在當今能源領域，鋰電池以其卓越的性能占據(jù)著重要地位。從我們熟知的特斯拉電動汽車所使用的 21700 鋰離子電池，到各類電子設備中的動力源，鋰電池的身影無處不在。那么，這些高性能的鋰電池究竟是如何制造出來的呢？讓我們一同深入探索鋰電池制造的神秘之旅。
鋰電池主要分為鋰金屬電池和鋰離子電池兩類，其中鋰離子電池可充電，且不含有金屬態(tài)的鋰。下面，我們將以圖文并茂的形式詳細解讀鋰電池的 21 道生產(chǎn)工序。
一、負極勻漿
負極勻漿是鋰電池制造的關鍵環(huán)節(jié)之一。在此過程中，負極活性物質(zhì)、導電劑和粘結(jié)劑等成分被混合在一起，通過捏合作用形成均勻的糊狀物。混合后的漿料需進行處理，如采用超聲波除氣、真空除氣等方法，去除氣泡和雜質(zhì)，提高漿料的充實度、穩(wěn)定性和可加工性。
優(yōu)勢亮點：通過精確的混合比例和捏合工藝，確保負極材料的均勻性，為后續(xù)的電池性能奠定基礎。超聲波除氣和真空除氣能夠高效去除漿料中的微小氣泡，使負極糊狀物更加密實，提高電池的充放電效率和循環(huán)壽命。
二、正極勻漿
正極勻漿同樣至關重要。它將正極活性物質(zhì)、導電劑、粘合劑以及其他添加劑混合成均勻的漿料，為后續(xù)的涂布、壓制等工藝奠定基礎。正極勻漿工藝的優(yōu)點在于能確保正極材料與各成分充分混合，提高電池性能和穩(wěn)定性。通過精確控制漿料配比和工藝參數(shù)，可制備出性能穩(wěn)定、質(zhì)量可靠的正極材料。
優(yōu)勢亮點：精心挑選的正極活性物質(zhì)和添加劑的組合，使得正極漿料具有高能量密度和良好的電化學性能。嚴格控制的勻漿工藝確保了材料的均勻分布，減少了局部性能差異，提高了電池的整體一致性和可靠性。
三、涂布
涂布技術是在基材上涂覆膠粘劑等流體，經(jīng)烘箱干燥或固化后形成具有特殊功能膜層的工藝。廣泛應用于工業(yè)、民生、電子與光電等眾多產(chǎn)業(yè)。其優(yōu)勢包括高效性，能實現(xiàn)高速、連續(xù)的涂布作業(yè)；均勻性，通過精確控制系統(tǒng)確保涂層厚度均勻；靈活性，適用于多種基材和涂層材料；環(huán)保性，采用低污染、低能耗設備和工藝。
優(yōu)勢亮點：先進的涂布設備能夠快速、準確地將漿料涂覆在基材上，大大提高了生產(chǎn)效率。高精度的控制系統(tǒng)確保涂層厚度誤差在極小范圍內(nèi)，保證了電池性能的穩(wěn)定性?？筛鶕?jù)不同的電池類型和要求選擇合適的基材和涂層材料，滿足多樣化的市場需求。同時，環(huán)保的涂布工藝減少了對環(huán)境的影響。
四、輥壓
輥壓機將陽極和陰極材料分解為較小顆粒，或把多個薄片牢固固定在一起，形成緊密的正負極結(jié)構(gòu)。它由主軸、碾輪、進料裝置、傳動系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。在工作時，將鋰電池材料送入進料口，主軸帶動碾輪轉(zhuǎn)動，把材料夾在兩個碾輪之間壓縮成所需形狀和大小。其技術特點體現(xiàn)為高效性、均勻性、靈活性和環(huán)保性。
優(yōu)勢亮點：高效的碾壓工藝能夠快速處理大量的材料，提高生產(chǎn)效率。均勻的壓力分布使得正負極材料更加緊密，增加了電池的能量密度和循環(huán)壽命。靈活性使得設備可以適應不同厚度和規(guī)格的材料，滿足不同電池設計的要求。環(huán)保方面，采用低噪音、低能耗的設計，減少了對環(huán)境的負擔。
五、分切
分切在電池制造中起著重要作用。它將涂布完成的大幅寬膜片進行縱向分切，分成多份并收卷成一定寬度規(guī)格的上、下單卷，為后續(xù)電池組裝做準備。
優(yōu)勢亮點：高精度的分切設備能夠確保極片的寬度均勻一致，減少組裝過程中的誤差。快速的分切速度提高了生產(chǎn)效率，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。分切后的極片邊緣整齊，有利于提高電池的安全性和性能穩(wěn)定性。
六、極片烘烤
極片烘烤旨在去除極片中的水分和揮發(fā)性有機物，提高極片穩(wěn)定性和可靠性。烘烤過程包括準備階段，對設備檢查預熱和極片預處理；烘烤階段，按設定時間和溫度進行；冷卻階段，保護極片免受熱損傷并穩(wěn)定性能。
優(yōu)勢亮點：嚴格控制的烘烤溫度和時間能夠有效地去除極片中的水分和雜質(zhì)，提高極片的純度和導電性。預熱和冷卻階段的精細處理確保了極片在烘烤過程中的穩(wěn)定性，減少了因溫度變化而引起的變形和損壞。經(jīng)過烘烤的極片具有更好的性能表現(xiàn)，延長了電池的使用壽命。
七、卷繞
卷繞將正極、負極和隔膜等組件緊密卷繞在一起，形成電芯。精確的卷繞控制可確保電池內(nèi)部材料分布均勻，提高效率和安全性。卷繞速度、張力和對齊度等關鍵參數(shù)對電池性能和質(zhì)量有重要影響。
優(yōu)勢亮點：先進的卷繞設備能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的卷繞控制，確保正負極和隔膜的緊密貼合，減少內(nèi)部空隙，提高電池的能量密度。合理調(diào)整卷繞速度和張力，既能保證生產(chǎn)效率，又能避免材料的過度拉伸或松弛，提高電池的性能穩(wěn)定性。良好的對齊度使得電池內(nèi)部電流分布更加均勻，減少局部過熱和損壞的風險。
八、入殼
入殼工序是電池生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，將電芯放入電池殼中保護電芯并確保安全性和性能穩(wěn)定性。流程包括電芯裝配、電池殼裝配、密封膠涂布、電芯放置、電池殼封閉和焊接固定。
優(yōu)勢亮點：精心設計的電池殼能夠有效地保護電芯免受外界環(huán)境的影響，提高電池的安全性。密封膠的涂布確保了電池的密封性，防止水分和雜質(zhì)進入，延長電池的使用壽命。精確的裝配工藝和焊接固定保證了電池結(jié)構(gòu)的牢固性，提高了電池的抗沖擊和抗振動能力。
九、點焊
電池點焊工藝將電池組件上的電極材料與導線條焊接在一起。利用電阻加熱原理，瞬間高溫加熱使焊接材料熔化形成焊點連接。工藝流程包括準備工作、設置焊接參數(shù)、安裝電池組件、進行焊接、檢驗焊接質(zhì)量和補焊或修磨。點焊工藝不斷優(yōu)化發(fā)展，如引入機器人焊接技術提高效率，優(yōu)化參數(shù)提高質(zhì)量和穩(wěn)定性。
優(yōu)勢亮點：點焊工藝能夠?qū)崿F(xiàn)快速、可靠的連接，確保電極與導線條之間的良好導電性。精確設置的焊接參數(shù)能夠控制焊接溫度和時間，避免對電池材料造成過度損傷。機器人焊接技術的應用提高了焊接的精度和效率，減少了人為誤差。嚴格的焊接質(zhì)量檢驗確保了每個焊點的質(zhì)量，提高了電池的整體性能和可靠性。
十、烘烤
電池烘烤工藝去除電池內(nèi)部和外部水分，提高穩(wěn)定性和可靠性，還有助于焊接流通和模擬電池老化過程。具體流程包括溫度設定、加熱預熱、穩(wěn)定烘烤、冷卻停機和檢驗驗證。
優(yōu)勢亮點：合理的溫度設定和烘烤時間能夠徹底去除電池中的水分，降低電池內(nèi)部的濕度，提高電池的絕緣性能和穩(wěn)定性。烘烤過程有助于焊接點的充分固化，提高焊接質(zhì)量。模擬電池老化過程可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的問題，確保電池在使用過程中的可靠性。冷卻和檢驗驗證環(huán)節(jié)確保了電池在烘烤后的性能符合要求。
十一、注液
電池制造注液控制液體電解質(zhì)的量及注入時間，使電解質(zhì)從注液口注入電池。目的是形成離子通道，保證鋰離子在正、負極片間遷移實現(xiàn)可逆循環(huán)。工藝流程包括預處理、注液、放置和檢測。
優(yōu)勢亮點：精確控制的注液量和速度能夠確保電解質(zhì)在電池內(nèi)部均勻分布，形成良好的離子通道。預處理過程去除了電池內(nèi)部的雜質(zhì)和殘余電解液，提高了注液的質(zhì)量。放置時間的合理控制使得電解質(zhì)充分滲透到電池內(nèi)部，提高了電池的性能。嚴格的檢測確保了注液質(zhì)量符合要求，保證了電池的可靠性。
十二、焊蓋帽
焊蓋帽工藝將電池蓋帽固定在電池上，保護電池內(nèi)部免受損害，確保正負極安全隔離。隨著技術發(fā)展，不斷優(yōu)化焊接設備和技術，降低成本提高性能。
優(yōu)勢亮點：高質(zhì)量的電池蓋帽能夠有效地保護電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止外界因素對電池造成損害。先進的焊接設備和技術確保了蓋帽與電池的牢固連接，提高了電池的密封性和安全性。優(yōu)化后的工藝降低了生產(chǎn)成本，同時提高了電池的性能和可靠性。
十三、清洗
電池制造清洗去除電池表面污垢、雜質(zhì)和殘留物，提高電池性能和壽命。清洗方法有浸泡法、噴淋法和超聲波清洗法。
優(yōu)勢亮點：浸泡法能夠充分浸泡電池組件，去除表面的頑固污垢。噴淋法可以快速沖洗掉表面的雜質(zhì)，提高清洗效率。超聲波清洗法利用超聲波的振動作用，能夠深入到電池組件的細微孔隙中，徹底去除污垢和殘留物。多種清洗方法的結(jié)合確保了電池的清潔度，提高了電池的性能和可靠性。
十四、干燥儲存
干燥儲存確保電池內(nèi)部環(huán)境干燥無濕氣。濕氣會影響電池性能和壽命甚至引發(fā)安全事故。環(huán)境要求包括溫度控制在 20 - 30℃，濕度控制在 30 - 50%，空氣質(zhì)量顆粒物濃度不高于 100000 個 / 立方米并過濾處理。采用真空干燥和烘箱干燥兩種方式。
優(yōu)勢亮點：嚴格控制的溫度和濕度條件能夠有效地防止電池受潮，保持電池的性能穩(wěn)定。低顆粒物濃度的環(huán)境減少了對電池的污染，提高了電池的質(zhì)量。真空干燥和烘箱干燥兩種方式可以根據(jù)不同的電池類型和要求選擇，確保干燥效果的同時提高生產(chǎn)效率。
十五、檢測對齊度
電池對齊度指內(nèi)部各組件相對位置和角度的準確性，關系到電池物理結(jié)構(gòu)和電化學性能及安全性。檢測流程包括準備階段、定位待測電池、拍攝影像、圖像處理、邊緣檢測、計算對齊度、判定對齊度和記錄結(jié)果。不同類型電池和應用場景對齊度要求標準不同，如鋰電池雙面對齊度通常在 0.02mm 以內(nèi)。
優(yōu)勢亮點：高精度的檢測設備和方法能夠準確地測量電池內(nèi)部組件的對齊度，確保電池的物理結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。良好的對齊度可以提高電池的電化學性能，減少內(nèi)部短路的風險。嚴格的對齊度標準保證了電池的質(zhì)量和安全性，滿足不同應用場景的需求。
十六、殼體噴碼
殼體噴碼在電池殼體上標注產(chǎn)品批號、條形碼、二維碼等可變信息，確保產(chǎn)品可追溯性和識別性。噴碼要求包括內(nèi)容準確、位置精確、質(zhì)量清晰、油墨附著力和干燥時間合適。
優(yōu)勢亮點：清晰準確的噴碼內(nèi)容方便了產(chǎn)品的追溯和管理，提高了生產(chǎn)過程的可控性。精確的噴碼位置確保了噴碼信息的美觀度和可讀性。高質(zhì)量的噴碼效果保證了條碼和二維碼的可識別率，便于產(chǎn)品的流通和銷售。合適的油墨附著力和干燥時間確保了噴碼的持久性，不易磨損和脫落。
十七、化成
化成又稱活化，是電池制造的重要工序。通過充放電手段激活電池內(nèi)部電化學活性物質(zhì)，形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜（SEI 膜），確保電池高性能和安全運行。包括首次充電形成 SEI 膜、階梯式電流充電提高效率和放電再次充電檢驗性能等步驟。
優(yōu)勢亮點：化成過程中的首次充電能夠有效地激活電池內(nèi)部的活性物質(zhì)，形成穩(wěn)定的 SEI 膜，提高電池的存儲性能性能、循環(huán)壽命、倍率性能和安全性。階梯式電流充電方式既提高了生產(chǎn)效率，又確保了 SEI 膜的均勻性和穩(wěn)定性。放電和再次充電的過程可以進一步檢驗電池的性能，確保電池的質(zhì)量符合要求。
十八、OCV 測量
OCV 是電池開路狀態(tài)下正負極之間的電勢差，反映電池內(nèi)部電化學狀態(tài)，與電荷狀態(tài)、容量和健康狀況密切相關。測量原理是斷開外部負載等待電池內(nèi)部化學反應平衡后測量開路電壓。方法有靜置測試法、快速測試法和充放電循環(huán)測試法。
優(yōu)勢亮點：準確的 OCV 測量可以為電池的性能評估、壽命預測和故障檢測提供重要依據(jù)。靜置測試法簡單易行，能夠準確地反映電池的真實狀態(tài)?？焖贉y試法可以縮短測試時間，提高生產(chǎn)效率。充放電循環(huán)測試法能夠更全面地評估電池的性能和穩(wěn)定性，為電池的質(zhì)量控制提供有力支持。
十九、常溫度儲存
常溫度儲存是確保電池性能和質(zhì)量穩(wěn)定的環(huán)節(jié)。短期儲存溫度控制在 -20°C 至 35°C，濕度 65±20% RH；長期儲存溫度為 10°C 至 25°C，濕度相同，且需充入 50% - 70% 電量并定期充放電。儲存環(huán)境要干燥、無腐蝕性氣體、通風良好，遠離水源火源及高溫處。
優(yōu)勢亮點：合理的溫度和濕度控制可以保持電池的性能穩(wěn)定，延長電池的使用壽命。充入適當電量并定期充放電可以防止電池因自放電導致電量過低而造成的不可逆容量損失。良好的儲存環(huán)境可以避免電池受到外界因素的影響，確保電池的安全性和可靠性。
二十、分容
電池分容是對電池進行容量分選和性能篩選。通過充放電記錄數(shù)據(jù)得出每塊電池的容量大小和內(nèi)阻等數(shù)據(jù)，確定質(zhì)量等級。目的包括質(zhì)量篩選、容量匹配、電壓平衡、保障安全和提升效率。
優(yōu)勢亮點：分容過程可以準確地篩選出質(zhì)量不一致的電池，確保每一塊到達消費者手中的電池都是經(jīng)過嚴格測試的優(yōu)良產(chǎn)品。容量匹配可以提高多電池組合使用的效果，提高整體性能。電壓平衡可以保障鋰電池組的性能和壽命。通過分容可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)流程中的異常，避免安全隱患，同時提升電池的充放電效率。
二十一、最后工序
外觀檢查、噴碼、掃描秒檢查、包裝、成品入庫。鋰電池的制造工藝復雜而精細，每一道工序都關乎著電池的性能和質(zhì)量。從原材料的混合到最終的成品檢測，每一個環(huán)節(jié)都凝聚著科技的力量和工匠的精神。
而億鑫豐作為行業(yè)內(nèi)的佼佼者，一直致力于為鋰電池制造提供先進的設備和解決方案。我們的新品設備在鋰電池制造的各個環(huán)節(jié)中都展現(xiàn)出了卓越的性能和優(yōu)勢。無論是高效精準的涂布設備，還是穩(wěn)定可靠的卷繞設備，亦或是智能化的檢測設備，都能為您的鋰電池生產(chǎn)帶來更高的效率、更好的質(zhì)量和更強的競爭力。選擇億鑫豐，就是選擇品質(zhì)與創(chuàng)新，讓我們攜手共創(chuàng)鋰電池制造的美好未來。
激光柔性模切機（刀片、疊片電池專用）
激光柔性模切機是一種利用激光技術進行模切加工的設備。它通過激光束的聚焦產(chǎn)生高熱能量，對材料進行切割，高品質(zhì)、高精度、高效率、簡單易用、安全性高，一鍵換型，成本低。
激光極片表面處理設備
激光劃線技術可以提高電池循環(huán)保持率及降低電池內(nèi)阻，增加電池單位面積能量，提高能量密度及倍率。
激光模切卷繞推平一體機（大圓柱φ18650-φ60140）
億鑫豐自主開發(fā)激光切割系統(tǒng)，絕對的POS能量跟隨算法，穩(wěn)定生產(chǎn)速度120m/min，一體機可通過調(diào)整模切，兼容AB電芯卷繞。兼容范圍廣，該設備可做18/21/32/46/50/60所有型號電芯。
極耳廢料收集壓實一體機
本廢料柜是我司研制的專門針對鋰電池正負極材料在分切過程或模切過程當中廢料的收集和壓縮開發(fā)的儲存擠壓一體機。具有操作簡單、廢料出料方便、占地面積小、運行平穩(wěn)、噪音小等特點。在鋰電池生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定的極耳廢料，如果不能有效地收集和處理，可能會影響生產(chǎn)環(huán)境的整潔，甚至可能造成安全隱患。通過使用極耳廢料收集壓實一體機，可以及時清理生產(chǎn)線上的廢料，保持生產(chǎn)環(huán)境的干凈和整潔，有利于提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。并且，相對高效的廢料收集方式可以降低人工成本和時間成本。從資源回收的角度看，壓實后的極耳廢料更便于后續(xù)的處理和再利用，有利于資源的循環(huán)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。
濾芯自動清洗機
濾芯清自動洗機是一種用于清洗濾芯的設備，它通常利用多種技術和功能來實現(xiàn)高效、徹底的清洗效果。濾芯自動清洗機具有操作簡單、高效清潔的特點，可以降低成本并提升濾芯的使用壽命。在維持鋰電池生產(chǎn)設備的良好性能、保證產(chǎn)品質(zhì)量、控制成本以及推動產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展等方面都發(fā)揮著重要作用。
千級芯片制造除塵機
該設備采用的是在線清灰方式，通過脈沖高速高壓引射氣流產(chǎn)生壓強鼓脹、微震動達到清灰目的，周而復始，不斷循環(huán)。千級芯片制造除塵機通過控制粉塵，為鋰電池的生產(chǎn)提供了清潔、安全、穩(wěn)定的環(huán)境，對提高鋰電池的質(zhì)量、性能和生產(chǎn)效率起到了重要的支持作用。
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