一:锂电池的原理及生产工艺流程?
锂离子电池原理:
锂离子电池作为一种化学电源,指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。锂离子电池是物理学、材料科学和化学等学科研究的结晶。锂离子电池所涉及的物理机理,目前是以固体物理中嵌入物理来解释的,嵌入(intercalation)是指可移动的客体粒子(分子、原子、离子)可逆地嵌入到具有合适尺寸的主体晶格中的网络空格点上。电子输运锂离子电池的正极和负极材料都是离子和电子的混合导体嵌入化合物。电子只能在正极和负极材料中运动。已知的嵌入化合物种类繁多,客体粒子可以是分子、原子或离子.在嵌入离子的同时耿要求由主体结构作电荷补偿,以维持电中性。电荷补偿可以由主体材料能带结构的改变来实现,电导率在嵌入前后会有变化。锂离子电池电极材料可稳定存在于空气中与其这一特性息息相关。嵌入化合物只有满足结构改变可逆并能以结构弥补电荷变化才能作为锂离子电池电极材料。
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2. 生产工艺流程及控制
原材料 → 原材料检验 → 原材料预处理 → 配料 → 配料检验 → 真空感应熔炼 → 快冷铸锭 → 半成品检验 → 热处理 → 粗碎 → 制粉 → 筛分 → 后处理→真空或充氮气包装 → 成品检验 → 产品
A:冶炼:1) 工艺要求材料供应商提供材质单,QC部门还要进行测试,其成份和杂质含量满足工艺要求的办理入库备用。2) 原料预处理主要是清除原材料表面的污染物和氧化层,确保原材料的洁净。3) 配料要根据不同情况按规定指标补足某些易挥发元素如稀土、锰的烧损。4) 真空感应熔炼要在0.1Pa的真空度下充入氩气,在1300℃高温下将各成份金属熔化成合金,快冷铸锭,以获得晶粒细化、组织均匀的合金。
B:半成品:半成品检验有三方面内容:1) 外观:合金外观应具金属光泽,无明显氧化变色,合金组织结构应均匀致密,无疏松和杂质;2) 化学成分:合金化学成份应与设计成份相符;3) 电化学容量:应满足企业标准要求,否则不能下转。
C:热处理:采用真空热处理炉,抽真空后再充入氩气保护。热处理工艺主要使产品均质化和稳定化(消除内应力),保证合金平坦的平台压力,良好的均一性和良好的循环寿命特性。重点保证温度及真空度,做氧含量测定。
D:合金粗碎、制粉和包装全过程均在氩气保护下全封闭进行,确保合金的含氧量很低。成品检验有四方面内容:1) 外观:表面无变色氧化现象,无结块现象;2) 物理性能、粒度分布、松装比符合企业标准;3) 化学特性:合金粉的成份和杂质含量、合金的PCT曲线符合企业标准;4) 电化学性能:合金的电化学容量、充放电特性、循环寿命、大电流脉冲放电特性和温度特性。产品内包装为尼龙复合塑料袋抽真空双层包装,整箱再充氮气塑料袋包装,外箱:纸箱。
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二:锂电池的生产工艺流程.
第一步--电极浆料制备
主要是将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起,充分搅拌分散后,形成浆料
第二步--涂布
将第一步制备的浆料以指定厚度均匀涂布到集流体(铝箔或铜箔等)上,并烘干溶剂
第三步--极片冲切
将上一步制作出来的极片冲切成指定的尺寸形状
第四步--叠片
将正负极片、隔膜装配到一起,完成贴胶后,形成极芯
第五步--组装软包电池
将上一步生产的极芯装入已经冲好坑的铝塑膜,并完成顶封、侧封等(还要留个口注液的哦),形成未注液的软包电池
第六步--注液
将指定量的电解液注入软包电芯内部(当然电芯要经过烘烤,并且在低湿度环境下进行注液操作,水分含量过多就不好了哦)
第七步--电池密封
在真空环境中将电芯内部的气体抽出并完成密封
三:锂电池的生产工艺
锂电厂家每家的工艺都有一些差别,但是万变不离其宗,主要工艺有:配料,涂布,辊压,裁片,分条,焊接极耳,卷绕,封装,烘烤,注液,化成,成型,分容检测等工步。
每一步的时间都有差别,一般的配料,烘烤,化成时间比较长,可能会要10-48小时。其他工艺比较快,在4-8小时。总共大概需要15天。
四:电池制作工艺流程
流程 硅片清洗、制绒 硅片干燥 扩散(磷) 表面电阻率测试 去除表面氧化层漂洗 等离子周边刻蚀 SiN减反射膜沉积 背面电极印刷 背面电极烘干 铝背场印刷 铝背场烘干 正面银电极印刷 烧结 测试分选 包装出货
五:你熟悉锂电池生产设备和生产流程?
锂离子电池的工艺技术非常严格、复杂,这里只能简单介绍一下其中的几个主要工序。(1)制浆用专门的溶剂和粘接剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经高速搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。
(2)涂膜将制成的浆料均匀地涂覆在金属箔的表面,烘干,分别制成正负极极片。
(3)装配按正极片--隔膜--负极片--隔膜自上而下的顺序放好,经卷绕制成电池极芯,再经注入电解液、封口等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。
(4)化成用专用的电池充放电设备对成品电池进行充放电测试,对每一只电池都进行检测,筛选出合格的成品电池,待出厂。
六:太阳能电池片的制造工艺
太阳能电池片的生产工艺流程分为硅片检测——表面制绒及酸洗——扩散制结——去磷硅玻璃——等离子刻蚀及酸洗——镀减反射膜——丝网印刷——快速烧结等。具体介绍如下:一、硅片检测硅片是太阳能电池片的载体,硅片质量的好坏直接决定了太阳能电池片转换效率的高低,因此需要对来料硅片进行检测。该工序主要用来对硅片的一些技术参数进行在线测量,这些参数主要包括硅片表面不平整度、少子寿命、电阻率、P/N型和微裂纹等。该组设备分自动上下料、硅片传输、系统整合部分和四个检测模块。其中,光伏硅片检测仪对硅片表面不平整度进行检测,同时检测硅片的尺寸和对角线等外观参数;微裂纹检测模块用来检测硅片的内部微裂纹;另外还有两个检测模组,其中一个在线测试模组主要测试硅片体电阻率和硅片类型,另一个模块用于检测硅片的少子寿命。在进行少子寿命和电阻率检测之前,需要先对硅片的对角线、微裂纹进行检测,并自动剔除破损硅片。硅片检测设备能够自动装片和卸片,并且能够将不合格品放到固定位置,从而提高检测精度和效率。二、表面制绒单晶硅绒面的制备是利用硅的各向异性腐蚀,在每平方厘米硅表面形成几百万个四面方锥体也即金字塔结构。由于入射光在表面的多次反射和折射,增加了光的吸收,提高了电池的短路电流和转换效率。硅的各向异性腐蚀液通常用热的碱性溶液,可用的碱有氢氧化钠,氢氧化钾、氢氧化锂和乙二胺等。大多使用廉价的浓度约为1%的氢氧化钠稀溶液来制备绒面硅,腐蚀温度为70-85℃。为了获得均匀的绒面,还应在溶液中酌量添加醇类如乙醇和异丙醇等作为络合剂,以加快硅的腐蚀。制备绒面前,硅片须先进行初步表面腐蚀,用碱性或酸性腐蚀液蚀去约20~25μm,在腐蚀绒面后,进行一般的化学清洗。经过表面准备的硅片都不宜在水中久存,以防沾污,应尽快扩散制结。三、扩散制结太阳能电池需要一个大面积的PN结以实现光能到电能的转换,而扩散炉即为制造太阳能电池PN结的专用设备。管式扩散炉主要由石英舟的上下载部分、废气室、炉体部分和气柜部分等四大部分组成。扩散一般用三氯氧磷液态源作为扩散源。把P型硅片放在管式扩散炉的石英容器内,在850---900摄氏度高温下使用氮气将三氯氧磷带入石英容器,通过三氯氧磷和硅片进行反应,得到磷原子。经过一定时间,磷原子从四周进入硅片的表面层,并且通过硅原子之间的空隙向硅片内部渗透扩散,形成了N型半导体和P型半导体的交界面,也就是PN结。这种方法制出的PN结均匀性好,方块电阻的不均匀性小于百分之十,少子寿命可大于10ms。制造PN结是太阳电池生产最基本也是最关键的工序。因为正是PN结的形成,才使电子和空穴在流动后不再回到原处,这样就形成了电流,用导线将电流引出,就是直流电。四、去磷硅玻璃该工艺用于太阳能电池片生产制造过程中,通过化学腐蚀法也即把硅片放在氢氟酸溶液中浸泡,使其产生化学反应生成可溶性的络和物六氟硅酸,以去除扩散制结后在硅片表面形成的一层磷硅玻璃。在扩散过程中,POCL3与O2反应生成P2O5淀积在硅片表面。P2O5与Si反应又生成SiO2和磷原子,这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。去磷硅玻璃的设备一般由本体、清洗槽、伺服驱动系统、机械臂、电气控制系统和自动配酸系统等部分组成,主要动力源有氢氟酸、氮气、压缩空气、纯水,热排风和废水。氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成易挥发的四氟化硅气体。若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。五、等离子刻蚀由于在扩散过程中,即使采用背靠背扩散,硅片的所有表面包括边缘都......余下全文>>
七:锂离子电池的制作工艺
锂电池的正极材料有钴酸锂LiCoO2 、三元材料Ni+Mn+Co、锰酸锂Li2MnO4加导电剂和粘合剂,涂在铝箔上形成正极,负极是层状石墨加导电剂及粘合剂涂在铜箔基带上,至今比较先进的负极层状石墨颗粒已采用纳米碳。1、制浆:用专门的溶剂和粘结剂分别与粉末状的正负极活性物质混合,经搅拌均匀后,制成浆状的正负极物质。2、涂膜:通过自动涂布机将正负极浆料分别均匀地涂覆在金属箔表面,经自动烘干后自动剪切制成正负极极片。3、装配:按正极片—隔膜—负极片—隔膜自上而下的顺序经卷绕注入电解液、封口、正负极耳焊接等工艺过程,即完成电池的装配过程,制成成品电池。4、化成:将成品电池放置测试柜进行充放电测试,筛选出合格的成品电池,待出厂。
八:磷酸铁锂电池制作工艺
磷酸铁锂电池和其他锂电池只是正极材料不同而已,工艺和其他锂电池大同小异。大的工序如下:配料-涂布-辊压-分切-制片-卷绕-组装-激光焊-烘烤-注液-活化-化成-封口-清洗-分容-分选。主要区别于磷酸铁锂材料导电性能差,所以材料颗粒做得比较细,比表面很大,导致配料分散比较难,而且容易吸水。其他的差异真不大。
九:锂电池电芯的生产工艺主要有哪些?
混料(正负极活性料+导电剂+粘结剂+分散剂)——涂布-----辊压-------分切-----极耳焊接----卷绕(或则垫片)--贴胶纸---入电芯外壳--焊接--封口---化成等;基本整个行业电池生产工艺差不多,主要的差稜就是设备的不同或则电池产品不同,如软包一般叠片,圆柱卷绕,方形卷绕和叠片共存;导致电芯在卷绕过程中不一样;最重要最核心的技术在混料和涂布,还有最终的化成;
十:电池架子生产工艺流程
太阳能电池组件生产工艺 组件线又叫封装线,封装是太阳能电池生产中的关键步骤,没有良好的封装工艺,多好的电池也生产不出好的组件板。电池的封装不仅可以使电池的寿命得到保证,而且还增强了电池的抗击强度。产品的高质量和高寿命是赢得可客户满意的关键,所以组件板的封装质量非常重要。 工艺流程如下: 1、电池检测——2、正面焊接—检验—3、背面串接—检验—4、敷设(玻璃清洗、材料切割、玻璃预处理、敷设)——5、层压——6、去毛边(去边、清洗)——7、装边框(涂胶、装角键、冲孔、装框、擦洗余胶)——8、焊接接线盒——9、高压测试——10、组件测试—外观检验—11、包装入库; 1.2工艺简介: 在这里只简单的介绍一下工艺的作用,给大家一个感性的认识,具体内容后面再详细介绍: 1、电池测试:由于电池片制作条件的随机性,生产出来的电池性能不尽相同,所以为了有效的将性能一致或相近的电池组合在一起,所以应根据其性能参数进行分类;电池测试即通过测试电池的输出参数(电流和电压)的大小对其进行分类。以提高电池的利用率,做出质量合格的电池组件。 2、 正面焊接:是将汇流带焊接到电池正面(负极)的主栅线上,汇流带为镀锡的铜带,我们使用的焊接机可以将焊带以多点的形式点焊在主栅线上。焊接用的热源为一个红外灯(利用红外线的热效应)。焊带的长度约为电池边长的2倍。多出的焊带在背面焊接时与后面的电池片的背面电极相连。(我们公司采用的是手工焊接) 3、背面串接:背面焊接是将36片电池串接在一起形成一个组件串,我们目前采用的工艺是手动的,电池的定位主要靠一个膜具板,上面有36个放置电池片的凹槽,槽的大小和电池的大小相对应,槽的位置已经设计好,不同规格的组件使用不同的模板,操作者使用电烙铁和焊锡丝将“前面电池”的正面电极(负极)焊接到“后面电池”的背面电极(正极)上,这样依次将36片串接在一起并在组件串的正负极焊接出引线。 4、层压敷设:背面串接好且经过检验合格后,将组件串、玻璃和切割好的EVA 、玻璃纤维、背板按照一定的层次敷设好,准备层压。玻璃事先涂一层试剂(primer)以增加玻璃和EVA的粘接强度。敷设时保证电池串与玻璃等材料的相对位置,调整好电池间的距离,为层压打好基础。(敷设层次:由下向上:玻璃、EVA、电池、EVA、玻璃纤维、背板)。 5、组件层压:将敷设好的电池放入层压机内,通过抽真空将组件内的空气抽出,然后加热使EVA熔化将电池、玻璃和背板粘接在一起;最后冷却取出组件。层压工艺是组件生产的关键一步,层压温度层压时间根据EVA的性质决定。我们使用快速固化EVA时,层压循环时间约为25分钟。固化温度为150℃。 6、修边:层压时EVA熔化后由于压力而向外延伸固化形成毛边,所以层压完毕应将其切除。 7、 装框:类似与给玻璃装一个镜框;给玻璃组件装铝框,增加组件的强度,进一步的密封电池组件,延长电池的使用寿命。边框和玻璃组件的缝隙用硅酮树脂填充。各边框间用角键连接。 8、焊接接线盒:在组件背面引线处焊接一个盒子,以利于电池与其他设备或电池间的连接。 9、高压测试:高压测试是指在组件边框和电极引线间施加一定的电压,测试组件的耐压性和绝缘强度,以保证组件在恶劣的自然条件(雷击等)下不被损坏。 10、组件测试:测试的目的是对电池的输出功率进行标定,测试其输出特性,确定组件的质量等级。