干货 一文看懂锂离子软包电池生产工艺
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锂离子电池是一种二次充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。根据外形来分，目前新能源汽车市场上常见的电池分为三类：方形铝壳电池、软包电池及圆柱电池。
图1 不同种类的锂离子电池
软包锂离子电池是指采用铝塑膜为外包装的电池。 相比于方形铝壳电池及圆柱电池，软包电池在发生安全隐患的时候一般先胀气，或者从冲破封印处释放能量，不易发生爆炸，因而安全性能更高；同时，同等容量的软包电池要比方形铝壳轻，具有更高的能量密度。此外，软包电池的形状可根据客户的需求定制，设计上更加灵活，在新的型号的电池开发上更占优势。当然，软包电池也存在劣势，目前的铝塑膜大都依赖进口，且生产工艺复杂，产线的自动化程度不如方形铝壳高，生产效率较低。近年来，随着锂离子电池生产工艺的不断提升及设备的改进，软包电池的生产效率也在不断提升。
图 2 软包锂离子电芯拆解示意图
软包电池的主要由正负极、电解质、隔膜以及外壳构成。电池两头凸起的部件为电池的极耳。锂离子电池的极耳分布包括单头出极耳及双头出极耳。以单头出极耳为例，拆解后的电池示意图如图2所示。不难发现软包锂离子电池的构成结构，正极、负极、隔膜。除此之外，软包电池还需要电解液来作为离子传输的通道。
锂离子电池生产过程较为复杂，以万向一二三为例，主要包括：匀浆、涂布、碾压、冲片、叠片、封装、注液、化成几个工序。如下图所示。
叠片：分切后的极片需要按照负极、隔膜、正极、隔膜、负极、隔膜、正极……正极、隔膜、负极的顺序进行堆叠，这个过程称为叠片，堆叠之后的极片称之为电芯。叠片的方式包括Z字型叠片及摇摆式叠片。部分厂家在此工序采用卷绕工艺，相比于卷绕工艺，叠片工艺的劣势在于对极片的对齐精度要求较高，且目前？叠片机效率较低、自动化程度低。但叠片工艺的电池性能较卷绕工艺更加良好。随着新能源行业的不断扩大和发展，考虑到电池在安全性、产线集体效率等问题，叠片工艺依然是长期发展的趋势。
封装 ：堆叠好的电芯还需经过极耳焊接，将焊接好的电芯放置于冲坑后的铝塑膜中并进行顶、侧封等工序，即为封装。封装好的电芯如图3所示。除电芯本体外，铝塑膜还留有余量，这部分称为气袋，这是因为电芯在化成过程中会产生大量的气体，这部分气体会随着气袋在degas工序一并去除。
图3 封装后电池
注液 ：注液即向封装后的电芯中注入电解液的过程。电解液的作用是为电池中离子的传输提供载体。在电解液中加入特定的添加剂，可以提高锂离子电池在安全或高低温等方面的性能。化成 ：注液后的电池还需在小电流下进行充电，相当于对锂离子电池的激活过程。首次充电过程中负极的表面会形成SEI膜。SEI膜的性能直接决定了锂离子电池的倍率、自放电性能，因此化成工艺的好坏直接决定了电池的质量。化成过程中会产生大量的气体，这些气体会影响电池的性能，因此化成后的电池还需经过除气，即Degas过程。为了保证电池性能的一致性，锂离子电池还需进行分容、内阻、自放电等测试，把不同性能的电池进行分组。
以上过程即为单体电池的制备过程。将同组别的单体电池按照一定的串并联方式组装，就可以应用于电动汽车、储能等领域。
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废旧软包锂电池物理拆解分离回收工艺介绍
一套废旧锂电池全组分物料干法全自动分离收集设备, 装置处理废旧电池物料500 kg/h。装置具备低成本、低能耗和环境友好等特点。废旧软包锂电池物理拆解分离回收工艺介绍：
碾压破碎:热解后的锂电池在碾压作用下, 软包电池被撕碎成小于2 cm的碎片。
刀式破碎:碾压破碎后的电池碎片在刀式破碎机作用下, 得到小于0.5 cm的碎片。
锤式粉碎:刀式破碎的电池碎片在锤式破碎机的作用下, 得到粒径小于18厘米的颗粒。
气流分选:锤式粉碎的颗粒混合物在气流分选作用下分选为铜铝颗粒混合物和正负极粉料混合物。
振动筛分:铜铝颗粒混合物在振动筛分作用下分选为18目、24目、30目的颗粒混合物。
比重分选:振动筛分分选的铜铝颗粒混合物分别进入比重分选机, 在比重分选机的作用下分选为18目、24目、30目的铜颗粒和铝颗粒。
正负极材料进入旋风筒进行二级分离收集, 得到负极材料石墨和正极材料。
废旧软包锂电池经过上述一系列回收工艺处理后, 电池中的电解液及隔膜被热解为废气和废液, 他们分别进行了无害化处置, 废旧软包锂电池中的其它组分被分选为铜颗粒、铝颗粒以及正负极粉料混合物。分选后的铜颗粒、铝颗粒以及正负极粉料混合物。
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