型锂离子电池制作规程.doc

063048S型锂离子电池制作规程

1、 正负极配方
1．1正极配方:
LiCoO2　(10µm):93.5%
Super　P:　4.0%
PVDF761:　2.5%
NMP:与固体物质重量比约为810: 1496
　　a)正极粘度控制: 6000cps（温度: 25; 转子3）
　　b)NMP重量需合适调整, 达成粘度要求为宜;
　　c)尤其注意温度湿度对粘度影响。
1.2负极配方
负极:　94.5%
Super-P:　1.0%
SBR:　2.25%(固含量)
CMC:　2.25%
H2O:与固体物质重量比为1600: 1417.5
　　a)负极粘度控制: 5000～6000cps（温度: 25; 转子3）
　　b)H2O重量需合适调整, 达成粘度要求为宜;
　　c)尤其注意温度湿度对粘度影响。

2、 正极混料
2.1　目
为规范正极混料工艺, 特制订本作业指导书。
2.2　适用范围
适适用于液态锂电正极混料作业。
2.3　物料烘烤
1、 　LiCoO2　120℃真空烘烤4小时;
2、 　Super-P　120℃真空烘烤4小时。
2.4　物料球磨
a）将LiCoO2、 Super-P倒入料桶, 同时加入磨球（正极干料: 磨球＝1: 1）, 在滚瓶机上进行球磨, 转数控制在60rpm以上;
b）滚料时间4小时, 滚料结束后取下料桶, 过筛使磨球与正极组份分离。
2.5　操作步骤
a）NMP倒入广州红运100L动力混合机料桶中, 加热至80℃, 称取PVDF加到其中, 开动力混合机;
　　　　　　　参数设置: 转速为25±2转/分, 搅拌115至125分钟;
b）　接通冷却系统, 将已磨好正极干料平均分四次加入, 每次间隔28至32分钟, 第三次加料视材料需要添加NMP, 第四次加料后加入NMP;
动力混合机参数设置: 转速为20±2转/分。
C）　第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌, 时间为480±10分钟;
　　　　　　　动力混合机参数设置: 公转为30±2转/分, 自转为25±2转/分;
c）　真空混合: 将动力混合机接上真空, 保持真空度为-0.09Mpa至-0.10MPa, 搅拌30±2分钟;
　　　动力混合机参数设置: 公转为10±2转/分, 自转为8±2转/分。
d）　取250～300毫升浆料, 使用粘度计测量粘度;
　　　测试条件: 转子号5, 转速12或30rpm,温度范围25℃;
e）　将正极料从动力混合机中取出进行胶体磨、 过筛, 同时在不锈钢盆上贴上标识, 与拉浆设备操作员交接后可流入拉浆作业工序。
2.6　注意事项
1、 　工作完成, 清理机器设备及工作环境;
2、 　操作机器时, 需注意安全, 避免砸伤头部。

3、 负极混料
3.1　目
为规范负极混料工艺, 特制订本作业指导书。
3.2　适用范围
适适用于液态锂电负极混料作业。
3.3　物料烘烤
a）负极　120℃真空烘烤4小时;
b）Super-P　120℃真空烘烤4小时。
3.4　物料球磨
a）将负极、 Super-P倒入料桶, 同时加入磨球（负极干料: 磨球＝1: 1.2）, 在滚瓶机上进行球磨, 转数控制在60rpm以上;
b）滚料时间4小时, 滚料结束后取下料桶, 过筛使磨球与负极组份分离。
3.5　操作步骤
a）纯净水加热至80℃, 倒入广州红运2L动力混合机。
b)　加CMC, 搅拌60±2分钟;
动力混合机参数设置: 公转设置为25±2转/分, 自转为15±2转/分。
c)　加入SBR和去离子水, 搅拌60±2分钟;
动力混合机参数设置: 公转设置为30±2转/分, 自转为20±2转/分。
d)　负极干料分四次平均次序加入, 加料同时加入纯净水, 每次间隔28至32分钟;
动力混合机参数设置: 公转为20±2转/分, 自转为15±2转/分。
e)　第四次加料30±2分钟后进行高速搅拌, 时间为480±10分钟;
动力混合机参数设置: 公转为30±2转/分, 自转为25±2转/分。
f)　真空混合: 将动力混合机接上真空, 保持真空度为: -0.09MPa～0.10MPa, 搅拌30±2分钟;
g)　取500毫升浆料, 使用粘度计测量粘度;
　　　测试条件: 转子号5, 转速30rpm。
h)　将负极料从动力混合机中取出磨料、 过筛后, 在不锈钢盆上贴上标识, 交接至拉浆工序。
3.6　注意事项
a)　工作完成, 清理机器设备及工作环境;
b)　操作机器时, 需注意安全, 避免砸伤头部。

4、 电池制作
4.1　极片尺寸
电极　长度L(mm)　宽度W(mm)　A(mm)　B(mm)　C(mm)
正极　360±0.5　41.0±0.5　8.0±0.5　4.0±0.5　16.0±0.5
负极　400±0.5　42.0±0.5　4.0±0.5　65.0±0.5　

4.2　拉浆工艺
a）集流体尺寸
正极(铝箔): 365.0×0.020mm, 间歇涂布
负极(铜箔): 360.0×0.015mm, 间歇涂布
b）拉浆重量要求
电极　第一面　双　　面
重量（g）　面密度（mg/cm2）　重量（g）　面密度（mg/cm2）
正极　3.14±0.04（51%）　21.53±0.14　6.18±0.08　21.53±0.14
负极　1.60±0.02（54%）　9.61±0.065　2.95±0.04　9.61±0.065

4.3　裁片
a)　正极拉浆后进行以下工序: 裁大片—裁小片—称片（配片）—烘烤—轧片—极耳焊接
b)　负极拉浆后进行以下工序: 裁大片—裁小片—称片（配片）—烘烤—轧片—极耳焊接

4.4　轧片要求
电极　压片后厚度(mm)　压片后长度(mm)
正极　0.125~0.145　362~365
负极　0.125~0.145　400~403
4.5　配片方案
序号　正极重量（克）　负极重量（克）
1　5.94~6.01　2.83~2.86
2　6.02~6.09　2.87~2.90
3　6.10~6.17　2.91~2.94
4　6.18~6.25　2.95~2.98
5　6.26~6.33　2.99~3.01
6　6.34~6.41　3.02~3.05
备注: 正极能够和重1~2个档次负极进行配片。

4.6　极片烘烤
温度　时间（小时）　真空度
正极　120±5℃　6~10　≤-0.09MPa
负极　110±5℃　6~10　≤-0.09MPa
备注:
（1）真空系统真空度为-0.095~0.10MPa
　　　　（2）保护气为高纯氮气,气体压力＞0.5MPa

4.7　极耳制作
a)　正极:
正极极耳（上盖组合）在正极片B处采取超声波焊接（如右图）。
上盖组合铝条在正极片B处中央, 铝条末端与极片边缘平齐。
b)　负极:
镍条尺寸: 0.10×3.0×48mm, 镍条直接用点焊机点焊, 要求点焊点数为8个点（以下图）。
镍条焊在负极片A处, 镍条右侧与负极片右侧对齐, 镍条末端与极片边缘平齐。

4.8　隔膜尺寸: 0.025×44.0×790±5mm

4.9　卷针宽度: 22.65±0.05mm

4.10　压芯
电池卷绕后, 先在电芯底部贴上24mm宽透明胶纸, 再用压平机冷压两次。

4.11　电芯入壳前要求（外观如右图）
胶纸1: 10.0×38.0±1.0mm, 胶纸在电芯两侧分布均匀; 　
胶纸2: 10.0×38.0±1.0mm, 镍条在胶纸中央;
胶纸3: 24.0×30.0±2.0mm, 胶纸在电芯两侧分布均匀;
镍条右侧距电芯右侧为7.0±1.0mm

4.12　装壳
装壳时应用双手同时用力, 缓缓将电芯装入电池壳中, 严禁划伤电芯。

4.13　负极极耳焊接
负极镍条与钢壳用点焊机进行焊接, 要确保焊接强度, 严禁虚焊。

4.14　激光焊接
激光焊接时应仔细上夹具, 电池壳与上盖配合良好后才能进行焊接, 注意避免出现焊偏。

4.15　电池真空烘烤
烘烤温度　时间（小时）　真空度
80±5℃　16~22　≤-0.05MPa
备注:
(1)真空系统真空度为-0.095~-0.10　MPa;
(2)保护气为高纯氮气, 气体压力>0.5　MPa;
(3)每小时抽一次真空注一次氮气

4.16　注液量: 2.9±0.1g
　　　注液房相对湿度: ≤30%, 温度: 20±5℃
　　　封口胶布: 6mm宽红色胶布, 粘胶纸时注意擦净注液口处电解液
　　　用2道橡皮筋将棉花固定在注液口处

4.17　化成制度
4.17.1　开口化成工艺
a)　恒流充电: 40mA×4h; 80mA×6h
　　　　　　电压限制: 4.00V
　b)　全检电压, 电压≥3.90V电池进行封口, 电压<3.90V电池接着用60mA恒流至3.90~4.00V后封口, 再打钢珠
　c)　电池清洗, 清洗剂为醋酸+酒精

4.17.2　续化成制度
按程序进行续化成:
　　　a)　恒流充电（400mA, 4.20V, 10min）
b)　休眠（2min）
c)　恒流充电（400mA, 4.20V, 100　min）
d)　恒压充电（4.20V, 20　mA, 150　min）
e)　休眠（30min）
f)　恒流放电（750mA, 2.75V, 80　min）
g)　休眠（30min）
h)　恒流充电（750mA, 3.80V, 90　min）
j)　恒压充电（3.80V, 20　mA, 150　min）

4.17.3　检测分容
按以下档次对电池进行分容:
档　次　容量（C）范围　备　　　　注
一　C≥780mAh　
二　750mAh≤C＜780mAh　
三　730mAh≤C＜750mAh　
四　680　mAh≤C＜730mAh　待观察
C　C＜680mAh　待观察
D　无容量　如电压≥3.0V则属待观察电池
电池下柜后全检电压, 电压<3.77V电池采取程序补电:
（1）恒流充电（750mA, 3.80V, 10　min）
（2）休眠（2min）
（3）恒流充电（750mA, 3.80V, 30　min）
（4）恒压充电（3.80V, 20　mA, 60min）

4.18　电池复检
电池下柜分容后在室温下放置20天进行复检, 步骤以下:
a)　用整形机对电池整形;
b)　全检电池厚度、 电压、 内阻, 分类方法以下:
档次　容量(mAh)　内阻(mΩ)　厚度(mm)　电压(V)
一(750)　C≥780　≤50　≤6.3　≥3.75
二(730)　750≤C＜780　≤50　≤6.3　≥3.75
三(700)　730≤C＜750　≤50　≤6.3　≥3.75
四(650)　C≥680　≤80　≤6.6　≥3.70
C　满足低容量、 低电压(＞3.0V)、 超厚（＞6.6mm）、 高内阻任何一项
D　满足电压≤3.0V、 无容量、 严重漏液任何一项

MCMB－CMS石墨 -8-29 12:29:52 

  现在在杉杉做CMS即中间相炭微球(MCMB)为负极材料, 是种很好材料, 也做石墨, 但今年咋销量不如往年了, 请各位大侠指点一二, 期望共同讨论以下负极材料发展
杉杉电池负极项目关键是中间相碳微球（MCMB）技术, 是现在锂离子电池负极材料中性能最好。因为它成本很高, 原来很多厂家都是400－500元人民币才能买到。现在经过几年努力杉杉MCMB现在在中国供货价格在200元人民币以内,大家能够多关注哦