锂离子电池(配料)实习报告

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1、河南机电高等专科学校 毕业实习报告 系 部： 电气工程系 专 业： 应用化工技术 班 级： 化工 091 学生姓名： 王瑞英 学 号： 090316112 2012 年 3 月 18 日 河南机电高等专科学校实习报告 毕业实习任务书 1时间：2012 年 3 月 12 日2012 年 3 月 23 日，共两周 2. 实习单位：太行新能源科技有限公司 3. 实习目的：掌握锂离子电池的整个生产流程及其工艺；重点掌握锂离子电 池的配料流程及其材料性质与作用。 4. 实习任务： 结合本次毕业实习目的，认真按照自己实习过程中所去实习单位发展及 生产概况，联系自己专业知识在实际当中的应用，总结自己的心得体

2、会。 作好实习笔记，对自己所发现的疑难问题及时请教解决。 内容应涉及到每个实习单位，论述详细。 河南机电高等专科学校实习报告 1 实习报告 前言内容前言内容 在太行新能源科技有限公司实习已经有一个月了，在这一个月中，我曾在制片车间与 配料车间实习过，学了很多东西，将学校所学的知识用于实践中，同时从实践中学到许多 在学校没有学到的东西。如配料的配比，配料的时间控制，注意事项以及配料的整个流程， 极片合格的判定等，同时还体会到了人际交往的重要性，与人相处的一些方法和手段，还 学习了一些管理理念和管理方法，在实习期间真是获益匪浅。 1、 实习单位及内容实习单位及内容 1.1 太行新能源科技有限公司

3、河南太行新能源科技有限公司（原国营 755 厂）是一家以经营电池为主和生产加工型 企业，公司位于河南新乡，注册资本为 50000 万人民币，主要经营锂电池等产品。河南新 能源科技有限公司（简称新太行锂电公司） 。是一家真心专业从事动力锂离子电池研发、生 产，销售的高科技公司，公司座落于河南新乡牧野经济开发区，占地 300 亩。新太行锂电 公司已经建成年产 3000 万只圆柱型锂离子电池和能力。产品规格 20 多种，覆盖园柱锂离 子电池、动力锂离子电池等等。新太行锂电公司的产品广泛应用于笔记本电脑、电动玩具、 电动工具、电动自行车、电动车、LED 灯、航模、数码相机、电子器械等等领域。秉城 “诚

4、信、专业、共赢”的经营理念，坚持用户至上、质量第一、以科技服务客户，坚持技 术进步、不断创新、不断超越，已经成为一家在电工电气行业颇具实力和规模的企业。 1.2 实习内容 我在公司所担任的职务是 IPQC，即质量管理与检测，前期在制片车间实习，制片车间 包含的工序有，辊压分条、裁片、分档。在此期间，我学了很多东西。在制片过程中的一 些控制要点则是我们必须牢记的，它包括：极片的存放条件以及存放时间、极片在空气中 所停留的时间控制、极片的摆放以及工作环境的控制等。之后便调到了配料东间实习，在 这个车间我习到了更多的东西，如锂离子电池的正负极材料的种类以及其性质和使用的类 型；锂离子电池浆料的配料比

5、及其计算以及浆料的配置过程注意事项等。新太行锂电公司 主要生产两大类的电池即 18 系列和 26 系列，18 系列使用的原材料主要是 LiCoNiMnO2三元 材料，26 系列使用的主要是 LiFePO4，其负极均采用的是石墨碳。下面针对三元材料电池 的配料做一下简单的介绍。 1.2.1材料介绍 NMP:N-甲基吡咯烷酮，无色透明油状液体，微有胺的气味，与水、醇、醚、酯、酮、 卤代烃、芳烃互溶。挥发度低，热稳定性、化学稳定性均佳。对皮肤有轻度刺激 作用，现场操作人员应戴口罩、防护眼镜及手套。 CMC: 羧甲基纤维素，白色絮状粉末，无臭，无味，无毒。易溶于水，形成透明胶状液， 溶液呈中性。对光、

6、热稳定，吸湿性，溶于水中而生成透明胶状液，故在此用作 河南机电高等专科学校实习报告 2 粘结剂。 SuperP Lisp:小颗粒导电炭黑（35-40nm） ，比表面积 62m2/g 因为石墨材料在循环过程中的膨胀和收缩，造成颗粒间的接触点会越来越少，内阻升 高，所以在负极中我们一般会加一些链状或网状的导电剂 SP，网住石墨颗粒，保 持颗粒与颗粒之间的多点接触。 KS-6:KS6 为人造石墨用于正极导电剂，粒径 3.4m, 比表面积 20m2/g,相较于 SuperP Lisp 较贵，它的结构为细微的鳞片状，相对的润滑性和导电性都比较好，用在 正极中会更好的在电极辊压中填充材料空隙和增加电极的柔

7、韧性。 无水乙醇：一定程度上防止颗粒团聚、起到细化颗粒度的作用。同时具有一定的消泡 作用。 PVDF：聚偏氟乙烯，外观为半透明或白色粉体或颗粒，分子链间排列紧密，又有较强 的氢键，在锂离子电池中做粘结剂使用。 SBR：丁苯橡胶，在锂离子电池中做粘结剂使用。 1.2.2 三元材料电池配料 1、 正极配料 正极采用的是干混制备，即先将干粉混合搅拌再稀释。其步骤如下： 1) 首先确定设备是干净、干燥的； 2) 加原材料：依次将 SuperP、PVDF、KS-6、主材按规定比例加入，升锅开机，先低速搅 拌，以公转 3-5rpm,搅拌 5min,然后缓慢增加至工艺参数。 3) 加 NMP 稀释：先加入

8、2/3NMP,开启公转 3-5rpm ，待干粉湿润后将公转升至 20 rpm ， 搅拌 5min。 4) 将料分散的：将剩余的 1/3NMP 加入锅中，开启公转 3-5rpm，搅拌 5min，然后缓慢增 至工艺参数。 5) 检测：搅拌结束后，测浆料的细度、粘度、浆料的阻值以及固含量。 a：测粘度 为保证后期的极片质量，正极片的粘度范围 40006000PaS 负极片的粘度范围 30004000PaS b：细度测量 浆料测试参数： 磷酸铁锂浆料：3060m； 三元浆料：1530m； 钴酸锂浆料：1535； 负极浆料：1540； 普通负极浆料：1560m； c：浆料阻值 将万用表红黑笔交错并列在一

9、起，垂直液面置入烧杯中的待测浆料中，浆料要浸没表 针对 1/22/3 处，以免腐蚀表笔，待数值稳定 510S 再读数并记录。 浆料阻值测试参数： 磷酸铁锂容量型浆料：100500K； 磷酸铁锂倍率型浆料:30100 K； 三元浆料倍率型：100400 K； 河南机电高等专科学校实习报告 3 三元浆料容量型：100400 K； 负极浆料：330K； d：固含量测试 取一片箔材称其重量 m1; 取侍测浆料少许置于箔材上称其重 m2; 放入烘箱中烧烤到水份蒸发完，称其重 m3。则 固含量=（m3-m1）/(m2-m1)*100 实际固含量范围0.5。 6）调粘度 补加适当的 NMP,公转 10 rp

10、m，分散 1000 rpm，0.5h，重新检测。合格的浆料保存：真 空度-0.08，公转 8 rpm，分散 50 rpm 低速搅拌待用。 7）合格浆料出料 8）清洗：用干燥的布擦拭，关闭电源。 2、 正极配料搅拌参数： 工序公转速度 r/min 分散速度 r/min 搅拌时间 min 真空度 MPa 加干粉 10700120 -0.03-0.04 加 2/3NMP 201005/ 加剩余 1/3NMP 102000180-0.08 调粘度 20100030-0.08 低速搅拌 850/-0.08 3、 负极配料 1) 负极配胶步骤： 流程图： 干燥设备加去离子水加 NMP、无水乙醇家 CMC湿

11、润 CMC 分散 CMC目测母液合 格真空保存 解析： 首先依次将去离子水、无水乙醇、NMP 加入搅拌桶内，手动搅拌 3-5 分钟后再将 CMC 按比 例称量好加入去离子水中。低速搅拌，直至 CMC 完全润湿为止。降下搅拌桶，用硅胶片将 搅拌桨和桶壁的 CMC 干粉或料团刮掉。升搅拌桶，高速分散，真空度-0.08MPa，确保 CMC 完全溶解于水中，形成均匀胶液，目测胶液呈透明、颜色均一、无杂质、屋为溶解料 团。合格的胶液的保存：真空度-0.08MPa。 2) 负极配料步骤 加 SP：将 SuperP 加入以配好的母液中先低速搅拌 3-5 分钟，再高速分散； 加主材：干粉分三次加入，每次加量为

12、剩余干粉的 1/2，每次加完干粉均低速搅拌，加 完干粉方可高速搅拌； 加 SBR：加入 SBR，先低速搅拌，公转 3-5rpm,搅拌 5min，再高速分散； 加去离子水，高速分散过程中，分散 0.5h 后加入剩余的 NMP； 检测：测粘度、细度、浆料阻值、实际固含量； 调粘度：不加适当水，重新搅拌检测； 河南机电高等专科学校实习报告 4 合格出料 清洗 3) 负极配料搅拌工艺参数： 工序公转速度 r/min 分散速度 r/min 搅拌时间 min 真空度 MPa 15150030/ 配胶 251500240-0.08 加 SP 15200060/ 加主材 30300120/ 加 SBR 303

13、0060/ 加去离子水 15250090-0.08 加 NMP 15250030-0.08 调粘度 20100030-0.08 低速搅拌 850/-0.08 2、 自我感受自我感受 实习这么长的时间，我的收获很大。既掌握了锂离子电池正负极配料流程，同时在实习 期间，由于工作的需求和自己的求知欲望促使我自己也通过上网查资料了解了正负极的 材料及其作用原理，是我更深层次的了解锂离子电池的配料，当然，在这期间还有很多 不懂的地方，比如三元材料的配比及其适用的电池类型是如何来判断的，又比如制片之 时公司利用铜带代替镍带的原因等，这些需要我继续学习了解。 与此同时，实习期间我更加体会到做事不能急，一定要

14、认真，作为配料的 QC 主要就 是监督配置的料添加的量与类型是否正确，而量的监督就必须自己计算，这就必须要认真， 一点一点的计算，并且反复验算，我曾在计算时看错工艺用量而导致 10000PCS 的料未能及 时的完成，这是一个极大的教训，也是我更加铭记凡事要认真！ 2社会需求及专业发展、自我定位社会需求及专业发展、自我定位 随着社会对环境问题的重视、对资源的节约重视，新能源新恒威社会发展的必然 方向，而锂离子电池作为一种新兴的环保能源势必成为未来的焦点，对它的需求也会 随之越来越大，在电动车、电动汽车、电动玩具等方面的需求也会越来越强烈。当然 由于社会需求的不断上涨，电池制造专业方向也会成为各大电池厂、化工厂受宠的专 业，我在公司担任的是 IPQC，我认为这个行业很有发展前景，所以我将会一直坚持在 这个行业上发展下去。