铁锂离子电池制造过程与锂离子电池生产原材料分析

铁锂离子电池制造过程

活性材料的制浆搅拌工序

搅拌就是将活性材料通过真空搅拌机搅拌成浆状。这是铁锂离子电池生产的第一道工序，该道工序质量控制的好坏，将直接影响锂离子电池的质量和成品合格率。而且该道工序工艺流程复杂，对原料配比，混料步骤，搅拌时间等等都有较高的要求。

这里搅拌的是铁锂离子电池的活性材料。此外，在搅拌的这一过程中要严格控制粉尘，以防止粉尘对电池一致性出现影响，在宁德时代的生产车间对粉尘的管控水平相当于医药级别。

将搅拌好的浆料涂在铜箔上涂布工序

这道工序就是将上一道工序后已经搅拌好的浆料以每分钟80米的速度被均匀涂抹到4000米长的铜箔上下面。而涂布前的铜箔只有6微米厚，可以用薄如蚕翼来形容。涂布至关重要，要保证极片厚度和重量一致，否则会影响锂离子电池的一致性。涂布还必须确保没有颗粒、杂物、粉尘等混入极片。否则会导致电池放电过快，甚至会出现安全隐患。

将铜箔上负极材料压紧再切分冷压与预分切

在碾压车间里，通过辊将附着有正负极材料的极片进行碾压，一方面让涂覆的材料更紧密，提升能量密度，保证厚度的一致性，另一方面也会进一步管控粉尘和湿度。将冷压后的极片根据要生产锂离子电池的尺寸进行分切，并充分管控毛刺的出现，这样做的目的是防止毛刺扎穿隔膜，出现严重的安全隐患。

切出电池上正负极的小耳朵极耳模切与分条

极耳模切工序就是用模切机形成电芯用的导电极耳。我们了解铁锂离子电池是分正负极的，极耳就是从电芯中将正负极引出来的金属导电体，通俗的说电池正负两极的耳朵，是在进行充放电时的接触点。而接下来的分条工序就是通过切刀对电池极片进行分切。

完成电芯的雏形卷绕工序

在这里，锂离子电池的正极片、负极片、隔离膜以卷绕的方式组合成裸电芯。先进的CCD视觉检测设备可实现自动检测及自动纠偏，确保电芯极片不错位。

去除水分和注入电解液烘焙与注液

水分是铁锂离子电池系统的大敌，电池烘烤工序就是为了使电池内部水份达标，确保电池在整个寿命周期内具有良好的性能。而注液，就是往电芯内注入电解液。电解液就像电芯身体里流动的血液，能量的交换就是带电离子的交换。这些带电离子从电解液中运输过去，到达另一电极，完成充放电过程。电解液的注入量是关键中的关键，假如锂离子电池电解液注入量过大，会导致电池发热甚至直接失效，假如注入量过小，则又影响电池的循环性。

电芯激活的过程化成

化成是对注液后的锂电芯进行激活的过程，通过充放电使电芯内部发生化学反应形成SEI膜，保证后续电芯在充放电循环过程中的安全、可靠和长循环寿命。化成工序当中还包括，对电芯激活后第二次灌注电解液、称重、注液口焊接、气密性检测;自放电测试高温老化及静置保证了产品性能。

锂离子电池材料构成重要有：正极材料、负极材料、隔膜、电解液。

1.在正极材料当中，最常用的材料有钴酸锂，锰酸锂，磷酸铁锂和三元材料。正极材料占有较大比例,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定锂离子电池成本高低。

2.在负极材料当中，目前负极材料重要以天然石墨和人造石墨为主。正在探索的负极材料有氮化物、PAS、锡基氧化物、锡合金、纳米负极材料，以及其他的一些金属间化合物等。负极材料作为锂离子电池四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要用途,处于锂离子电池产业中游的核心环节。

3.市场化的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂离子电池的结构中，隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了锂离子电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环以及安全性能等特性，性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途。

4.电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导离子的用途，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。