在當(dāng)今能源領(lǐng)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(shè)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(xì)解讀鋰電池的 21 道生產(chǎn)工序。
一、負(fù)極勻漿
負(fù)極勻漿是鋰電池制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。在此過程中，負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)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?；旌虾蟮臐{料需進(jìn)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(shí)度、穩(wěn)定性和可加工性。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：通過精確的混合比例和捏合工藝，確保負(fù)極材料的均勻性，為后續(xù)的電池性能奠定基礎(chǔ)。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(fù)極糊狀物更加密實(shí)，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(guān)重要。它將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)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(chǔ)。正極勻漿工藝的優(yōu)點(diǎn)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(diǎn)：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(xué)性能。嚴(yán)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(shù)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(yīng)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(shí)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(shè)備和工藝。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：先進(jìn)的涂布設(shè)備能夠快速、準(zhǔn)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(jī)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(fù)極結(jié)構(gòu)。它由主軸、碾輪、進(jìn)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(jìn)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(shù)特點(diǎn)體現(xiàn)為高效性、均勻性、靈活性和環(huán)保性。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：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(fù)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(shè)備可以適應(yīng)不同厚度和規(guī)格的材料，滿足不同電池設(shè)計的要求。環(huán)保方面，采用低噪音、低能耗的設(shè)計，減少了對環(huán)境的負(fù)擔(dān)。
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(jìn)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(zhǔn)備。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：高精度的分切設(shè)備能夠確保極片的寬度均勻一致，減少組裝過程中的誤差?？焖俚姆智兴俣忍岣吡松a(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(jī)物，提高極片穩(wěn)定性和可靠性。烘烤過程包括準(zhǔn)備階段，對設(shè)備檢查預(yù)熱和極片預(yù)處理；烘烤階段，按設(shè)定時間和溫度進(jìn)行；冷卻階段，保護(hù)極片免受熱損傷并穩(wěn)定性能。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：嚴(yán)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(dǎo)電性。預(yù)熱和冷卻階段的精細(xì)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(fù)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(guān)鍵參數(shù)對電池性能和質(zhì)量有重要影響。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：先進(jìn)的卷繞設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的卷繞控制，確保正負(fù)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(fēng)險。
八、入殼
入殼工序是電池生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，將電芯放入電池殼中保護(hù)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(diǎn)：精心設(shè)計的電池殼能夠有效地保護(hù)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(jìn)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(diǎn)焊
電池點(diǎn)焊工藝將電池組件上的電極材料與導(dǎo)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(diǎn)連接。工藝流程包括準(zhǔn)備工作、設(shè)置焊接參數(shù)、安裝電池組件、進(jìn)行焊接、檢驗(yàn)焊接質(zhì)量和補(bǔ)焊或修磨。點(diǎn)焊工藝不斷優(yōu)化發(fā)展，如引入機(jī)器人焊接技術(shù)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(diǎn)：點(diǎn)焊工藝能夠?qū)崿F(xiàn)快速、可靠的連接，確保電極與導(dǎo)線條之間的良好導(dǎo)電性。精確設(shè)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(jī)器人焊接技術(shù)的應(yīng)用提高了焊接的精度和效率，減少了人為誤差。嚴(yán)格的焊接質(zhì)量檢驗(yàn)確保了每個焊點(diǎn)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(shè)定、加熱預(yù)熱、穩(wěn)定烘烤、冷卻停機(jī)和檢驗(yàn)驗(yàn)證。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：合理的溫度設(shè)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(diǎn)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(yàn)驗(yàn)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(fù)極片間遷移實(shí)現(xiàn)可逆循環(huán)。工藝流程包括預(yù)處理、注液、放置和檢測。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：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(yù)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(yán)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(hù)電池內(nèi)部免受損害，確保正負(fù)極安全隔離。隨著技術(shù)發(fā)展，不斷優(yōu)化焊接設(shè)備和技術(shù)，降低成本提高性能。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：高質(zhì)量的電池蓋帽能夠有效地保護(hù)電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止外界因素對電池造成損害。先進(jìn)的焊接設(shè)備和技術(shù)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(diǎn)：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(xì)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(diǎn)：嚴(yán)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(zhǔn)確性，關(guān)系到電池物理結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能及安全性。檢測流程包括準(zhǔn)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(yīng)用場景對齊度要求標(biāo)準(zhǔn)不同，如鋰電池雙面對齊度通常在 0.02mm 以內(nèi)。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：高精度的檢測設(shè)備和方法能夠準(zhǔn)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(xué)性能，減少內(nèi)部短路的風(fēng)險。嚴(yán)格的對齊度標(biāo)準(zhǔn)保證了電池的質(zhì)量和安全性，滿足不同應(yīng)用場景的需求。
十六、殼體噴碼
殼體噴碼在電池殼體上標(biāo)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(zhǔn)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(diǎn)：清晰準(zhǔn)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(xué)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(yùn)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(yàn)性能等步驟。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：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(jìn)一步檢驗(yàn)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(fù)極之間的電勢差，反映電池內(nèi)部電化學(xué)狀態(tài)，與電荷狀態(tài)、容量和健康狀況密切相關(guān)。測量原理是斷開外部負(fù)載等待電池內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)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(diǎn)：準(zhǔn)確的 OCV 測量可以為電池的性能評估、壽命預(yù)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(zhǔn)確地反映電池的真實(shí)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(fēng)良好，遠(yuǎn)離水源火源及高溫處。
優(yōu)勢亮點(diǎn)：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(dāng)電量并定期充放電可以防止電池因自放電導(dǎo)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(jìn)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(diǎn)：分容過程可以準(zhǔn)確地篩選出質(zhì)量不一致的電池，確保每一塊到達(dá)消費(fèi)者手中的電池都是經(jīng)過嚴(yán)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(fù)雜而精細(xì)，每一道工序都關(guān)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(jìn)的設(shè)備和解決方案。我們的新品設(shè)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(zhǔn)的涂布設(shè)備，還是穩(wěn)定可靠的卷繞設(shè)備，亦或是智能化的檢測設(shè)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(qiáng)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(jī)（刀片、疊片電池專用）
激光柔性模切機(jī)是一種利用激光技術(shù)進(jìn)行模切加工的設(shè)備。它通過激光束的聚焦產(chǎn)生高熱能量，對材料進(jìn)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(shè)備
激光劃線技術(shù)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(jī)（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(jī)可通過調(diào)整模切，兼容AB電芯卷繞。兼容范圍廣，該設(shè)備可做18/21/32/46/50/60所有型號電芯。
極耳廢料收集壓實(shí)一體機(jī)
本廢料柜是我司研制的專門針對鋰電池正負(fù)極材料在分切過程或模切過程當(dāng)中廢料的收集和壓縮開發(fā)的儲存擠壓一體機(jī)。具有操作簡單、廢料出料方便、占地面積小、運(yùn)行平穩(wěn)、噪音小等特點(diǎn)。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(shí)一體機(jī)，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(shí)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(jī)
濾芯清自動洗機(jī)是一種用于清洗濾芯的設(shè)備，它通常利用多種技術(shù)和功能來實(shí)現(xiàn)高效、徹底的清洗效果。濾芯自動清洗機(jī)具有操作簡單、高效清潔的特點(diǎn)，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(shè)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(jī)
該設(shè)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(qiáng)鼓脹、微震動達(dá)到清灰目的，周而復(fù)始，不斷循環(huán)。千級芯片制造除塵機(jī)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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