锂离子电池生产工艺详解与未来发展趋势

锂离子电池生产工艺详解与未来发展趋势

锂离子电池作为现代电动汽车和便携式电子设备的核心能源存储装置，其生产工艺的精细程度和未来技术发展方向备受关注。本文将详细介绍锂离子电池的制造工艺流程，并探讨其未来发展趋势。

锂离子电池的装配

方形锂离子电池有两种结构形式：

• 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；
• 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。

正极浆料

• 正极活性物质（LiCoO2）
• 粘结剂PVDF
• 溶剂NMP
• 导电剂（乙炔黑）

负极浆料

• 负极活性物质（MCMB）
• 粘结剂PVDF
• 溶剂NMP
• 导电剂（乙炔黑）

高度分散→形成均匀的高黏度聚合物浆体

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

• 化成就是将注液后的电池激活，使其具有存储电的能力；
• 搁置使之性能趋于稳定；
• 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；

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

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