短研磨时间、保持浆料稳定性、提高涂布质量、改善电池性能和提升生产工艺等多个方面，发挥了重要作用。其高效的研磨和分散能力不仅提升了浆料的质量，还对整个电池制造过程的效率和产品质量起到了积极的推动作用。

锂电扩产太疯狂！前三季度投资扩产项目多达97个

在全球“碳中和”的背景下，世界各地掀起了大规模的电动化浪潮，锂电池作为新能源汽车的主要动力来源，可以说掌握了新能源行业发展的“命脉”。自今年以来，国内锂电池产业链的投资热度高涨。据国际能源网/储能头条不完全统计，2022年前三季度各个锂电池企业投资扩产项目多达97个，投资金额累计超4609.07亿元，新增装机规模超726GWh！

1、宁德时代、比亚迪、赣锋锂业等，投资超两千亿扩产锂电

进入2022年之后，国内电池新能源产业链企业扩产、签约的利好消息接连不断。据国际能源网/储能头条不完全统计不完全统计，2022年前三季度，以比亚迪、欣旺达、中创新航、亿纬锂能等为代表的锂电池企业相继公布了多个新投建项目，整体投建资金超2824.6亿元，建设年产能达726GWh（部分项目未披露投资金额及产能）， 较去年同期相比扩产步伐进一步加速。

前三季度，宁德时代拟分别在河南省洛阳市、山东省济宁市、福建省厦门市建设动力电池生产基地，拟投资860亿元规划产能合计135GWh。

宁德时代仅仅是动力电池企业扩产大潮中的一个缩影。近段时间，已有多家动力电池企业不断推出扩产计划或项目。9月15日和9月20日，欣旺达先后披露两则公告，拟于义乌市人民政府辖区内投资建设“欣旺达义乌新能源动力电池生产基地项目”，拟联合东风集团和东风鸿泰在宜昌市人民政府辖区内投资建设“欣旺达东风宜昌动力电池生产基地项目”。9月27日晚间，亿纬锂能公告称，拟与沈阳市政府、沈阳经开区管委会签订动力电池项目投资协议，在沈阳经开区管委会范围内投资建设“亿纬锂能储能与动力电池项目”，项目规划产能40GWh，预计总投资100亿元。

除此之外，赣锋锂业、亿纬锂能、孚能科技、国轩高科也都相继在上半年宣布投建百亿级动力电池项目，扩产的紧迫性可见一斑，TWh时代将加速到来。

2、天赐材料、璞泰来、容百科技等，投资扩产材料249.15万吨

受益于下游旺盛需求，加之自去年下半年以来，锂电部分材料价格大幅上涨，至今维持高位，使得部分材料产品具备了广阔的市场前景以及较高的产出回报率。为了紧抓锂电产业发展机遇，自2022年以来，部分锂电材料头部企业又纷纷定增募资扩产。

天赐材料、璞泰来、容百科技等企业推出了824.5亿元的锂电池原材料投资扩产项目。其中最大的是桂林引领科技新能源动力电池正极材料项目。 项目位于灵川县定江镇西二环以北、八定公路以西，主要建设年产15万吨新一代高性能动力电池正极材料生产线，主要产品为新一代高性能密度的811型镍钴锰锂材料、高性能镍钴铝锂材料、622型镍钴锰锂材料，应用于动力锂离子电池的高镍三元系列正极材料，是锂离子电池的四大材料中最核心的要素材料。该项目分两期建设，一期计划投资65亿元，建设年产6.5万吨生产线，预计实现年销售收入260亿元；二期计划投资90亿元，建设年产8.5万吨生产线。全部建成达产后，预计实现年产值600亿元。

实际上，伴随宁德时代、国轩高科、亿纬锂能等电池企业的密集扩产，必将带动对于上游材料供应更大的需求，材料企业扩产“迫在眉睫”，募资显然是材料企业当前快速筹措资金、扩产保供最重要的手段。 而材料企业的进一步扩产，料将在锂电产业链的稳定供应方面发挥出显著作用。

3、电解液项目投资额已超200亿元

在电解液价格迅速回落期间，电解液企业仍然卯足干劲扩增产能，一是来自长期订单的确定性支撑，二是博弈TWh时代电解液市场增量，提前占据有利位置。

电解液产业再度启动密集扩产。

8月2日，永太科技子公司邵武永太拟投资9.5亿元，建设电解液及相关材料和副产物循环利用项目，涵盖20万吨电解液、2万吨电解质盐、70万吨硫酸盐的生产能力。

7月14日，石大胜华拟募资45亿元，用于年产30万吨电解液项目（东营）、年产20万吨电解液项目（武汉）、22万吨/年锂电材料生产研发一体化项目、年产10万吨液态锂盐项目、年产1.1万吨添加剂项目、年产5万吨湿电子化学品项目、年产3万吨硅基负极材料项目、补充流动资金。

随着新能源汽车动力电池需求增长、新兴消费领域快速扩张以及“十四五”期间储能产业爆发，锂电需求带动我国电解液出货量在未来保持高速增长，部分企业盈利份额将持续保持向上。

4、吉翔股份、亿纬锂能、盐湖股份等，斥巨资加码锂盐

在新能源汽车、锂电池需求急剧增加的背景下，众多企业纷纷向上游的锂矿、锂盐端扩产布局，“抢锂大战”继续上演。

据国际能源网/储能头条统计，赣锋锂业、吉翔股份、亿纬锂能、紫金锂业、瑞福锂业等企业规划了或者签署了28.5万吨的锂盐项目。

其中，5月26日晚间，盐湖股份发布公告表示，在察尔汗钾锂工业园区内拟投资新建 4 万吨/年基础锂盐一体化项目(包括2万吨电池级碳酸锂和2万吨氯化锂)，项目总投资约70.8亿元，建设周期为两年。从扩产的规模来看，盐湖股份此次扩产规模包括2万吨电池级碳酸锂和2万吨氯化锂，与盐湖股份目前3万吨碳酸锂产能，以及2021年全年2.27万吨左右的碳酸锂产量，1.92万吨左右的碳酸锂销量相比，几乎等同实现翻倍。

值得注意的是，盐湖股份此次项目的锂盐单万吨投资额较高，达到了17.7亿元/万吨，与南美盐湖13.5亿元/万吨的投资额相比高出4亿多元， 项目溢价较高，这或体现了盐湖股份对未来锂盐行情的充分看好。

5、嘉元科技、杭电股份、天山铝业等，开启铜铝材料扩产模式

锂电铜箔是新能源产业链中最风光的环节之一，龙头厂商毛利率超30%，丰厚的利润不仅刺激行业巨头争相扩产，而且引来其他产业资本纷纷跨界涉足锂电铜箔业务。

加大产能扩张是当前锂电铜箔厂商竞相追逐的重点。宁德时代、嘉元科技、杭电股份、天山铝业、诺德股份等企业纷纷开启铜铝材料扩产模式，合计推出了65万吨的扩产计划。

9月25日，华创新材与四川遂宁高新区举行锂电项目线上签约仪式。据合作协议，华创新材计划在遂宁建设年产10万吨超薄锂电铜箔项目，总投资约90亿元，分两期建设。项目全部建成达产后，预计年产值约100亿元。

6、锂电池隔膜行业龙头加速扩产

受全球新能源汽车需求、储能市场双重高增长的影响，隔膜市场需求不断增加，预计2025年全球隔膜需求预计高达314亿平。在此背景下，隔膜企业在不断规划产能扩张。

2022年前三季度，中材科技在江西萍乡、四川宜宾分被投资建设年产10亿平方米锂电池隔膜项目。 项目计划总投资65.54亿元，规划建设年产能20亿平方米的锂离子电池基膜生产线及涂覆膜生产线。其中，中材锂膜（西南）基地年产10亿平方米锂电池隔膜项目已于近日正式启动，该项目预计2023年6月开始投产。项目建成后，预计年产值约20亿元。

展望后市，在新能源汽车、储能等下游需求市场的带动下，锂电隔膜市场价格趋于稳定，出货量也将保持快速增长，支撑产业链相关企业业绩提升。与此同时，市场需求的快速增长，也为隔膜二三线品牌的成长以及跨界布局者带来了机会，锂电隔膜未来的市场竞争格局仍存在诸多变数。

来源：储能头条、国际能源网、全国电子化学品信息站

免责声明：所载内容来源于互联网，微信公众号等公开渠道，我们对文中观点持中立态度，本文仅供参考、交流。转载的稿件版权归原作者和机构所有，如有侵权，请联系我们删除。

相关问答

锂电池生产过程中所需纯水主要应用在:1)做为负极浆料搅拌溶剂负极材料(石墨)经电子称精确计量后投入高速分散机,并加入粘合剂丁苯橡胶...锂电池生产过程中...

锂电池组装设备有原材料检测设备、线路连接设备、成品检测设备和绝缘包装设备。成套组装设备价格比较低,如果生产锂电池设备就很多了,锂离子电池的工艺技术非...

总投资费用中的基础费用大约8.9万起。包括加盟费约0.1万,品牌使用费约0元,保证金约0元,设备费用约1.6万,首批物料费约4.2万,装修费用约2.4万,营销费用约0....

[回答]1、计算好自己需要的电池性能计算好自己要组装的电池的电压要多少伏,容量要多大,均衡放电电流多大,大电流多大,放电终止电压等,同时依据相关电池...

我想搞一个锂电池的生产线或者锂电池配件生产线，需要投资哪些?_天涯问答

[回答]具体什么情况

首先要办理生产许可证锂电池生产厂家才能进行生产:1,办理生产许可证是在所在省的生产许可证办公室申请,由他们安排时间对工厂进行检查,认为符合条件就可以发...

[回答]拿到这个证要3万元左右。d,生产许可证办公室审核你的资料,认为可以达到要求后,会要求进行蓄电池的抽样,在规定的生产许可证认可的检测中心进行蓄电...

投资需要1000万以上,生产锂电池需要技术转让费办理营业执照和办理场地的选择,租赁场地搭建厂房车间和购买机器设备生产线,还要办理环保手续,进行环保污染的处...

我去年7月份的时候就对自己已经使用了3年多的电动车进行了双电池改装,是铅酸电池60V20A加锂电池60V12A,续航里程确实增加不少。今年11月份刚改为锂电池60V12A...