【摘要】 近年来,随着电动汽车和便携式电子设备的快速发展,锂离子电池的发展趋势集中在提高能量密度、降低成本、提升安全性和寿命,以及开发新型材料和结构来满足更广泛的应用需求。
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锂离子电池是一种高效的可充电电池,它通过锂离子在正负极之间的移动来存储和释放能量。其生产工艺主要包括电极制备、电池组装、电解液注入和电池封装等步骤。近年来,随着电动汽车和便携式电子设备的快速发展,锂离子电池的发展趋势集中在提高能量密度、降低成本、提升安全性和寿命,以及开发新型材料和结构来满足更广泛的应用需求。
锂离子电池的装配
方形锂离子电池有2种的结构形式:
一种是卷绕式,结构简单,电池比能量大,极片长,电池内阻大,比功率小;
另一种是叠片式,电池极片多,产生边料多,生产效率低,多层极片焊接有困难,
圆柱形锂离子电池都是卷绕式结构。
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正极浆料
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正极活性物质(LiCoO2)
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粘结剂PVDF
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溶剂NMP
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导电剂(乙炔黑)
负极浆料
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负极活性物质(MCMB)
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粘结剂PVDF
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溶剂NMP
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导电剂(乙炔黑)
高度分散→形成均匀的高黏度聚合物浆体
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锂离子电池制造工艺
极片制造:和膏、涂布、压片、分切
电池装配:极耳焊接、电芯卷绕、入壳、扣盖、封口
电池成品:注液、化成、分容、检测、包装
锂离子电池制造工艺流程图
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化成就是将注液后的电池激活,使其具有存储电的能力;
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搁置使之性能趋于稳定;
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分容就是将化成好的电池按照1C放电容量进行分类,以适合不同的容量需求;
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聚合物锂离子电池的生产流程
集流体分别为Al网(正极)和Cu网(负极);
通过热辊,将增塑的聚合物PVDF-HFP进行熔融,然后夹在电极之间,成为一个组件。
将组件放在有机溶剂中,把增塑剂(如邻苯二甲酸二丁酯)浸泡出来,再把组件在有
Al层的塑料中,减压加热,然后注入电解质,形成凝胶。
其中最主要的工艺包括:
①电极材料的预处理与电极浆料搅拌工艺
②电极制膜及分切工艺
③单体电池的组装
④电池的化成工艺
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锂电池发展趋势
高能量密度电源
高功率动力电源
长寿命储能电池
微小型锂离子电池
高能量密度、高功率密度锂离子电池
新能源电池材料测试
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