一部分 正極配料（正極由活性物、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑組成）

1、首先是對(duì)來料確認(rèn)和烘烤，一般導(dǎo)電劑需≈120℃烘烤8h，粘結(jié)劑PVDF需≈80℃烘烤8h，活性物（LFP、NCM等）視來料狀態(tài)和工藝而定是否需要烘烤干燥。當(dāng)前車間要求溫度:≤40℃，濕度:≤25%RH。

2、干燥完成后，（濕法工藝）需要提前配好PVDF膠液（溶質(zhì)PVDF，溶液NMP）。PVDF膠液好壞對(duì)電池的內(nèi)阻、電性能影響至關(guān)重要。影響打膠的因素有溫度、攪拌速度。溫度越高膠液配出來泛黃，影響粘結(jié)性；攪拌的速度太高容易將膠液打壞，具體的轉(zhuǎn)速需要看分散盤的大小而定，一般情況下分散盤線速度在10-15m/s（對(duì)設(shè)備依賴性較高）。此時(shí)要求攪拌罐需要開啟循環(huán)水，溫度:≤30℃.

3、接下來是配正極漿料。此時(shí)需要注意加料的順序（先加活性物和導(dǎo)電劑慢攪混合、再加入膠液）、加料時(shí)間、加料比例，要嚴(yán)格按工藝執(zhí)行。其次需要嚴(yán)格控制設(shè)備公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)速度（一般分散線速度要在17m/s以上具體要看設(shè)備性能，不同廠家差別很大），攪拌的真空度、溫度。在此階段需要定期檢測(cè)漿料的粒度和粘度，而粒度和粘度跟固含量、材料性能、加料順序和制程工藝關(guān)系緊密（此次不敘述，歡迎討論）。此時(shí)常規(guī)工藝要求溫度:≤30℃，濕度:≤25%RH，真空度≤-0.085mpa。

4、漿料配完后就要將漿料轉(zhuǎn)出至中轉(zhuǎn)罐或涂布車間，漿料轉(zhuǎn)出時(shí)需要對(duì)其過篩，目的就是過濾大顆粒物、沉淀和去除鐵磁性等物質(zhì)。大顆粒影響涂布到最后可能導(dǎo)致電池自放過大或短路的風(fēng)險(xiǎn)；漿料鐵磁性物質(zhì)過高會(huì)導(dǎo)致電池自放電過大等不良。此時(shí)的工藝要求是溫度:≤40℃，濕度:≤25%RH，篩網(wǎng)≤100目，粒度≤15um（參數(shù)僅供參考）。

二部分 負(fù)極配料（負(fù)極由活性物、導(dǎo)電劑、粘結(jié)膠、分散劑組成）

1、常規(guī)負(fù)極體系為水系混料過程（溶劑為去離子水），因此來料無需干燥要求。此過程要求去離子水導(dǎo)電率在≤1us/cm。車間要求溫度:≤40℃，濕度:≤25%RH。

工藝示意圖如下

負(fù)極配料流程圖

2、來料確認(rèn)完成后，首先制備膠液（CMC和水組成）。此時(shí)石墨C和導(dǎo)電劑倒入攪拌機(jī)進(jìn)行干混，建議不抽真空，開啟循環(huán)水（干混時(shí)顆粒擠壓摩擦產(chǎn)熱嚴(yán)重）,低速15～20rpm，間隔≈15min刮料循環(huán)2-3次。接下來將膠液倒入攪拌機(jī)中開啟抽真空（≤-0.09mpa），低速15～20rpm刮料循環(huán)2次，再調(diào)整轉(zhuǎn)速（低速35rpm，高速1200～1500rpm）,運(yùn)行15min～60min（具體依各廠家的自身的濕法工藝而定）。最后將SBR倒入攪拌機(jī)中，建議此時(shí)快速低時(shí)攪拌（SBR屬于長(zhǎng)鏈高分子物，速度過高時(shí)間過長(zhǎng)分子鏈易打斷失去活性），建議低速35-40rpm，高速1200～1800rpm，10-20min。

3、最后測(cè)粘度（2000～4000 mPa.s）、粒度（35um≤）、固含量（40-70%），抽真空過篩（≤100目）。具體的工藝值需要根據(jù)材料物性、混料工藝等影響有一定差異。車間要求溫度:≤30℃，濕度:≤25%RH。

1、正極涂布即將正極漿料擠壓涂或噴涂在鋁集流體AB面上，單面密度≈20～40 mg/cm2（NCM功率型），涂布烤箱溫度常規(guī)4-8節(jié)（或更多），每節(jié)烘烤溫度95℃～120℃按實(shí)際需要調(diào)整，避免烘烤開裂出現(xiàn)橫向裂紋和滴溶劑現(xiàn)象。轉(zhuǎn)移涂布輥速比1.1-1.2，間隙位打薄20-30um（避免拖尾導(dǎo)致在極耳位壓實(shí)過大，電池循環(huán)過程析鋰），涂布水份≤2000-3000ppm（具體要根據(jù)材料和工藝定）。車間正極溫度≤30℃，濕度≤25%。示意圖如下

涂布走帶示意圖

正負(fù)涂布極片圖

2、負(fù)極涂布即將負(fù)極漿料擠壓涂或噴涂在銅集流體AB面上，單面密度≈10～15 mg/cm2，涂布烤箱溫度常規(guī)4-8節(jié)（或更多），每節(jié)烘烤溫度80℃～105℃按實(shí)際需要調(diào)整，避免烘烤開裂出現(xiàn)橫向裂紋。轉(zhuǎn)移輥速比1.2-1.3，間隙位打薄10-15um，涂布水份≤3000ppm，車間負(fù)極溫度≤30℃，濕度≤25%。

1、正極涂布干燥完，需要在工藝時(shí)間內(nèi)進(jìn)行對(duì)輥。對(duì)輥即對(duì)極片進(jìn)行壓實(shí)，目前有熱壓和冷壓兩種工藝。熱壓壓實(shí)相對(duì)冷壓高，反彈率較低；但冷壓工藝相對(duì)簡(jiǎn)單易操作控制。對(duì)輥主要設(shè)備到如下工藝值，壓實(shí)密度、反彈率、延伸率。同時(shí)要注意極片表面無脆片、硬塊、掉料、波浪邊等現(xiàn)象且間隙處不允許斷裂。此時(shí)車間環(huán)境溫度:≤23℃，濕度:≤25%。

壓實(shí)：?jiǎn)挝惑w積敷料的質(zhì)量，目前常規(guī)物料的真密度數(shù)據(jù)

常用壓實(shí)表

反彈率：一般反彈2-3um

延伸率：正極極片一般在≈1.002

極片對(duì)輥示意圖

2、正極對(duì)輥完接下來就是分條，即將整片極片分裁剪寬度一樣的小條（對(duì)應(yīng)電池高度），分條要注意極片的毛刺，需要全檢極片的X和Y向的毛刺（借助二次元設(shè)備），縱向毛刺長(zhǎng)度工藝Y≤1/2 H隔膜厚度。車間環(huán)境溫度≤23℃露點(diǎn)≤-30℃

分切示意圖

五部分 負(fù)極制片

1、負(fù)極制片與正極同樣操作，但工藝設(shè)計(jì)不同，車間環(huán)境溫度:≤23℃，濕度:≤25%。常見負(fù)極物質(zhì)的真密度

常用負(fù)極壓實(shí)表

反彈率：一般在4-8um

延伸率：一般在≈1.0012

2、負(fù)極分條與正極分條工藝類似，X和Y向毛刺都需要控制。車間環(huán)境溫度≤23℃露點(diǎn)≤-30℃

六部分 正極片制備

分條完畢后，需對(duì)正極片進(jìn)行干燥處理（120℃），再就是焊接鋁極耳和極耳包膠工藝。此時(shí)需要考慮極耳長(zhǎng)度和整形寬度。

以**650型設(shè)計(jì)為例，設(shè)計(jì)極耳外露主要考慮到正極耳要焊接蓋帽和滾槽時(shí)合理配合。極耳外露過長(zhǎng)，滾槽時(shí)易使極耳與鋼殼短路；過短極耳無法焊接蓋帽。極目前超聲焊頭有線狀和點(diǎn)狀，國(guó)內(nèi)工藝較多采用線狀（過流、焊強(qiáng)考慮）。另采用高溫膠將極耳包覆，主要考慮到金屬毛刺和金屬碎屑造成短路風(fēng)險(xiǎn)。此車間環(huán)境溫度≤23℃，露點(diǎn)≤-30℃，正極水份含量≤500-1000ppm。

18650型正極耳焊接簡(jiǎn)易工藝

卷繞型正極耳焊接示意圖

卷繞型正極耳包膠示意圖

七部分 負(fù)極片制備

需對(duì)負(fù)極片進(jìn)行干燥處理（105-110℃），再就是焊接鎳極耳和極耳包膠工藝。也需要考慮極耳長(zhǎng)度和整形寬度。此車間環(huán)境溫度≤23℃，露點(diǎn)≤-30℃，負(fù)極水分含量≤500-1000ppm。

18650型負(fù)極耳焊接簡(jiǎn)易工藝

八部分 卷繞

卷繞就是將隔膜、正極片、負(fù)極片通過卷繞機(jī)成單個(gè)卷芯。原理是采用負(fù)極包住正極，再通過隔膜將正負(fù)極片隔離。因?yàn)槌Ｒ?guī)體系負(fù)極作為電池設(shè)計(jì)的控制電極，容量設(shè)計(jì)高于正極，使在化成充電時(shí)正極的Li+能在負(fù)極“空位“存放。卷繞需要特別關(guān)注卷繞張力和極片對(duì)齊度。

卷繞張力小，會(huì)影響內(nèi)阻和入殼率；張力過大易造成短路或斷片風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)齊度指負(fù)極、正極和隔膜的相對(duì)位置，負(fù)極寬度59.5mm，正極58mm，隔膜61mm，三者劇中對(duì)齊，避免短路風(fēng)險(xiǎn)。卷繞張力一般在正張力0.08-0.15Mpa，負(fù)張力0.08-0.15Mpa，上隔膜張力0.08-0.15Mpa，下隔膜張力0.08-0.15Mpa，具體要依據(jù)設(shè)備和工藝調(diào)整。此車間環(huán)境溫度≤23℃，露點(diǎn)≤-30℃，水分含量≤500-1000ppm。

卷繞極片隔膜疊放順序示意圖

卷繞成卷芯示意圖

九部分 入殼

卷芯入殼前需要進(jìn)行Hi-Pot測(cè)試電壓200～500V（測(cè)試是否存在高壓短路），吸塵處理（入殼前進(jìn)一步控制粉塵）。這里需要強(qiáng)調(diào)鋰電的三大控制點(diǎn)水分、毛刺、粉塵。前面工序完成后，將下面墊墊入卷芯底部后彎折負(fù)極耳，使極耳面正對(duì)卷芯卷針孔，最后垂直插入鋼殼或鋁殼（以18650型號(hào)為例，外直徑≈18mm+高度≈71.5mm）。當(dāng)然卷芯的橫截面積 < 鋼殼內(nèi)截面積，大約入殼率在97%～98.5%，因?yàn)橐紤]到極片反彈值和后期注液時(shí)下液程度。同入面墊工序，將上面墊也裝配完成。此車間環(huán)境溫度≤23℃，露點(diǎn)≤-40℃。

入殼示意圖

十部分 滾槽

1、將焊針（一般是銅質(zhì)或合金材質(zhì)），插入卷芯中間孔。常用焊針規(guī)格在Φ2.5*1.6mm，達(dá)到負(fù)極極耳焊接強(qiáng)度≥12N為合格，過低容易虛焊，內(nèi)阻偏大；過高容易將鋼殼表面的鎳層焊掉，導(dǎo)致焊點(diǎn)處生銹露液等隱患。

2、滾槽簡(jiǎn)單理解就是將卷芯固定在殼體內(nèi)不晃動(dòng)。此工序需特別注意橫向擠壓速度和縱向下壓速度匹配，避免橫向速度過大將殼體割破，縱向速度過快槽口鎳層脫落或影響槽高進(jìn)行影響封口。需要檢測(cè)槽深、擴(kuò)口、槽高工藝值是否達(dá)標(biāo)（通過實(shí)際和理論計(jì)算）。常見的滾刀規(guī)格有1.0、1.2、1.5mm。滾槽完成后需要再次對(duì)整體吸塵處理，避免金屬碎屑，真空度≤-0.065Mpa，吸塵時(shí)間：1～2s 。此車間環(huán)境溫度≤23℃，露點(diǎn)≤-40℃。

點(diǎn)底焊和滾曹示意圖

十一部分  電芯烘烤

圓柱電芯經(jīng)過滾槽之后，接下就是非常重要的一步：烘烤。電芯在制作過程中，會(huì)帶入一定的水分，如果不及時(shí)得把水分控制在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，將會(huì)嚴(yán)重影響電池性能的發(fā)揮和安全性能。一般采用自動(dòng)真空烤箱進(jìn)行烘烤，整齊放入待烘烤電芯，在烘箱里面擺好干燥劑，設(shè)置參數(shù)，加熱升溫至85℃（以磷酸鐵鋰電芯舉例），需要經(jīng)過幾個(gè)真空干燥循環(huán)才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

幾種不同尺寸電芯烘烤標(biāo)準(zhǔn)：

十二部分  注液

十三部分  超焊蓋帽

提前將蓋帽放入手套箱中，一手將蓋帽緊扣在超焊機(jī)下模具，一手拿電芯，電芯正極耳與蓋帽極耳對(duì)齊，確認(rèn)正極耳與蓋帽極耳對(duì)齊OK后，踩下超焊機(jī)腳踏板開關(guān)。之后需要全檢電芯：自檢極耳焊接效果①觀察極耳是否對(duì)齊②輕拉極耳，看極耳是否松開。超焊蓋帽虛焊的電芯需要重新進(jìn)行超焊。

超焊機(jī)設(shè)備參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值：