鎳氫電池的制造工藝

鎳氫電池的制造工藝匯報(bào)人：2024-01-29CATALOGUE目錄鎳氫電池概述原材料選擇與準(zhǔn)備生產(chǎn)工藝流程詳解設(shè)備選型與操作指南質(zhì)量控制與檢測手段環(huán)保要求及廢棄物處理方案01鎳氫電池概述鎳氫電池（NiMH）是一種可充電的堿性電池，由正極、負(fù)極、隔膜和電解液等部分組成。定義自20世紀(jì)80年代問世以來，鎳氫電池經(jīng)歷了多次技術(shù)革新，逐漸在便攜式電子設(shè)備、電動汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。發(fā)展歷程定義與發(fā)展歷程正極主要由氫氧化鎳（Ni(OH)2）制成。采用金屬氫化物作為活性物質(zhì)，如氫化鑭（LaNi5H6）。防止正負(fù)極直接接觸，允許離子通過的微孔膜。通常為氫氧化鉀（KOH）水溶液。在充電過程中，正極的氫氧化鎳轉(zhuǎn)化為氫氧化氧鎳（NiOOH），負(fù)極的金屬氫化物吸收氫離子形成金屬。放電時，這一過程逆轉(zhuǎn)，釋放出儲存的電能。負(fù)極電解液工作原理隔膜結(jié)構(gòu)組成及工作原理相較于鎳鎘電池，鎳氫電池具有更高的能量密度?？呻S時進(jìn)行充放電，無需完全放電后再充電。優(yōu)缺點(diǎn)分析無記憶效應(yīng)高能量密度環(huán)保：不含有毒物質(zhì)，如鎘。優(yōu)缺點(diǎn)分析長時間不使用會導(dǎo)致電量損失。自放電率較高高溫性能較差成本較高高溫環(huán)境下電池性能下降。相對于其他類型電池，如鋰離子電池，成本較高。030201優(yōu)缺點(diǎn)分析02原材料選擇與準(zhǔn)備

正極材料選擇及制備正極活性物質(zhì)通常選用氫氧化鎳（Ni(OH)2）作為正極活性物質(zhì)，具有高能量密度和良好的電化學(xué)性能。導(dǎo)電劑與粘結(jié)劑為了提高正極的導(dǎo)電性和粘結(jié)性，需要添加導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，如碳黑、PTFE等。正極制備工藝將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻，然后涂覆在金屬集流體上，經(jīng)過干燥、壓制等工序得到正極片。導(dǎo)電劑與粘結(jié)劑為了提高負(fù)極的導(dǎo)電性和粘結(jié)性，同樣需要添加導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑。負(fù)極制備工藝將負(fù)極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑按一定比例混合均勻，然后涂覆在金屬集流體上，經(jīng)過干燥、壓制等工序得到負(fù)極片。負(fù)極活性物質(zhì)一般采用金屬氫化物，如氫化鑭（LaH2）、氫化鈰（CeH2）等作為負(fù)極活性物質(zhì)，具有良好的儲氫性能和電化學(xué)穩(wěn)定性。負(fù)極材料選擇及制備電解液成分鎳氫電池通常采用堿性電解液，主要成分為氫氧化鉀（KOH）水溶液，具有良好的離子傳導(dǎo)性和穩(wěn)定性。添加劑為了提高電解液的性能，可以添加一些添加劑，如緩蝕劑、增稠劑等。電解液配置按照一定比例將氫氧化鉀和添加劑溶解在去離子水中，得到所需濃度的電解液。在配置過程中要注意控制溫度、攪拌速度和時間等參數(shù)，以確保電解液的均勻性和穩(wěn)定性。電解液組成與配置03生產(chǎn)工藝流程詳解原料準(zhǔn)備配料與混合涂布與干燥壓片與裁剪電極制備過程選用高質(zhì)量的氫氧化鎳、金屬氫化物等作為活性物質(zhì)，并準(zhǔn)備導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等輔助材料。將電極漿料均勻涂布在集流體上，然后通過干燥設(shè)備將漿料中的水分蒸發(fā)掉，形成干燥的電極片。按照一定比例將活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等混合均勻，形成電極漿料。將干燥后的電極片進(jìn)行壓片處理，提高其密度和強(qiáng)度，然后根據(jù)電池尺寸裁剪成合適的形狀。隔膜準(zhǔn)備電極與隔膜組合外殼封裝注液與封口電池組裝過程01020304選用具有優(yōu)良離子導(dǎo)通性和電子絕緣性的隔膜材料，并進(jìn)行預(yù)處理。將正負(fù)極電極片和隔膜按照一定順序疊放組合，形成電池芯體。將電池芯體放入金屬或塑料外殼中，并進(jìn)行密封處理，確保電池內(nèi)部與外界環(huán)境隔離。向電池內(nèi)部注入電解液，并封口密封，完成電池的組裝過程。03檢測與篩選對化成和激活后的電池進(jìn)行性能檢測，篩選出合格的產(chǎn)品，確保電池質(zhì)量。01化成處理對組裝好的電池進(jìn)行首次充電，使電池內(nèi)的活性物質(zhì)充分反應(yīng)，形成具有電化學(xué)活性的物質(zhì)。02激活處理通過特定的充放電制度，使電池達(dá)到最佳的性能狀態(tài)，提高其容量和循環(huán)壽命?；膳c激活處理04設(shè)備選型與操作指南第二季度第一季度第四季度第三季度混料機(jī)涂布機(jī)輥壓機(jī)裁片機(jī)關(guān)鍵設(shè)備介紹及選型建議用于將正極、負(fù)極活性物質(zhì)與導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑等按一定比例混合均勻，是制備電極漿料的關(guān)鍵設(shè)備。選型時應(yīng)考慮混合效果、操作便捷性、清洗方便等因素。將電極漿料均勻涂布在集流體上，形成電極片。選型時應(yīng)關(guān)注涂布精度、速度、穩(wěn)定性以及適應(yīng)不同規(guī)格電極片的能力。對涂布后的電極片進(jìn)行輥壓，提高電極片的密度和一致性。選型時需考慮輥壓精度、速度、壓力調(diào)節(jié)范圍及操作便捷性。將輥壓后的電極片裁切成所需尺寸，以便后續(xù)組裝。選型時應(yīng)注重裁切精度、速度、刀片耐用度及安全性。操作前準(zhǔn)備確保設(shè)備處于良好狀態(tài)，檢查各部件是否緊固、電源是否接好、參數(shù)設(shè)置是否正確等。按照設(shè)備操作規(guī)程進(jìn)行，避免違規(guī)操作，確保生產(chǎn)安全。例如，混料時應(yīng)按照配方比例添加原料，涂布時應(yīng)保持漿料均勻、無氣泡等。定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，保持設(shè)備清潔、潤滑良好，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。操作人員應(yīng)佩戴防護(hù)用品，如手套、口罩等，避免直接接觸有害物質(zhì)。同時，設(shè)備應(yīng)配備相應(yīng)的安全防護(hù)裝置，如急停按鈕、安全門等，確保操作安全。操作過程規(guī)范設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)安全防護(hù)措施設(shè)備操作規(guī)范和安全注意事項(xiàng)05質(zhì)量控制與檢測手段實(shí)施質(zhì)量培訓(xùn)計(jì)劃對員工進(jìn)行質(zhì)量意識、操作技能、檢測方法等方面的培訓(xùn)，提高員工素質(zhì)。建立質(zhì)量信息反饋機(jī)制收集和分析生產(chǎn)過程中的質(zhì)量信息，及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，持續(xù)改進(jìn)質(zhì)量管理體系。制定質(zhì)量管理體系文件包括質(zhì)量手冊、程序文件、作業(yè)指導(dǎo)書等，明確各部門職責(zé)和工作流程。質(zhì)量管理體系建立和實(shí)施成品檢測方法包括外觀檢查、尺寸測量、電性能測試等多項(xiàng)指標(biāo)，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和客戶要求。過程監(jiān)控方法采用自動化檢測設(shè)備和人工抽檢相結(jié)合的方式，對生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，確保產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。不合格品處理流程對檢測出的不合格品進(jìn)行隔離、標(biāo)識、評審和處理，防止不合格品流入市場。同時分析不合格原因，采取相應(yīng)措施防止問題再次發(fā)生。過程監(jiān)控和成品檢測方法06環(huán)保要求及廢棄物處理方案鎳氫電池生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣需經(jīng)過高效凈化處理，確保排放的氣體符合國家及地方環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。嚴(yán)格控制廢氣排放生產(chǎn)廢水應(yīng)進(jìn)行分類收集，通過物理、化學(xué)或生物方法進(jìn)行處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后方可排放或回用。廢水處理與回用優(yōu)化生產(chǎn)工藝和設(shè)備，采取減振、降噪措施，確保廠界噪音達(dá)到環(huán)保要求。降低噪音污染提高能源利用效率，采用節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，降低單位產(chǎn)品能耗。同時，加強(qiáng)資源回收利用，減少資源浪費(fèi)。節(jié)能與資源利用生產(chǎn)過程中的環(huán)保要求0102廢棄物分類根據(jù)廢棄物的性質(zhì)、來源和危害程度進(jìn)行分類，如廢電解液、廢電極材料、廢包裝物等。廢棄物收集設(shè)立專門的廢棄物收集容器和暫存設(shè)施，確保各類廢棄物得到分類收集和妥善保管。廢電解液處理采用化學(xué)沉淀、離子交換等方法去除有害成分，實(shí)現(xiàn)廢電解液的無害化處理。廢電