xx信息工程学院毕业实践报告：锂电池生产的调查报告

xx信息工程学院毕业实践报告：锂电池生产的调查报告内容摘要：

第二章 锂电池的生产工艺状况 众所周知锂电池的工作原理就是 其充放电原理。 锂电池的 正极材料通常有锂的活性化合物组成 ，常见的主要成分有 LiCoO2（钴酸锂）。 负极大多是碳。 当对电池进行充电时，电池的正极上有锂离子生成。 在前面我们提到过，正负极之间有一层隔膜， 生成的锂离子经过电解液 和隔膜 运动到负极。 而作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌入到碳层的微孔中，嵌入的锂离子越多，充电容量越高。 同样道理，当对电池进行放电时（即我们使用电池的过程），嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回到正极。 回到正极的锂离子越多，放电容量越高。 我们通常所说的电池容量指的就 是放电容量。 其充电过程的化学反应如下： 正极上发生的反应： LiCoO2=充电 =Li1xCoO2+Xli++Xe(电子 ) 负极上发生的反应为 6C+XLi++Xe=====LixC6 任何产品的生产工艺都是由其原理和构造而定的。 锂电池由、正极、负极、隔膜、电解液、正负极端子（正负极耳）、外壳等六部分组成，这其中的每一部分都有其特定的制作过程。 锂离子的生产工序比较繁琐，但并不复杂，这些工序环环相扣，缺一不可。 它大致可以分为前工序、装备段、后工序。 不言而喻，前工序为准备阶 段。 前工序主要包括：搅拌、涂布、冷压、分条。 搅拌是制作正负极浆料的主要步骤。 正负极是分开搅拌的。 制作正极浆料时，将正极的主要材料（钴酸锂）与粘结剂（ PVDF）及其专用溶剂混合在搅拌机内高速均匀搅拌。 其料配制是一个关键点。 ： a) PVDF(或 CMC)与溶剂 NMP（或去离子水）的混合比例和称量； b) 溶液的搅拌时间、搅拌频率和次数（及溶液表面温度）； c) 溶液配制完成后 ,对溶液的检验 :粘度 (测试 )、溶解程度 (目测 )及搁置时间； d) 负极 :SBR+CMC 溶液 ,搅 拌时间和频率。 : a) 称量和混合时，监控混合比例、数量是否正确； b) 球磨：正负极的球磨时间；球磨桶内玛瑙珠与混料的比例；玛瑙球中大球与小球的比例； c) 烘烤：烘烤温度、时间的设置；烘烤完成后冷却后测试温度。 d) 活性物质与溶液的混合搅拌：搅拌方式、搅拌时间和频率。 e) 过筛：过 100目（或 150目）分子筛。 f) 测试、检验：固含量、粘度、混料细度、振实密度、浆料密度。 搅拌机 (如图1）内有一根螺旋钢管，一般是由这根钢管自转或者自转加公转，从而带动浆料转动 .搅拌机的转动速度对浆料的质 量有很大的影响。 以 402035型号的锂电池为例，其公转速度一般为 20/30rmp 每分钟。 搅拌机的底端有根水管通向外部。 搅拌机内的温度就是由水管的水流大小控制调节的。 在车间里，经验丰富的老员工可以直接观察浆料的粘度和有无气泡来判断浆料的质量。 涂布就是将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔表面，烘干，分别制成正负极极片。 涂布（如图 2）最关键的就是涂抹均匀，无起皱破损的现象。 制好的极片要达到以下效果： a) 比重 (片厚 )的确认； b) 外观 :有无划线、断带、结料（滚轮或极片背面）是否积料过厚，是否有未干透或烤焦，有无露铜或异 物颗粒。 这主要是要控制好涂辊的转速及刮刀间隙。 冷压就是对涂布好的涂膜进行加工冷却，接着就送去分条。 分条没有多大工艺，主要就是把涂膜放入分条机内均匀切割成规定的尺寸。 这些工序做完后，一颗电池正负极初步制成。 搅拌机（图 1） 如图所示，搅拌机内几根螺旋钢管转动搅拌，外接水管控制水温，旁边仪器设置参数 涂布工作现场（图 2） 专配阶段包括：焊接 /贴胶 /刷粉、卷绕、冲坑、顶侧封、注液。 这里的焊接是指将正负极的极耳分别与之焊接起来。 在产线上，正极极耳一般使用超声波焊接，这样既能提高 生产效率，又能保证质量。 正极极耳为铝条，呈白色。 铝条边缘应与正极极片平齐。 负极极耳为镍条，呈金黄色，直接用点焊机点焊，镍条右端与负极偏右侧对其，其末端与极片边缘平齐。 焊接之后就贴绿胶以防短路。 卷绕是指按正极片 — 隔膜 — 负极片 — 隔膜自上而下的顺序放好，经卷绕机自动卷绕成电池极芯。 不同型号的电池，其隔膜卷纸的规格各不同，在卷绕时要选用合适的材料。 在这道工序，正负极边缘需平齐，极耳不应露出贴胶部分。 所谓冲坑就是给电池极芯制作一个外壳模型。 不同型号的电池，其外壳尺寸形状也随之不同。 但其外壳大多是用铝塑膜制成。 不过在这 里要特别注意，呈现银白色的那一面作为里层，颜色稍显暗淡的一面为外层。 冲坑之后就是将电池芯放入制作好的外壳里，封口。 这一工序称为顶侧封。 不同外形的电池其顶侧封的位子也不同。 以圆柱形电池为例，它将封住铝塑膜模型的左右两侧。 因为铝塑膜制成的外壳模型只不是两个上下对称连在一块膜上的半圆柱体空心模型。 在顶侧封时，经验尚缺的工人容易把电池芯放反，导致正负极错位。 另外，要把握好铝塑膜在侧封机内的时间，时间过长，容易烫坏电池等。 反之则没完全密封。 接下来就是真空注液，封顶。 注液时需注意电解液的分还有手套箱内的温度与湿度。 每一 枚注完液的电池都将进行电子称量，对电解液多取少补。