動力電池是怎么生產(chǎn)出來的？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-18 17:57
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很多人都知道，前段時間，歐洲一些國家，相繼發(fā)布了禁售燃油車的時間和計劃，全世界似乎都要跨入新能源汽車的時代，發(fā)動機(jī)是燃油車的心臟，而新能源汽車的心臟，則是動力電池，今天，我就和大家淺談一下動力電池是怎么生產(chǎn)出來的。
相信大家看過特斯拉純電動跑車，打開后蓋和前蓋，都有很大的空間，與常規(guī)的燃油車不同，純電動汽車用電機(jī)替代了發(fā)動機(jī)，電池包放置于汽車的底部，很大程度的節(jié)省了汽車空間。而電池包，也就是我們說的PACK包，則是由一節(jié)一節(jié)的電池，通過串聯(lián)和并聯(lián)組合起來的。串聯(lián)電池電壓增加，并聯(lián)電池的容量增加，關(guān)于PACK包這一塊的組合和計算，后期我會專門寫一篇文章介紹，這里著重介紹一下單體電池，是怎么生產(chǎn)出來的。
首先聲明，本文所要介紹的，是基于鋰離子動力電池，并非傳統(tǒng)的鉛酸電池，鎳氫電池和鎳鎘電池。電池是一個能量儲存裝置，業(yè)界一位大牛曾經(jīng)說過，現(xiàn)階段最大的能源是儲能，把這些能量儲存起來，并最大程度的釋放出去，就是電池的作用。從外形上，我們主要把電池分為，方形電池，圓柱電池，軟包電池，今天我們主要講方形電池，圓柱和軟包以后的文章里我會單獨(dú)介紹。
方形電池一般是用鋁殼，共有合漿，涂布，輥壓分切，制片，卷繞，組裝，烘烤，注液，老化，化成，二次注液封口，分容，靜置，ocv測試。然后進(jìn)入PACK組裝區(qū)域。基于如此多的工藝，我會逐個介紹，如有興趣，請關(guān)注我以后的文章。
動力電池制作第一道工序，就是合漿。
合漿，既是把正負(fù)極活性物質(zhì)，增稠劑，粘結(jié)劑，溶劑通過一定的比例，在合漿罐中經(jīng)過充分的攪拌得到正負(fù)極漿料。攪拌一般分為六種(均相混合，液液分散，氣液分散，固液懸?。姵爻Ｓ茫腆w溶解（電池常用），結(jié)晶)，懸浮又由底部懸浮-分離懸浮-均勻懸浮。固液體系影響因素：1液體物理性質(zhì)；2固體物理性質(zhì)；3工藝操作條件；4幾何參數(shù)；5攪拌條件。攪拌工藝類型分為緩練（一般為幾個小時，材料選擇性低，適用范圍寬，剛開始漿料粘度較烯）和硬練（時間較短，約2個小時，材料選擇性高，適用范圍窄，材料選擇性高）
正極材料有老牌磷酸鐵鋰，鈷酸鋰，三元正極材料：NCM622（鎳鈷錳），這里我們主要介紹三元材料NCM622。三元材料中過渡金屬離子組成成分變化，材料的性能會出現(xiàn)有所偏重。過量錳的存在能降低材料成本，對材料結(jié)構(gòu)起支撐作用，提升安全性，但容量則偏低；過量的鎳存在使得電化學(xué)活性成分增加，容量提升，但陽離子混排加劇，材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性下降而且熱穩(wěn)定性隨之變差；Co3+的添加有利于降低 Li+--Ni2+陽離子混排，提高材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時可以參與到電化學(xué)反應(yīng)中，在穩(wěn)定材料循環(huán)性的同時，也保證了較高的比容量輸出，但是過多 Co3+含量，使得晶胞體積變小，材料的可逆嵌鋰量降低。因此，三元復(fù)合材料中過渡金屬元素含量的選取在很大程度上影響材料的電化學(xué)性能。
鋰電池漿料是一個復(fù)雜的多相混合非牛頓型流體。負(fù)極漿料由活性物質(zhì)(石墨)、導(dǎo)電劑(炭黑、CNT、VGC等)、粘結(jié)劑、增稠劑及溶劑去離子水等多相物質(zhì)混合制成。 正極漿料由活性物質(zhì)（三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等）、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及溶劑組成?；钚晕镔|(zhì)、導(dǎo)電劑、溶劑對金屬電極沒有粘附性，故無法做成極片用于制備鋰電池。粘結(jié)劑是漿料中重要的組分，粘結(jié)劑將各種顆粒粘接在一起，形成了具有粘附性的漿料，將其與金屬箔緊密粘接在一起。粘結(jié)劑一般用量僅有1%左右，但是在鋰電池中卻占有5%的作用。
相信大家看過特斯拉純電動跑車，打開后蓋和前蓋，都有很大的空間，與常規(guī)的燃油車不同，純電動汽車用電機(jī)替代了發(fā)動機(jī)，電池包放置于汽車的底部，很大程度的節(jié)省了汽車空間。而電池包，也就是我們說的PACK包，則是由一節(jié)一節(jié)的電池，通過串聯(lián)和并聯(lián)組合起來的。串聯(lián)電池電壓增加，并聯(lián)電池的容量增加，關(guān)于PACK包這一塊的組合和計算，后期我會專門寫一篇文章介紹，這里著重介紹一下單體電池，是怎么生產(chǎn)出來的。
首先聲明，本文所要介紹的，是基于鋰離子動力電池，并非傳統(tǒng)的鉛酸電池，鎳氫電池和鎳鎘電池。電池是一個能量儲存裝置，業(yè)界一位大牛曾經(jīng)說過，現(xiàn)階段最大的能源是儲能，把這些能量儲存起來，并最大程度的釋放出去，就是電池的作用。從外形上，我們主要把電池分為，方形電池，圓柱電池，軟包電池，今天我們主要講方形電池，圓柱和軟包以后的文章里我會單獨(dú)介紹。
方形電池一般是用鋁殼，共有合漿，涂布，輥壓分切，制片，卷繞，組裝，烘烤，注液，老化，化成，二次注液封口，分容，靜置，ocv測試。然后進(jìn)入PACK組裝區(qū)域。基于如此多的工藝，我會逐個介紹，如有興趣，請關(guān)注我以后的文章。
動力電池制作第一道工序，就是合漿。
合漿，既是把正負(fù)極活性物質(zhì)，增稠劑，粘結(jié)劑，溶劑通過一定的比例，在合漿罐中經(jīng)過充分的攪拌得到正負(fù)極漿料。攪拌一般分為六種(均相混合，液液分散，氣液分散，固液懸?。姵爻Ｓ茫腆w溶解（電池常用），結(jié)晶)，懸浮又由底部懸浮-分離懸浮-均勻懸浮。固液體系影響因素：1液體物理性質(zhì)；2固體物理性質(zhì)；3工藝操作條件；4幾何參數(shù)；5攪拌條件。攪拌工藝類型分為緩練（一般為幾個小時，材料選擇性低，適用范圍寬，剛開始漿料粘度較烯）和硬練（時間較短，約2個小時，材料選擇性高，適用范圍窄，材料選擇性高）
正極材料有老牌磷酸鐵鋰，鈷酸鋰，三元正極材料：NCM622（鎳鈷錳），這里我們主要介紹三元材料NCM622。三元材料中過渡金屬離子組成成分變化，材料的性能會出現(xiàn)有所偏重。過量錳的存在能降低材料成本，對材料結(jié)構(gòu)起支撐作用，提升安全性，但容量則偏低；過量的鎳存在使得電化學(xué)活性成分增加，容量提升，但陽離子混排加劇，材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)性下降而且熱穩(wěn)定性隨之變差；Co3+的添加有利于降低 Li+--Ni2+陽離子混排，提高材料結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時可以參與到電化學(xué)反應(yīng)中，在穩(wěn)定材料循環(huán)性的同時，也保證了較高的比容量輸出，但是過多 Co3+含量，使得晶胞體積變小，材料的可逆嵌鋰量降低。因此，三元復(fù)合材料中過渡金屬元素含量的選取在很大程度上影響材料的電化學(xué)性能。
鋰電池漿料是一個復(fù)雜的多相混合非牛頓型流體。負(fù)極漿料由活性物質(zhì)(石墨)、導(dǎo)電劑(炭黑、CNT、VGC等)、粘結(jié)劑、增稠劑及溶劑去離子水等多相物質(zhì)混合制成。 正極漿料由活性物質(zhì)（三元材料、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等）、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及溶劑組成?；钚晕镔|(zhì)、導(dǎo)電劑、溶劑對金屬電極沒有粘附性，故無法做成極片用于制備鋰電池。粘結(jié)劑是漿料中重要的組分，粘結(jié)劑將各種顆粒粘接在一起，形成了具有粘附性的漿料，將其與金屬箔緊密粘接在一起。粘結(jié)劑一般用量僅有1%左右，但是在鋰電池中卻占有5%的作用。
