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1、锂电池电极制造部 电极制造的生产简易流程与介绍 1 2020 4 23 目录 电极制造部工艺流程图电极制造部简介环境要求混合班组简介涂布班组简介辊压分切班组简介 2020 4 23 2 制造工艺流程 2020 4 23 3 简介 电极制造部主要为电池极片制造部门 主要为电池半成品加工的前端制造 制造过程分为4大步骤 混合 混料 涂布 涂敷 辊压 压实 分切 分条 涉及原材料11种 其中材料主要为粉末 液体 金属材料三种 设备分为搅拌机 涂布机 辊压机 分切机及其配套的自动化设备 2020 4 23 4 设备简介 混料机 滚压机 分条机 涂布机 2020 4 23 5 车间内部环境要求 温度 2
2、1 3 湿度 3 车间内部严明禁止烟火必须更换防尘服 安全生产鞋车间内部员工必须戴防护口罩 手套 工作帽车间内部无杂质 干净整洁以上要求对产品质量 员工自身安全意义重大 2020 4 23 6 混合 混料 班组 1 定义2 设备 原材料3 工序流程4 要点及注意事项 2020 4 23 7 定义 混合搅拌其实为两个工艺流程 1 混合 即为原材料的预处理 及干粉的混合过程 是把各种干粉按一定的工艺要求混合均匀 2 搅拌 即为浆料的搅拌过程 是把混合好的干粉和液体原材料搅拌制成浆的过程 2020 4 23 8 设备 原材料 1 本道工艺设备设备主要为搅拌机 全自动上料系统 烘箱 振动筛等2 混料部
3、分为电池材料投入主要工序 主要以粉末 液体为主 其中主要材料分别为三元材料和石墨 分别是主要正 负极片的主要材料 2020 4 23 9 工序流程 1 A B C E 正极干粉预混 F G 粘结剂 正极浆料 F 负极干粉混合 H I C 粘结剂 E F G 负极浆料 2020 4 23 10 原材料的预处理及干粉的混合 1 需预处理的原材料有两种 分别为粉状及液体状态 粉状材料通过振动筛把凝结的小颗粒打散后再烘烤 以便于搅拌更均匀 液体材料通过管路经过分子筛吸收其水分子 分子筛具有强吸水性的特征 2020 4 23 11 2 干粉的混合 即为把所需材料按比列加入搅拌机中预混一定时间 把几种粉状
4、材料均匀混合在一起的过程 12 2020 4 23 粘结剂的配制 3种原材料加入搅拌机搅拌均匀的过程 此图为经过自动上料系统加完液体F后 加入E G两种干粉的过程 2020 4 23 13 3混合搅拌过程 即为把混合均匀的干粉加入到配制好的粘结剂中 通过控制机器的转速及抽真空等工艺完成制浆过程 操作人员正在刮去搅拌机在加料过程中粘在桶壁和搅拌拐上的干粉料 加完材料后设备按一定的程序设定自动搅拌的过程 2020 4 23 14 混合要点及注意事项 浆料制备是锂离子电池制造过程中原料投入生产的第一个环节 浆料制备是生产中其它工序的基础 它的质量将对电池的质量起决定性的作用1 要点 1 本道工序要求
5、无外界杂质 特别是金属类 员工作业必须穿戴防护服 带防护手套 口罩 2 环境温度要求达到21 3 湿度范围在 3 2020 4 23 15 混合注意事项 3 本道工序由于粉尘较大 部分原材料有强腐蚀性 必须做好自身的防护工作 4 由于产品有较强的吸水性 必须要控制好车间的湿度及产品接触外界空气的时间 5 由于本道工序都为大中型机器 员工操作及自身的安全 6 严格按照工艺操作 2020 4 23 16 涂布班组 1 涂布定义2 流程介绍3 材料介绍4 设备介绍 2020 4 23 17 涂布定义 涂布的作用是把上道工序制成的浆料 均匀的涂敷在基材 铜箔 铝箔 上 涂布生产的品质好坏占整个电池40
6、 车间对环境的要求也比较高 车间要达到无尘车间 温度应在21 3 湿度应在3 以下 涂布机用于锂电池正负极连续或间断涂敷 自动上料机属于配套设备 用于涂布机的浆料搅拌防沉淀和自动上料 2020 4 23 18 流程介绍 涂布流程安放在放卷装置上的极片基材经夹送辊牵出 经自动纠偏和张力控制系统 调整放卷张力后进入涂布头 极片浆料按涂布系统的设定程序进行涂布 涂布后的湿极片进入烘箱由热风进行干燥 干燥后的极片经张力系统调整张力 同时控制收卷速度 使它与涂布速度同步 极片由纠偏系统自动纠偏使极片保持在中心位置 由收卷装置进行收卷 2020 4 23 19 材料介绍 使用的材料有正负极之分 正极使用铝
7、箔 负极使用铜箔 铜箔有电解铜箔和压延铜箔 2020 4 23 20 正极材料 铝箔 铝箔的要求宽度为500mm 厚度为18 20um 2020 4 23 21 负极材料 铜箔 铜箔的要求宽度为496mm 厚度为8 10um 此要求电解和压延铜箔都能达到 电解的铜箔延展性没有压延的铜箔好 电解和压延的区别 2020 4 23 22 设备介绍 负极涂布机 负极使用的原材料是铜箔和负极浆料 负极浆料主要成分是石墨 负极浆料由上道混合工序提供 正极涂布机 正极使用的原材料是铝箔和正极浆料 正极浆料主要成分是三元材料 正极浆料由上道混合工序提供 2020 4 23 23 设备介绍 24 涂布机主要有放
8、卷部分 涂布头 涂布烘箱 涂布尾 收卷部分五部分组成 设备精密度高 自动化程度强 涂覆在基材上的原材料厚度以um级计算 2020 4 23 上料系统 储料罐 启动储搅机搅拌 可使浆料均匀不沉淀 启动上料机构时 隔膜泵自动上料 液面检测可控制上料进程 使涂布用浆料不间断的控制在设定范围中 2020 4 23 25 电器控制柜 26 电器控制柜上主要使用有电器控制器门上的开关 电源开关 触摸屏 纠偏面板 张力面板和涂布烘箱温度设定 2020 4 23 放卷机构 27 本装置由气动制动器 带张力控制的放卷轴及自动纠偏系统等组成 该装置将运行过程中的张力变化通过传感器将信号传递给张力控制器 由控制器控
9、制气控阀调节放卷轴气动张力控制器的气压 从而实现张力恒定 放卷机放卷机构 带自动纠偏装置 2020 4 23 机头控制部分 28 本机是由料槽 涂辊 刀棍 背辊 驱动电机 减速机 光纤传感器及高性能的气动元件等组成 涂布方式具有连续涂布和间隙涂布两种工作模式 间隙涂布可分别对第一面和背面的涂长长度 间隙间距进行设定 每面均可分别设定两段涂布长度和间隙距离 背面涂布由光纤传感器跟踪第一面自动定位后 按背面所设定的参数进行涂布 涂布厚度的调节可通过调整刀辊间隙或改变涂辊和背辊的速度比来实现 2020 4 23 烘箱部分 29 涂布烘箱 干燥系统 干燥系统由风机 排风管道 保温箱体 透视窗检查们等组
10、成 涂布后的湿极片进入干燥箱后 箱内采用上下送风烘干方式进行高温干燥 干燥空气由风机进入烘箱内部 由风道均匀吹向湿涂层 2020 4 23 机尾整体部分 30 2020 4 23 机尾夹送机构 31 本装置由烘箱出口处手动纠偏机构 浮辊张力机构 收带压送机构和收卷张力系统组成 使极片在涂布和干燥过程中保持恒定张力 并控制收卷速度和涂布速度保持同步 2020 4 23 收卷机构 32 本装置由变频调速电机 气动离合器 带张力控制的收卷轴及自动纠偏系统等组成 在收卷过程中本装置能使收卷轴跟踪极片位置 使收卷极片边缘保持整齐 2020 4 23 回收系统 33 涂布机在生产过程中会连续排出废气 如果
11、直接排放会造成对环境的污染 本装置是采取对废气冷凝后加喷淋吸收 从而把废气变为废液 从而回收再利用 2020 4 23 辊压分切班组 1 辊压分切定义2 辊压简介3 分切简介4 环境及要求 34 2020 4 23 辊压分切定义 辊压分切班组是电极制造的最后一个工序 在锂电池电极制造里是一个半成品加工部门 有辊压和分切两道工序 辊压工序是对已经涂好的正负极材料进行轧压使其压实更好的依附在铝箔和铜箔上 分切工序是对已经轧压好的极片按工艺标准进行分切成条 35 2020 4 23 辊压简介 辊压机主要由4个部分组成放卷机 切边机 前减震装置 辊压机 后减震装置 收卷机 主要流程首先将涂好的极片放置
12、在放卷机上放卷通过切边机时对极片两侧的边进行切边 然后通过辊压机进行轧压 收卷机进行收卷的过程 36 2020 4 23 辊压前 后 37 涂好的极片通过切边机的极片 辊压后的极片 2020 4 23 分切简介 分切的方式是多圆刀片连续滚剪 收卷的方式是滑差轴多卷独立摩擦收卷 主要有放卷系统 切刀刀架和收卷系统组成 与辊压相同都是一个放卷和收卷的工艺过程 38 2020 4 23 分切刀座 39 滚压好的较宽极片经过刀座 通过上下刀片连续滚剪 达到工艺要求的宽度 2020 4 23 放卷和收卷 40 通过放卷系统和刀架 分切后的极片 2020 4 23 环境及要求 环境 需防尘 防潮 湿度要求3 以内 温度要求21 3 要求 张力过大 收卷过紧易产生皱纹 张力不足易偏移错位 影响质量所以必须具有良好的张力控制系统 刀片使用时间较长后会产生毛刺 必须具有材质较好的刀片 41 2020 4 23 谢谢观赏 42 2020 4 23
