軟包電池生產主要工藝流程
來自專欄鋰離子動力電池磚家8 人贊了文章
之前也說過,一工段的工藝問題和現有方形電池工藝相同,此處不再贅述,主要講一下自疊片開始的工藝(前端工藝為合漿、塗布、輥壓分切、製片)。
疊片
極片在經過製片後,就流轉到疊片,疊片的意思就是把正極片,隔膜,負極片一層一層的疊起來,做成一個卷芯(jolly roll)。主要有兩種疊片方式,卷繞式和Z字形疊片。
現代比較多的的是熱複合Z字形疊片,把極卷放上去後,伴隨著送卷,用切刀把極片切成一段一段的並用高溫複合後疊成疊芯。並對疊好的卷芯進行貼膠,熱壓(一般熱壓溫度為80°),測短路,CCD檢測,保證流出的卷芯是合格的。
極耳焊接
先進行極耳預焊
再進行極耳裁切,然後進行極耳主焊。
對極耳焊接後的疊芯要進行短路檢測,檢測焊接狀況。
鋁塑膜成型
沖坑,沖坑是對鋁塑膜的一種成型工藝,把鋁塑膜上料後,通過沖坑模具,使鋁塑膜變形,有一個pocket,便於我們存放卷芯。如圖片所示:
鋁塑膜沖好並裁剪成型後,一般稱為Pocket袋,如圖所示。一般情況下,電芯較薄的時候選擇沖單坑(下圖左),在電芯較厚的時候選擇沖雙坑(下圖右),鋁塑膜的變形量太大突破鋁塑膜的變形極限會導致破裂。有時候在氣袋區域沖一個坑,增加一個氣囊,氣囊可根據需要增加,氣袋作用主要是用於收集化成過程中的氣體。
左側為單坑帶氣囊,右側為雙坑不帶氣囊。把疊好的卷芯放入到pocket內,如下圖所示:
預封裝
如圖片所示,一共有四個封裝,我們說的預封裝指的是頂封和側封,留一個一封口,便於電解液注入。把卷芯放到坑中之後,就把整個鋁塑膜可以放到夾具中,在頂側封機里進行頂封與側封了。封裝的時候兩個封頭帶有一定的溫度(一般在180℃左右),合攏時壓在鋁塑膜上,鋁塑膜的PP層就熔化然後黏結在一起了。極耳部位主要是通過極耳膠來密封。預封裝後要進行短路測試,水分測試,合格後流入到下一個工序,注液。
注液
從剛才的一封口把電解液注入進去,然後把一封口封住,這時候電池內部和外部就是完全隔離開來。
高溫靜置
在注液與一封完成後,首先需要將電芯進行靜置,根據工藝的不同會分為高溫靜置與常溫靜置,靜置的目的是讓注入的電解液充分浸潤極片。然後電芯就可以拿去做化成。
化成
除了採用夾緊式化成,其餘的與方形差別不大,但是要注意,軟包是閉口化成,所以過程中不能對電池進行抽氣,故而之前預留的氣袋就發揮作用了,化成後通過對氣袋進行刺破抽真空,可以達到排出氣體的作用。
抽氣二封
在這裡有些公司成為兩個工序:Degassing(排氣)與二封,還有後面一個剪氣袋加折邊的工序,還有一些公司因電池大,產氣量大,有一次化成、預degas,二次化成,二次degas,二封工藝。我們就常規的二封,給大家解釋,如下圖:
二封時,首先由鍘刀將氣袋刺破,同時抽真空,這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會被抽出。然後馬上二封封頭在二封區進行封裝,保證電芯的氣密性。最後把封裝完的電芯剪去氣袋,二封剪完氣袋之後需要進行裁邊與折邊,就是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度,然後摺疊起來,保證電芯的寬度不超標,這樣一個軟包電芯就基本成型了。
分容
和常規的分容一樣,不再贅述。分容過後進行常溫靜置5-7天後,出庫檢測(電壓,內阻)合格後即可組裝到模組裡面。
獲取更多,歡迎關注個人公眾號:江子才
推薦閱讀: