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锂离子动力电池电芯生产工艺及设备



  锂离子动力电池电芯生产工艺及设备_能源/化工_工程科技_专业资料。锂离子动力电池电芯项目生产工艺及设备、总图布置

  锂离子动力电池电芯项目生产工艺及设备 一、技术方案 (一)技术来源 以磷酸铁锂为正极材料制造的锂离子动力电池,是目前国内外最 先进的锂离子电池。这种材料与以住的锂离子电池正极材料 LicoO2、 LiMn204 和 LiNiMO2(钴酸锂和锰酸锂)相比,其安全性能与循环寿命是 其它材料所无法相比的。产品的特点: 1、高能量密度。其理论比容量为 170mAh/g,产品实际比容量可 超过 140 mAh/g。 2、超长寿命。一般以 LicoO2、LiMn204 和 LiNiMO2 为正极材料的 锂离子电池寿命最多为 600 次,而磷酸铁锂动力电池,循环寿命达到 2000 次以上。 3、使用安全。磷酸铁锂完全解决了钴酸锂和锰酸锂的安全隐患 问题,钴酸锂和锰酸锂在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安 全构成威胁,而磷酸铁锂以经过严格的安全测试即使在最恶劣的交通 事故中也不会产生爆炸堪为最特色的锂离子电池。 4、快速充电性能。磷酸铁锂正极材料的锂电池,可以使用大倍 率充电,最快可在 1 小时内将电池充满。 5、耐高温。磷酸铁锂电热峰值可达 350℃---500℃,而钴酸锂和 锰酸锂只在 200℃左右。 锂离子动力电池电芯制造工艺是公司技术人员根据锂电池的工 1 作原理,在消化、吸收国内成熟的锂电池制造技术的基础上,自主研 发的生产工艺,经科技查新,属国内先进,该工艺已获得国家知识产 权局专利申请受理,申请号为:1.6。 (二)制备工艺 1、将高分子聚合物、无机化合物与辅料在搅拌情况下进行充分 混合均匀,经过筛,制得分散体。 2、按规定的量涂布在规定规格的模板上,辊压、分切、卷绕(叠 片)、焊接等经老化性检验即得。 3、充电测试包装。 (三)主要工艺流程 1、正极片的生产 (1)将磷酸铁锂、聚四氟乙烯乳液、去离子水按一定的比例混 合,经过线 目的过筛进行筛滤,制得正极涂料。 (2)用涂布机把涂料涂在铝箔上(涂布机温度为 110℃,速度 为 2 米/分)。 (3)把涂过的极片分切后进行线h,电加热), 再进行辊杂(辊成 0.14-0.16mm)。 (4)为了与其它元件相连,在极片上焊上铝带。 2、负极片的生产 (1)将石墨、羟甲基纤维素钠(CMC)、河北十一选五。去离子水按一定的比例 混合,经过线 目的过筛进行筛滤,制 2 得负极涂料。 (2)用涂布机把涂料涂在铝箔上(涂布机温度为 110℃,速度 为 2 米/分)。 (3)把涂过的极片分切后进行线h),再进行 辊杂(辊成 0.14-0.16mm)。 (4)为了与其它元件相连,在极片上焊上铝带。 3、电芯的生产 (1)将正负板片进行配对,加上绝缘隔膜纸后进行卷绕。 (2)把卷好的电芯放入壳体,焊上盖帽,进行激光焊封口。 (3)把焊好的电芯放入线 小 时,然后迅速转入注液箱中进行注液(注液箱温度:23±2℃,相对 湿度:2%),电解液为外购六氟磷酸锂溶液。 (4)注液后的电池,进行充电化成,充电 10 小时后,进行封口, 然后置烘箱中进行 45℃下老化 72 小时,再进行检测分类,包装出货。 二、设备方案 根据生产艺需要,年产 2000 万颗锂离子电池电芯需要新增主要 生产设备 583 台(套),主要为涂布机、辊扎机、动力电池化成柜、动 力电池检测柜、隔离式真空干噪箱等设备。项目主要设备选用国产先 进设备,大部分为通用性设备(方型、圆柱形、聚合物和动力电池), 圆柱形设备是在方型电池的基础上,加入滚槽机、封口机;动力电池 设备是在方型电芯的基础上换一下检测设备;聚合物设备只是在方型 电芯设备加入封口设备、注液设备和外壳修饰设备,此设备包括便携 3 式电源设备和动力电池设备。 表 1 设备清单一览表 设备名称 型号 数量 一、制浆车间 52 高温烤箱 650 度 6 线 振动筛 4 行星式球磨机 5L 4 球磨机 100L 4 储料罐 4 胶体磨 4 线 搅拌设备 6 空调設備 4 除湿机 2 三、制片车间 44 辊压机 800*800 4 裁片机 8000 4 分条机 800 4 超声波焊机 1500W/40hz 12 电阻焊机 双针 4 吸尘设备 4 线 线 中央空调(和制片混用) 2 四、装配车间 174 线 热压机 6 吸尘设备 4 铝塑膜冲壳机 12 电阻焊机 双针 6 超声波焊机 1500W/40hz 4 修边机 14 线 线 手套箱(带净化和干燥系统) 6 封口机 6 注液机 6 除湿机 2 空调設備 2 线 六、化成、分容、检测 248 4 设备供应商 慈溪市烘箱厂 上海申港机械厂 上海申港机械厂 当地采购 慈溪市烘箱厂 新乡三圆堂机械公司 七星华创 七星华创 江苏启东市长江机械厂 温州七星乳品设备厂 信宇人 七星华创或自制 信宇人 信宇人 当地采购 杭州川井电器公司 北京七星华创 信宇人 恒瑞 镇江天华 镇江天华 恒瑞 信宇人 恒瑞 杭州川井电器公司 信宇人 信宇人或自制 信宇人或自制 七星华创或自制 信宇人或自制 七星华创 镇江天华 镇江天华 七星华创 恒瑞 当地采购 杭州川井电器公司 信宇人 恒瑞 恒瑞 恒瑞或自制 无锡奥波除湿设备有限公司 当地采购 恒瑞 化成柜 分容柜 除湿机 空调設備 老化房 真空封(边)口设备 自动切边机 烫边机 七、包装 激光打码机 红外线热收缩包装机 合计 双 256 点/5-15A 双 256 点/10-20A 四、总平面布置 100 深圳子木科技有限公司 100 深圳子木科技有限公司 2 杭州川井电器公司 4 当地采购 2 自制 6 七星华创 6 七星华创 6 七星华创 16 2 深圳文仪科技设备厂 4 杭州萧山万丰机电设备厂 583 本项目总平面布置是在已征用的工业用地的基础上统一规划设计。 生产区与办公、经营开发分离,物流与人流分离,供电、供水线路简 捷,土地利用及投资合理,建筑物平面布局美观、大方,突出与环境 协调。利于树立企业形象,便于企业进一步发展。项目总占地 48551.1 ㎡(72.83 亩),总建筑面积 47361.4 ㎡,总建筑占地面积 17921.3 ㎡, 分生产和生活两个区域建设。 本项目生产设备 583 台套,新建生产厂房及办公生活设施 65380 ㎡,其中新建 10 栋钢筋混凝土生产车间、2 栋仓库、1 栋锅炉房和 1 栋高压配电间,总建筑面积 56460 ㎡;2 栋倒班公寓、1 栋职工公寓、 1 栋食堂、1 栋办公大楼和 1 间门卫室,建筑面积 8920 ㎡。 工程总占地 48551.1 ㎡(72.83 亩),其中行政及生活设施用地面 积 4769.6 ㎡(占总占地面积的 9.82%),厂房及辅助配套设施占地面积 15191.7 ㎡(占总占地面积的 31.3%),管线 ㎡(占总占 地面积的 10%),绿地面积 7185.6 ㎡(占总占地面积的 14.8%,场地及 道路占地面积 16549.4 ㎡(占总占地面积的 34.08%)。总建筑面积 47361.4 ㎡,其中行政及生活设施建筑面积 21058 ㎡,厂房及辅助配 5 套设施建筑面积 26303.4 ㎡。其中容积率为 0.97,绿化率 14.8%,建筑 系数 0.41。 6