鋰電池加工工藝流程分析
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-26 05:44
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客觀地講，鋰電池生產工藝流程分為三大工段，一是極片制作，二是電芯制作，三是電池組裝。在鋰電池生產工藝中，極片制作是基礎、電芯制作是核心，電池組裝關系到鋰電池成品質量。鋰電池生產工藝流程具體環(huán)節(jié)包含正極拉漿、負極拉漿、正極片、負極片、鋼殼裝配、注液及檢測以及包裝等。
鋰電生產前段工序對應的鋰電設備主要包括真空攪拌機、涂布機、輥壓機等；中段工序主要包括模切機、卷繞機、疊片機、注液機等；后段工序則包括化成機、分容檢測設備、過程倉儲物流自動化等。除此之外，電池組的生產還需要Pack自動化設備。
◆鋰電前段生產工藝
極片制造關系電池核心性能
鋰電池前端工藝的結果是將鋰電池正負極片制備完成，其第一道工序是攪拌，即將正、負極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎，高質量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質量完成的基礎。
涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進行分切工藝處理。如若分切過程中產生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產過程中的前端設備，如攪拌機、涂布機、輥壓機、分條機等是電池制造的核心機器，關乎整條生產線的質量，因此前端設備的價值量(金額)占整條鋰電自動化生產線的比例最高，約35%。
◆鋰電中段工藝流程
效率先行，卷繞走在疊片之前
鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、極片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當前國內設備廠商競爭比較激烈的一個領域，占鋰電池生產線價值量約30%。
目前動力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應的電池結構形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產，軟包電池則主要采用疊片工藝。圓柱主要以18650和26650為代表(Tesla單獨開發(fā)了21700電池、正在全行業(yè)推廣)，方形與軟包的區(qū)別在于外殼分別采用硬鋁殼和鋁塑膜兩種，其中軟包主要以疊片工藝為主，鋁殼則以卷繞工藝為主。
軟包結構形式主要面向中高端數(shù)碼市場，單位產品的利潤率較高，在同等產能條件下，相對利潤高于鋁殼電池。由于鋁殼電池易形成規(guī)模效應，產品合格率及成本易于控制，目前二者在各自市場領域均有可觀的利潤，在可以預見的未來，二者都很難被徹底取代。
由于卷繞工藝可以通過轉速實現(xiàn)電芯的高速生產，而疊片技術所能提高的速度有限，因此目前國內動力鋰電池主要采用卷繞工藝為主，因此卷繞機的出貨量目前大于疊片機。
卷繞和疊片生產對應的前道工序為極片的制片和模切。制片包括對分切后的極片/極耳焊接、極片除塵、貼保護膠紙、極耳包膠和收卷或定長裁斷，其中收卷極片用于后續(xù)的全自動卷繞，定長裁斷極片用于后續(xù)的半自動卷繞；沖切極片是將分切后的極片卷繞沖切成型，用于后續(xù)的疊片工藝。
