詳解：聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝控制過(guò)程的幾個(gè)要點(diǎn)

　　一個(gè)質(zhì)量好的聚合物鋰電池，除了原材料之外，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的工藝控制、設(shè)備磨損等引入的雜質(zhì)，都要求非常高，如果生產(chǎn)不當(dāng)，則極容易引起電池安全性能的降低。本文就從聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝過(guò)程入手，一一為大家解析每一步需要注意的關(guān)鍵點(diǎn)，希望對(duì)鋰電愛(ài)好者們有所幫助。

一、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之勻漿

　　聚合物鋰電池生產(chǎn)制作的第一步，就是漿料的分散。從圖中可以看出，勻漿設(shè)備的罐體、攪拌棒以及運(yùn)輸管道都是金屬制成，因此便有可能引入金屬雜質(zhì)，同時(shí)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)也會(huì)導(dǎo)致磨損，這就要求鋰電池生產(chǎn)廠家在勻漿前對(duì)罐體進(jìn)行清潔，定期對(duì)攪拌設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，對(duì)管道進(jìn)行及時(shí)清潔，并持續(xù)跟蹤勻漿后電池的性能，建立屬于自己企業(yè)內(nèi)部的清潔標(biāo)準(zhǔn)，從而生產(chǎn)出合格的聚合物鋰電池。

　　另外需要指出的是，由于很多鋰電池廠家并不能保證一個(gè)勻漿線只制作一種類(lèi)型的電池，那就需要在工作上認(rèn)真仔細(xì)了，在原材料切換時(shí)對(duì)管道進(jìn)行徹底的清洗，防止不同批次的粉料混在一起，后續(xù)帶來(lái)不必要的性能以及安全損失，當(dāng)然，清潔的頻次、清潔后的標(biāo)準(zhǔn)等等都需要長(zhǎng)期進(jìn)行摸索，不同設(shè)備、材料的要求都是不一樣的，相信這一點(diǎn)，鋰電池廠家都是清楚的。

二、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之涂布

　　聚合物鋰電池涂布，就是輥壓機(jī)的工作了，我們只需調(diào)節(jié)即可；不過(guò)各個(gè)輥的清潔、以及磨損后的修復(fù)是比較重要的，這樣可以避免雜質(zhì)的混入，況且現(xiàn)在隨著雙面涂布設(shè)備的普及，涂布速度也越來(lái)越快，涂布設(shè)備的長(zhǎng)度也越來(lái)越長(zhǎng)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)極大的提高電池的安全性。

三、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之碾壓

　　其實(shí)和涂布一樣，隨著能量密度的提高，材料的壓實(shí)密度也越來(lái)越高，因而對(duì)碾壓輥的清潔和保養(yǎng)就是避免雜質(zhì)引入最好的管控手段。

四、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之分切

　　現(xiàn)在的聚合物鋰電池生產(chǎn)廠家大多采用自動(dòng)化生產(chǎn)，而對(duì)于高度自動(dòng)化的聚合物鋰電池生產(chǎn)企業(yè)而言，勻漿涂布出來(lái)的正負(fù)極寬度都是很寬的，所以需要進(jìn)行分切，一般是用金屬的分切刀將寬幅分切成窄幅，從而適應(yīng)后續(xù)生產(chǎn)工序。

　　這就引入了關(guān)鍵的指標(biāo)——毛刺，毛刺是與安全直接相關(guān)的，過(guò)大的毛刺將會(huì)直接導(dǎo)致聚合物鋰電池短路，所以，對(duì)于毛刺的控制是每個(gè)鋰電池廠家所要控制參數(shù)之中的重中之重。怎么去控制？一方面在于設(shè)備的精度、分切的工藝以及對(duì)橫向以及縱向毛刺的要求水平，另一方面在于分切刀的保養(yǎng)。

五、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之激光切

　　此工序的主要目的是在于用激光從箔材中切出極耳部分，和分切一樣，關(guān)鍵控制點(diǎn)在于激光切后毛刺的控制水平，以及激光切之后粉塵和雜質(zhì)是否能及時(shí)的清潔和移除，這也有賴于設(shè)備的自動(dòng)化水平以及一系列先進(jìn)的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

六、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之卷繞/疊片

　　對(duì)于卷繞而言，卷繞的對(duì)齊度，負(fù)極包覆正極的程度，以及最終切斷后正極、負(fù)極以及隔膜的毛刺程度是控制的關(guān)鍵點(diǎn)；

　　對(duì)于疊片而言，同樣也是對(duì)齊度、包覆程度等等，都是屬于和安全性相關(guān)的指標(biāo)，尤其是邊角處，更是控制的目標(biāo)；

　　隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在線X-Ray檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)揮了其應(yīng)有的作用，取代了之前目測(cè)或抽檢的方法，極大的提高了生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的合格率。

七、聚合物鋰電池生產(chǎn)工藝之裝配
 

　　聚合物鋰電池裝配階段比較關(guān)鍵的點(diǎn)就是焊接了，對(duì)于鋁殼電池，無(wú)論是極耳的焊接還是連接片的焊接，或是電池蓋的焊接，關(guān)鍵檢測(cè)點(diǎn)都在于焊接的強(qiáng)度，焊接后粉塵的處理，焊縫的檢驗(yàn)等等；我們就上述幾點(diǎn)一一展開(kāi)討論：

①超聲波焊接

　　對(duì)于極耳與連接片的焊接，一般采取超聲波焊接，焊印如右圖所示，設(shè)備一般自帶除塵裝置，焊接完成后通過(guò)吹氣或者吸氣的方式除去粉塵和金屬屑。對(duì)于關(guān)鍵控制點(diǎn)而言，會(huì)檢測(cè)焊接的強(qiáng)度，通過(guò)檢測(cè)拉力去檢測(cè)焊接強(qiáng)度，長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)對(duì)焊頭有磨損，所以對(duì)設(shè)備也是需要進(jìn)行定期的點(diǎn)檢以及對(duì)焊頭的修模等等。

②激光焊接

　　對(duì)于鋁殼電池蓋和電池殼的焊接一般采用激光焊接的方法進(jìn)行焊接，理想的焊接處放大后應(yīng)該有連續(xù)的魚(yú)鱗紋，均勻的焊接厚度等等，這個(gè)工序依然要關(guān)注焊接的粉塵和金屬雜質(zhì)的去除，防止將粉塵和雜質(zhì)引入到電池內(nèi)部中。這個(gè)工序檢測(cè)設(shè)備較多，首先需要檢測(cè)焊接的好壞，一般用外部打壓、氦檢以及金相顯微鏡的方式去檢查。

　　打壓是比較早的實(shí)驗(yàn)方法，是通過(guò)將電池蓋上的防爆閥破壞后，往里充氣或者水，邊充邊觀察，可以看出泄漏點(diǎn)，同時(shí)，達(dá)到一定壓力后焊縫處破裂，以此來(lái)判斷焊接的好壞和強(qiáng)度；氦檢則是通過(guò)設(shè)備提供的密封空間充氦氣檢查泄漏量來(lái)檢查焊接的好壞；金相顯微鏡則是通過(guò)將將焊縫剖開(kāi)后，放大觀察是否有空洞、砂眼等缺陷來(lái)判斷焊接的好壞，畢竟，電池是要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用，焊接的強(qiáng)度需要承受電池整個(gè)生命周期中的使用和耐久，所以，必須經(jīng)過(guò)多方面的考驗(yàn)。

③熱封

　　軟包電池的封裝采用的是熱封的方式，通過(guò)封頭加溫來(lái)熔化鋁塑膜的膠層達(dá)到封裝的目的，需要關(guān)注的是封裝后封印的溶膠厚度，是否存在過(guò)封、漏封、缺陷等等。

八、后續(xù)工序

　　隨著聚合物鋰電池裝配工藝的完成，主要的機(jī)械化的制造過(guò)程就已經(jīng)告一段落，后續(xù)進(jìn)行電池的烘干、注液、預(yù)充、化成、分選等，每個(gè)步驟都有相關(guān)的工藝文件和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，與安全相關(guān)的制作過(guò)程也很少，有烘干后的短路測(cè)試、分選后的一致性篩選等，隨著電池技術(shù)水平的不斷提高，這些檢測(cè)設(shè)備的精度也會(huì)隨之提高。

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