18650鋰電芯的工藝生產(chǎn)流程

來源：存能電氣  日期：2019-05-06 11:01  瀏覽量：次

　　18650鋰電芯的工藝生產(chǎn)流程。常見的18650鋰電池分為鋰離子電池、磷酸鐵鋰電池。鋰離子電池電壓為標(biāo)稱電壓為3.7v，充電截止電壓為4.2v，磷酸鐵鋰電池標(biāo)稱電壓為3.2V，充電截止電壓為3.6v，容量通常為1200mAh-3350mAh，常見容量是2200mAh-2600mAh。

　　18650鋰電芯的工藝生產(chǎn)流程

　　18650型鋰電是電子產(chǎn)品中比較常用的鋰電池，常在筆記本電腦的電池中作為電芯使用。其型號的定義法則為：如18650型，即指電池的直徑為18mm，長度為65mm，圓柱體型的電池。

　　18650鋰電芯的生產(chǎn)過程一：涂布

　　首先從涂布工藝了解起，這道工序中可以看到大卷的銅箔(黃色)和鋁箔(銀色)。鋁箔，是用來涂布鎳鈷錳NCM三元材料;反之，銅箔是用來涂布負(fù)極活性材料石墨;其中白色的為隔膜。全球鋰電池隔膜主要被Asahi、Celgard、SK、toray、W-SCOP等廠商占據(jù)，這些國外企業(yè)把持了近70%的市場份額。而中國隔膜企業(yè)所占的市場份額約30%，鋰電池隔膜自主國產(chǎn)化正在不斷突破。電芯的容量，是根據(jù)這些配方的調(diào)配比例面積得來。

　　一整卷涂布完成的正負(fù)極材料寬約126mm，接下來還需要裁剪成寬度約18mm的7小卷，每卷都會均勻分成若干段，每一段代表一顆電芯所需的用料。據(jù)電芯廠工程師徐工介紹，目前三元正極材料每噸售價為12萬元，每噸材料可以用于生產(chǎn)5萬只電芯;當(dāng)前電芯產(chǎn)能日均50萬只，需要用到10噸三元正極材料，光這一項開支每日就需要60萬元。

　　自動化的機器將每段打上鎳帶和絕緣耐高溫的麥拉片(Mylar)，下一步進行5個級別的稱重，分別是偏重、A1、A2、A3、偏輕。這個跟CPU晶圓挑選一樣，同一批切割工藝，也會出現(xiàn)不同體質(zhì)，根據(jù)不同體質(zhì)再分出對應(yīng)容量，配對出貨。

　　18650鋰電芯的生產(chǎn)過程二：組裝

　　分類好的正極和負(fù)極，將在這里完成全自動卷包，白色的材質(zhì)是隔膜。18650鋰電芯這樣還不能正常工作，需要加入電解液作為媒介，讓正負(fù)極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鋰離子才能夠在正負(fù)極之間遷移，產(chǎn)生電荷離子輸出能量鋰電池才能進行充放電。自動化卷包好后直接滾落在了流水線上，進入下一個組裝步驟裝入鋼殼。

　　鋼殼是一體沖壓成型，厚度不足1mm，因此對鋼材強度質(zhì)量要求很高，這家18650鋰電芯廠選用的是進口韓鋼材料。

　　這一步將負(fù)極極耳與鋼殼底部通過點焊的方式連接。確保了點焊精度和產(chǎn)品質(zhì)量。點焊機無法焊接鋼殼底部，組裝小妹的手中有一個銅釘，先從預(yù)留的小洞插入底部，然后放入點焊機，咔嚓一下，負(fù)極就打好鎳帶與鋼殼底部連接好了。

　　電解液在密封箱充滿惰性氣體氬氣的手套箱中內(nèi)注入，密封箱手套內(nèi)氧氣濃度必須低于10ppm，防止電極氧化。電解液氬氣通過循環(huán)凈化裝置輸入密封箱，裝置里頭有催化劑和還原劑氫氣，通過氫氧反應(yīng)生成水可以把氧氣除去。同時，裝置中的干燥劑吸收水分，保證箱內(nèi)氣氛的干燥。

　　注入電解液后的電芯，已經(jīng)通過激光焊接將蓋帽與鋼殼連為一體。一排排整齊有序的堆放著，整裝待發(fā)。一只新的18650鋰電芯就這樣誕生了。每一只電芯都需要穿上按容量分類的“新衣服”PVC套管。不同的容量對應(yīng)了不同的PVC封套。

　　18650鋰電芯的生產(chǎn)過程三：首次充電和測試

　　18650鋰電芯在注入電解液后，實際上還沒有存上電，而且此時正負(fù)極表面的狀態(tài)也沒有達到穩(wěn)定，必須通過首次充電才能夠正常使用，這種首次充電稱之為“化成”。首次充電時需要充入額外的電量，用來在電極表面產(chǎn)生保護膜，這層保護膜正是鋰離子電池低自放電的奧秘所在。同時，保護膜的性質(zhì)也影響電池的性能和壽命。因此，化成工藝十分重要?；刹捎梅秩莨裢瓿?。

　　電芯是化學(xué)品，為了保障使用安全和壽命，在出廠前需要做好配對按盒分裝，每盒200只。確保三個一致性：容量一致、內(nèi)阻一致、電壓一致。如此方能正常出廠，否則把被打入冷宮，淪為B級、C級電芯。

　　18650鋰電芯的內(nèi)部構(gòu)造

　　鋰電芯正極

　　18650鋰電池外部由金屬外殼包裹，破壞外殼就能看到里面電芯

　　鋰電芯的負(fù)極

　　電芯負(fù)極和正極一樣都有藍色的塑料絕緣墊片

　　將其拆開我們發(fā)現(xiàn)，圓柱型的18650電芯使用全金屬外殼包裹，可以對內(nèi)部物質(zhì)起到很好的保護，而且能很好的防止出現(xiàn)漏液發(fā)生。

　　電芯內(nèi)部，薄膜浸泡電解液

　　18650鋰電芯內(nèi)部為一卷薄膜，電芯兩端分別設(shè)計正負(fù)極，內(nèi)部薄膜是一種經(jīng)特殊成型的高分子薄膜，薄膜采用微孔結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以使得鋰離子自由穿梭其中。

　　如何判斷18650鋰電芯質(zhì)量好壞？

　　1、用萬用表直流檔大于電池額定電壓的檔位測試。例如：測試干電池9V,1.5V用DC10V,DC2V檔測試。

　　2、按鋰電池額定電壓選擇檔位后，用表筆分別接電池正負(fù)極。當(dāng)測試電壓大于等于電池標(biāo)注的額定電壓時。電池完好。當(dāng)測試電壓低于額定電壓10%時，電池可以在放電深度小的用電器上使用。

　　3、需提醒，充電電池電壓一般比同類電池低15%-25%，例5#電池電壓為1.5V，而充電電池一般只有1.2-1.3V，所以，應(yīng)認(rèn)真確認(rèn)電池標(biāo)注的額定值。

　　現(xiàn)在3.7V的18650鋰電芯一般循環(huán)壽命可達500~1000次左右,3.2V的18650一般壽命可達2000以上,當(dāng)然前提是正規(guī)廠商生產(chǎn)的合格電池,如果是次品或假冒電池,壽命將會很短。