製造鋰電池涉及幾個複雜的步驟以及各種組件的仔細組裝。

以下是該過程的全面細分:

鋰電池是如何製造的

第 一 部分:鋰電池的製造方法

    步驟1:製作電極

    材料:正極材料如鈷酸鋰(LiCoO2)、磷酸鐵鋰(LiFePO4)或鎳錳鈷氧化物(NMC);负極材料通常是石墨,有時是矽。

    過程: 將材料與導電黏合劑和溶劑混合形成漿料。使用槽模或刮刀等工具將漿料塗覆到金屬箔上(陰極在鋁上,陽極在銅上)。

    步驟2:乾燥和切割

    乾燥:塗層箔在烘箱中乾燥以除去溶劑。

    切割:使用分切機將電極片切割成精確的形狀和尺寸。

    步驟3:堆疊和填充

    堆疊:電極(陰極和陽極)和隔膜(基於聚烯烴)以所需的配置(圓柱形、棱柱形等)組裝。

    填充:注入電解質(溶解在有機溶劑中的鋰鹽)以促進電極之間的離子運動。

    步驟4:密封和化成

    密封:電池外殼採用熱封機或雷射焊接機密封,防止洩漏。

    化成:電池經歷初始充電和放電循環以穩定性能並建立固態電解質界面(SEI)。

    步驟5:最終測試

    電池經過嚴格的容量、充電速度、放電速率、耐溫性和整體效能指標測試。

第二部分:鋰電池原料

    正極材質: 鈷酸鋰(LiCoO2) 磷酸鐵鋰(LiFePO4) 鎳錳鈷氧化物(NMC)

    负極材質:  石墨(常用) 矽(用於一些先進的電池)

    隔膜材料: 聚乙烯 聚丙烯 PVC 或這些材料的混合物

    電解質材料:  溶解在有機溶劑(例如碳酸乙烯酯)中的鋰鹽

第三部分:製造鋰電芯

    鋰電芯的製造過程與鋰電池的製造過程類似,但規模較小。它涉及 將電極材料混合成漿料。 將漿料塗覆到集流體上。 如上所述進行乾燥、切割、堆疊、填充、密封和測試。

第四部分:組裝鋰電池組

    電芯選擇: 選擇具有一致容量、化學成分和電壓的電池以實現一致的性能。

    配置: 電池可以串聯以增加電壓,也可以並聯連接以增加容量。

    焊接鋰電池: 電池透過點焊或釬焊連接,確保適當的絕緣和安全預防措施。

    絕緣和BMS安裝: 電芯是絕緣的並放置在保護殼中。 安裝電池管理系統(BMS)來監控和管理電池效能,防止過度充電或深度放電。

總而言之,鋰電池的製造涉及材料和製程的精確處理,以確保從小型電子設備到大型儲能係統的各種應用的性能、安全性和可靠性。