儲能電池工藝流程

儲能電池工藝流程演講人：日期：目錄儲能電池簡介正極材料制備工藝負極材料制備工藝電解液配置與注液工藝電池組裝與封裝工藝后續(xù)工序及性能測試01儲能電池簡介儲能電池定義儲能電池是一種能夠儲存電能并在需要時釋放的裝置。儲能電池作用儲能電池廣泛應用于電力系統(tǒng)、新能源汽車、可再生能源等領域，起到平衡電力供需、提高能源利用效率的作用。儲能電池定義及作用市場需求隨著可再生能源的快速發(fā)展和電力系統(tǒng)的升級，儲能電池的市場需求不斷增長。發(fā)展趨勢高效、長壽命、低成本、環(huán)保是未來儲能電池的發(fā)展方向。市場需求與發(fā)展趨勢儲能電池的工藝流程主要包括材料準備、電池制備、性能測試和封裝等環(huán)節(jié)。主要環(huán)節(jié)電極制備、電解液配制和電池組裝是其中的核心工藝。核心工藝工藝流程概述02正極材料制備工藝活性物質選擇高純度、高活性的鋰、鈷、鎳、錳等金屬氧化物。導電劑增強材料的導電性，如碳黑、石墨等。粘結劑用于將活性物質和導電劑粘結在一起，如聚四氟乙烯（PTFE）。預處理對原材料進行除雜、粉碎、篩分等處理，以保證原料的純凈度和粒度。原材料選擇與預處理通過攪拌、球磨等方式將原材料混合均勻。機械混合研磨細化研磨介質將混合物進行研磨，使顆粒尺寸達到納米級別，提高材料的比表面積和活性。選擇合適的研磨介質，如研磨球、研磨罐等，以避免雜質引入?；旌吓c研磨過程將混合均勻的粉末在高溫下進行燒結，使其形成致密的塊體。燒結燒結溫度對材料的性能有很大影響，需精確控制。溫度控制選擇合適的燒結氣氛，如氧氣、氮氣或惰性氣體，以避免材料在燒結過程中被氧化或還原。燒結氣氛燒結工藝及溫度控制010203粉末處理對分級后的粉末進行表面處理，如涂覆、改性等，以提高粉末的分散性和加工性能。粉碎將燒結后的塊體進行粉碎，得到所需顆粒大小的粉末。分級通過篩分、氣流分級等方式將粉末按粒度大小進行分級，以滿足不同工序的需求。粉碎與分級操作03負極材料制備工藝石墨化爐溫設定石墨化程度越高，負極材料的導電性能和電化學性能越好，但過高的石墨化程度會導致材料結構破壞。石墨化程度控制爐內氣氛控制石墨化過程中需要控制爐內氣氛，通常采用惰性氣體或真空環(huán)境，以避免材料氧化。高溫石墨化是負極材料制備的關鍵步驟，需要將溫度控制在一定范圍內，通常是在2000℃以上。石墨化過程及溫度控制粉碎與篩分操作粒度控制粉碎和篩分過程中需要嚴格控制負極材料的粒度分布，以保證電池的電化學性能和加工性能。篩分工藝粉碎后的負極材料需要進行篩分，以去除不符合要求的顆粒，確保材料的一致性和穩(wěn)定性。粉碎工藝負極材料經(jīng)過石墨化后需要進行粉碎，以獲得適合電池制造的顆粒大小。表面改性是為了提高負極材料與電解液的相容性，增強材料的電化學性能。表面改性目的常見的表面改性方法包括化學氧化、涂覆、包覆等。改性方法改性劑的選擇應根據(jù)負極材料的特性和應用需求來確定，常見的改性劑包括碳黑、石墨、硅等。改性劑選擇表面改性處理04電解液配置與注液工藝溶劑、溶質（電解質）和添加劑。溶劑一般選用有機溶劑，如碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯等；溶質則根據(jù)電池種類不同而異，如鋰離子電池中常用六氟磷酸鋰等鋰鹽；添加劑則用于改善電解液性能，如提高電導率、降低粘度等。電解液主要成分按配方稱取各種原料，并混合均勻。配置過程中需嚴格控制溶劑的含水量、雜質的含量以及電解質的濃度，以確保電解液的性能。配置方法電解液組成及配置方法注液設備包括注液機、真空泵、儲液罐等。注液機用于將電解液注入電池內，真空泵用于抽取電池內的空氣，儲液罐用于儲存電解液。操作流程首先，將電解液注入儲液罐中，然后通過注液管道將電解液注入電池內。注液過程中需保持一定的壓力和速度，以確保電解液能夠均勻充滿電池內部。同時，需通過真空泵將電池內的空氣抽出，防止電解液中的溶劑揮發(fā)和氧化。注液設備與操作流程外觀電解液應清澈透明，無懸浮物或沉淀物。濃度電解質的濃度需控制在一定范圍內，過高或過低都會影響電池性能。純度電解液中的雜質含量應盡可能低，以避免對電池性能產(chǎn)生不良影響。電導率電解液的電導率應滿足電池使用要求，以確保電池的內阻和輸出功率符合要求。電解液質量控制要點安全防護措施防火防爆電解液為易燃易爆物品，操作時需遠離火源，并采取相應的防火防爆措施。防毒防害電解液對人體有害，操作時需穿戴防護用品，如防護手套、口罩等，并保持良好的通風條件。防靜電電解液易產(chǎn)生靜電，操作時需采取防靜電措施，如穿戴防靜電服裝、使用防靜電工具等。應急處理應配備相應的應急處理設備和藥品，如滅火器、急救箱等，以應對可能出現(xiàn)的意外情況。05電池組裝與封裝工藝正負極片裁切采用高精度切割設備，將涂布后的正負極片按照設計尺寸進行裁切，確保尺寸精度和邊緣平整度。堆疊方式將裁切好的正負極片按照一定順序堆疊，并加入隔膜，以形成電池單元。極耳焊接將正負極片上的極耳與電池蓋上的極柱進行焊接，確保電流傳輸和連接可靠性。正負極片裁切與堆疊隔膜位于正負極片之間，起到隔離電子、防止短路的作用，同時允許鋰離子通過。隔膜作用將隔膜放置在正負極片之間，確保隔膜與正負極片緊密貼合，防止電解液泄漏。隔膜放置采用自動卷繞設備，將正負極片和隔膜卷繞成緊密的圓柱形或扁平形狀，形成電芯。卷繞工藝隔膜放置與卷繞技術010203電池外殼選擇與封裝方式外殼材料選擇具有良好的密封性、耐腐蝕性、導熱性和機械強度的材料，如不銹鋼、鋁等。外殼尺寸封裝方式根據(jù)電池容量和形狀設計外殼尺寸，確保電芯能夠緊密裝入外殼中。采用激光焊接、超聲波焊接等密封方式，將外殼與蓋板進行密封，確保電池內部環(huán)境的穩(wěn)定性和安全性。電池性能測試進行電池過充、過放、短路、針刺等安全性測試，確保電池在各種極端條件下都能安全可靠地使用。安全性測試外觀檢查對電池的外觀進行檢查，包括外殼表面、電極引出線、標識等，確保電池外觀整潔、無破損、標識清晰。對成品電池進行充放電測試、容量測試、內阻測試等性能測試，確保電池性能符合設計要求。成品檢測與質量控制06后續(xù)工序及性能測試電池注液后首次充電，形成固體電解質膜，激活電池內部化學反應?；蓽y試電池在不同電流下的放電容量，確定電池的額定容量。分容充放電測試系統(tǒng)，電壓、電流、溫度等參數(shù)監(jiān)控。測試設備化成與分容測試電池在未使用狀態(tài)下電量自然減少的現(xiàn)象，測試電池自放電率。自放電電池在充放電循環(huán)過程中的性能表現(xiàn)，評估電池壽命。循環(huán)壽命模擬實際使用條件進行充放電循環(huán)測試。測試方法自放電及循環(huán)壽命測試模擬電池過度充電的情況，評估電池的安全性能。過充測試過放測試外部擠壓測試模擬電池過度放電的情