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063048S 型锂离子电池制作规程

1
、正负极配方
1
1 正极配方:
LiCoO2 (10µm):93.5%
Super P: 4.0%
PVDF761: 2.5%
NMP:
与固体物质的重量比约为 810 1496
  a)
正极粘度控制: 6000cps (温度: 25 ;转子 3
  b)NMP
重量需适当调节,达到粘度要求为宜;
  c)
特别注意温度湿度对粘度的影响。
1.2
负极配方
负极 : 94.5%
Super-P: 1.0%
SBR: 2.25%(
固含量 )
CMC: 2.25%
H2O:
与固体物质的重量比为 1600 1417.5
  a)
负极粘度控制: 5000 6000cps (温度: 25 ;转子 3
  b)H2O
重量需适当调节,达到粘度要求为宜;
  c)
特别注意温度湿度对粘度的影响。

2
、正极混料
2.1
目的
为规范正极混料工艺,特制定本作业指导书。
2.2
适用范围
适用于液态锂电的正极混料作业。
2.3
物料烘烤
1
LiCoO2 120 真空烘烤 4 小时;
2
Super-P 120 真空烘烤 4 小时。
2.4
物料球磨
a
)将 LiCoO2 Super-P 倒入料桶,同时加入磨球(正极干料:磨球= 1 1 ),在滚瓶机上进行球磨,转数控制在 60rpm 以上;
b
)滚料时间 4 小时,滚料结束后取下料桶,过筛使磨球与正极组份分离。
2.5
操作步骤
a
NMP 倒入广州红运 100L 动力混合机料桶中,加热至 80 ,称取 PVDF 加到其中,开动力混合机;
     
参数设置:转速为 25±2 / 分,搅拌 115 125 分钟;
b
接通冷却系统,将已磨好的正极干料平均分四次加入,每次间隔 28 32 分钟,第三次加料视材料需要添加 NMP ,第四次加料后加入 NMP
动力混合机参数设置:转速为 20±2 / 分。
C
第四次加料 30±2 分钟后进行高速搅拌,时间为 480±10 分钟;
     
动力混合机参数设置:公转为 30±2 / 分,自转为 25±2 / 分;
c
真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为 -0.09Mpa -0.10MPa ,搅拌 30±2 分钟;
 
动力混合机参数设置:公转为 10±2 / 分,自转为 8±2 / 分。
d
250 300 毫升浆料,使用粘度计测量粘度;
 
测试条件:转子号 5 ,转速 12 30rpm, 温度范围 25
e
将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、过筛,同时在不锈钢盆上贴上标识,与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
2.6
注意事项
1
工作完成,清理机器设备及工作环境;
2
操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。

3
、负极混料
3.1
目的
为规范负极混料工艺,特制定本作业指导书。
3.2
适用范围
适用于液态锂电的负极混料作业。
3.3
物料烘烤
a
)负极 120 真空烘烤 4 小时;
b
Super-P 120 真空烘烤 4 小时。
3.4
物料球磨
a
)将负极、 Super-P 倒入料桶,同时加入磨球(负极干料:磨球= 1 1.2 ),在滚瓶机上进行球磨,转数控制在 60rpm 以上;
b
)滚料时间 4 小时,滚料结束后取下料桶,过筛使磨球与负极组份分离。
3.5
操作步骤
a
)纯净水加热至 80 ,倒入广州红运 2L 动力混合机。
b)
CMC ,搅拌 60±2 分钟;
动力混合机参数设置:公转设置为 25±2 / 分,自转为 15±2 / 分。
c)
加入 SBR 和去离子水,搅拌 60±2 分钟;
动力混合机参数设置:公转设置为 30±2 / 分,自转为 20±2 / 分。
d)
负极干料分四次平均顺序加入,加料的同时加入纯净水,每次间隔 28 32 分钟;
动力混合机参数设置:公转为 20±2 / 分,自转为 15±2 / 分。
e)
第四次加料 30±2 分钟后进行高速搅拌,时间为 480±10 分钟;
动力混合机参数设置:公转为 30±2 / 分,自转为 25±2 / 分。
f)
真空混合:将动力混合机接上真空,保持真空度为: -0.09MPa -0.10MPa ,搅拌 30±2 分钟;
g)
500 毫升浆料,使用粘度计测量粘度;
 
测试条件:转子号 5 ,转速 30rpm
h)
将负极料从动力混合机中取出磨料、过筛后,在不锈钢盆上贴上标识,交接至拉浆工序。
3.6
注意事项
a)
工作完成,清理机器设备及工作环境;
b)
操作机器时,需注意安全,避免砸伤头部。

4
、电池的制作
4.1
极片尺寸
电极 长度 L(mm) 宽度 W(mm) A(mm) B(mm) C(mm)
正极 360±0.5 41.0±0.5 8.0±0.5 4.0±0.5 16.0±0.5
负极 400±0.5 42.0±0.5 4.0±0.5 65.0±0.5








4.2
拉浆工艺
a
)集流体尺寸
正极 ( 铝箔 ) 365.0×0.020mm ,间歇涂布
负极 ( 铜箔 ) 360.0×0.015mm ,间歇涂布
b
)拉浆重量要求
电极 第一面  
重量( g 面密度( mg/cm2 重量( g 面密度( mg/cm2
正极 3.14±0.04 51% 21.53±0.14 6.18±0.08 21.53±0.14
负极 1.60±0.02 54% 9.61±0.065 2.95±0.04 9.61±0.065


4.3
裁片
a)
正极拉浆后进行以下工序:裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接
b)
负极拉浆后进行以下工序:裁大片 裁小片 称片(配片) 烘烤 轧片 极耳焊接

4.4
轧片要求
电极 压片后厚度 (mm) 压片后长度 (mm)
正极 0.125~0.145 362~365
负极 0.125~0.145 400~403
4.5
配片方案
序号 正极重量(克) 负极重量(克)
1 5.94~6.01 2.83~2.86
2 6.02~6.09 2.87~2.90
3 6.10~6.17 2.91~2.94
4 6.18~6.25 2.95~2.98
5 6.26~6.33 2.99~3.01
6 6.34~6.41 3.02~3.05
备注:正极可以和重 1~2 个档次的负极进行配片。

4.6
极片烘烤
温度 时间(小时) 真空度
正极 120±5 6~10 ≤-0.09MPa
负极 110±5 6~10 ≤-0.09MPa
备注:
1 )真空系统的真空度为 -0.095~0.10MPa
   
2 )保护气为高纯氮气 , 气体压力> 0.5MPa

4.7
极耳制作
a)
正极:
正极极耳(上盖组合)在正极片 B 处采用超声波焊接(如右图)。
上盖组合的铝条在正极片 B 处的中央,铝条末端与极片边缘平齐。
b)
负极:
镍条尺寸: 0.10×3.0×48mm ,镍条直接用点焊机点焊,要求点焊点数为 8 个点(如下图)。
镍条焊在负极片的 A 处,镍条右侧与负极片右侧对齐,镍条末端与极片边缘平齐。



4.8
隔膜尺寸: 0.025×44.0×790±5mm

4.9
卷针宽度: 22.65±0.05mm

4.10
压芯
电池卷绕后,先在电芯底部贴上 24mm 宽的透明胶纸,再用压平机冷压两次。

4.11
电芯入壳前要求(外观如右图)
胶纸 1 10.0×38.0±1.0mm ,胶纸在电芯两侧分布均匀;
胶纸 2 10.0×38.0±1.0mm ,镍条在胶纸中央;
胶纸 3 24.0×30.0±2.0mm ,胶纸在电芯两侧分布均匀;
镍条右侧距电芯右侧为 7.0±1.0mm

4.12
装壳
装壳时应用双手同时用力,缓缓将电芯装入电池壳中,禁止划伤电芯。

4.13
负极极耳焊接
负极镍条与钢壳用点焊机进行焊接,要保证焊接强度,禁止虚焊。

4.14
激光焊接
激光焊接时应仔细上夹具,电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接,注意避免出现焊偏。

4.15
电池真空烘烤
烘烤温度 时间(小时) 真空度
80±5
16~22 ≤-0.05MPa
备注:
(1)
真空系统的真空度为 -0.095~-0.10 MPa
(2)
保护气为高纯氮气,气体压力 >0.5 MPa
(3)
每小时抽一次真空注一次氮气

4.16
注液量: 2.9±0.1g
 
注液房相对湿度: ≤30% ,温度: 20±5
 
封口胶布: 6mm 宽红色胶布,粘胶纸时注意擦净注液口处的电解液
 
2 道橡皮筋将棉花固定在注液口处

4.17
化成制度
4.17.1
开口化成工艺
a)
恒流充电: 40mA×4h 80mA×6h
     
电压限制: 4.00V
b)
全检电压,电压 ≥3.90V 的电池进行封口,电压 <3.90V 的电池接着用 60mA 恒流至 3.90~4.00V 后封口,再打钢珠
c)
电池清洗,清洗剂为醋酸 + 酒精

4.17.2
续化成制度
按程序进行续化成:
  a)
恒流充电( 400mA 4.20V 10min
b)
休眠( 2min
c)
恒流充电( 400mA 4.20V 100 min
d)
恒压充电( 4.20V 20 mA 150 min
e)
休眠( 30min
f)
恒流放电( 750mA 2.75V 80 min
g)
休眠( 30min
h)
恒流充电( 750mA 3.80V 90 min
j)
恒压充电( 3.80V 20 mA 150 min
 





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