磷酸鐵鋰圓柱電芯制作工藝控制要點

磷酸鐵鋰圓柱電芯制作工藝1工藝流程：配料(正、負極)涂布(正、負極)輥壓(正、負極)制片(正、負極)卷繞入殼(吸塵、加中心管、套墊片)極耳預焊點底、滾槽、吸塵分檔、測短路電芯烘烤測水份注液(裝套杯、注液、抽真空)超焊蓋帽稱重封口清洗、吹干測短路噴碼、常溫擱置預充老化測電壓、內阻分容高溫老化測電壓、內阻打油、檢外觀成品入庫工藝流程：配料(正、負極)涂布(正、負極)輥壓(正、負極)制2一、配料正、負極配料粘度

正極6000-12000mPa·s，

負極700-3000mPa·s固含量

正極45%-75%，

負極35%-55%顆粒度正極20um以下，負極40um以下真空度≤-0.09mpa溫度25-45℃濕度正極10%-25%RH，負極25%-50%RH其它控制雜質、漿料分散均勻掉粉；涂布不均勻，影響電池一致性，涂布不均勻，影響電池一致性，極片暗痕，容量、平臺低漿料產生氣泡溫度高，溶劑揮發水分超標，影響電池性能循環壽命差、安全性能差、自放電大，易短路攪拌機一、配料正、負極配料粘度固含量顆粒度真空度溫度濕度其它掉粉；3二、涂布控制要點●極片重量（面密度）：（公差±

2.5%)

失效：面密不符合要求，電池一致性差，容量低；●極片尺寸：（極片寬度、長度、間隙寬符合工藝要求）

失效：容量，一致性；●涂布溫度：（符合工藝）

失效：極片烘不干，開裂；●涂布速度：（符合工藝，7±0.5m/min）

失效：斷帶，難烘干，開裂；●極片外觀：無暗痕、凹凸點、條紋、油點、氣泡、劃痕、露箔；

失效：循環壽命差、容量低、一致性差、安全性能差、自放電大；收卷裝置擠壓涂布頭烘箱二、涂布控制要點收卷裝置擠壓涂布頭烘箱4涂布外觀不良極片涂布外觀不良極片5三、輥壓

目的：使活性物質與箔材、活性物質之間結合更加緊密，厚度均勻；

作用：對極片進行適當輥壓可以增大電池放電容量，減小內阻，從而減少極化損失，延

長電池循環壽命，提高鋰離子電池的利用率。極片輥壓厚度過大過小，都不利于

鋰離子的嵌入嵌出，直接影響電池性能。三、輥壓6輥壓控制要點：環境溫度:≤40℃，濕度:≤25%；厚度符合工藝要求，公差±2um；外觀無折皺、雜質、凹凸點、收卷不齊；極片吸水，循環差極片超厚、簿，循環差，折皺：容量低；雜質：自放電率增大；收卷不齊：分切易斷帶；凹凸點：安全性能差；劃痕劃痕起皺波浪邊輥壓控制要點：環境溫度:≤40℃，濕度:≤25%；厚度符合工7四、制片

制片過程包括極片分條，極卷烘烤、極耳包膠、焊極耳、貼膠紙等工序。①、分條控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃寬度：符合工藝（公差0.1-0.5mm)外觀：無翹邊、褶皺、破裂、掉料、毛刺；速度：控制合適速度；水分超標，極片難烘干，影響性能；寬度超標，影響電池容量；短路，自放電大，安全性能差；打皺，斷帶；分條分條收卷不齊毛刺四、制片①、分條控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃寬度8②、烘烤—極耳包膠—焊極耳—貼膠紙烘烤溫度：正極（120﹢2/-5℃）；

負極（110﹢2/-5℃）；極耳包膠：包膠長度符合工藝（32#包膠寬20mm，長15mm）焊極耳：焊接強度（正極≥3.0kg，負極≥2.0kg）；

極耳長度規格

貼膠紙：符合工藝要求（32#正極：W10*L71；負極：W10*L60）②、烘烤—極耳包膠—焊極耳—貼膠紙9五、卷繞1、來料確認外觀：正負極外觀：表面光滑，無毛刺，無粘輥；隔膜紙外觀：切面平整；表面光滑、均勻；無砂眼、膠粒、污跡、劃傷、折皺。厚度：正負極片、隔膜厚度符合工藝；寬度：正負極片、隔膜寬度符合工藝；長度：正負極片長度符合工藝；水份：正極水份含量≤1000ppm；

負極水分含量≤1000ppm

露箔開膠掉粉劃痕五、卷繞露箔開膠掉粉劃痕102、卷繞卷繞控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃；張力：正極、負極放卷，隔膜張力0.08-0.15Mpa，卷芯外觀：負極全部包住正極，隔膜紙全部包住負極片，無黑芯；卷芯直徑：松緊度合適，卷芯不可以自由掉落；短路：卷芯無短路（測試標準，短路測試儀250V，2000Mohm）；2、卷繞卷繞控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃；張力：11卷芯不良圖片分析：隔膜沒包住負極黑芯，卷繞不齊少極耳卷繞螺旋極片外露損傷擴孔不良終止膠起皺卷芯不良圖片分析：隔膜沒包住負極黑芯，卷繞不齊少極耳卷繞螺旋12六、入殼（吸塵、加中心管、套墊片）入殼吸塵：卷芯兩端都要吸塵（粉塵導致短路、自放電大、電壓低）加中心管：卷芯放入58*3.5mm中心管套墊片：加入上、下墊片（失效導致短路）吸塵加中心管套墊片入殼六、入殼（吸塵、加中心管、套墊片）入殼吸塵：卷芯兩端都要吸塵13七、極耳預焊目的：將正極耳（三個）超聲焊在一起，方便焊接蓋帽。失效：內阻大，短路；

預焊錯位虛焊七、極耳預焊目的：將正極耳（三個）超聲焊在一起，方便焊接蓋帽14八、點底、滾槽、吸塵●點底參數：調整好點底電流強度，用空鋼殼、鎳帶試點，

確保點底強度，鎳帶層數與極耳數相同；焊接強度：焊接強度≥4.0kg；外觀：無點穿、發黑、炸火；焊針使用：焊針無發黑，粘針；點底底部發黑正常八、點底、滾槽、吸塵●點底參數：調整好點底電流強度，用空鋼殼15●滾槽（尺寸）槽深：按工藝要求（32#槽深2.1±0.08mm）（過大易開裂，掉鎳；過小密封性差）槽高：按工藝要求（32#槽高5.85±0.08mm）（影響電池封口包邊長度）總高：按工藝要求（32#總高71.5±0.08mm）（過大易掉鎳，過小易鼓邊）擴口：按工藝要求（32#擴口32.25±0.05mm）（過大影響封口，損壞電池）槽深槽高總高擴口●滾槽（尺寸）槽深：按工藝要求（32#槽深2.1±0.0816滾槽方式：

立式滾槽機臥式滾槽機不良分析：擴口變形滾槽開裂鼓邊包邊過短滾槽方式：擴口變形滾槽開裂鼓邊包邊過短17九、分檔、測短路分檔：確定電池重量分布范圍，按每檔次1g區分電池重量；失效：低檔次混入高檔次（補液多）；高檔次混入低檔次（注液少）；稱重分檔區分分檔重量要求九、分檔、測短路分檔：確定電池重量分布范圍，按每檔次1g區分18測短路：用高壓短路測試儀負極端（黑色接頭）碰觸鋼殼，正極端（紅色接頭）碰觸正極

耳（設置電壓200V，內阻2000Mohm），測試儀不連續鳴響表示正常，連續鳴響

表示電池短路；失效：短路電池流入下工步，造成電池充不了電，甚至充電爆炸；測試表測短路測短路：用高壓短路測試儀負極端（黑色接頭）碰觸鋼殼，正極端（19十、電芯烘烤烘烤環境：溫度≤23℃露點≤-40℃時間：36H真空度：-(0.090～0.1)mpa溫度：85±3℃溫度設定電池擺放十、電芯烘烤烘烤環境：溫度≤23℃露點≤-40℃時間：36H20十一、測水份標準：極片135℃烘烤30分鐘，正極片水份含量≤500ppm；

負極片水份含量≤500ppm；

失效：水份造成電解液分解，破壞SEI膜的完整性，影響電池循環、放電平

臺、容量，水份與電解液反應產生HF，腐蝕電芯，造成漏液等不良。

LiPF6+H2O

LiF+PFO3+HF烘烤：135℃/30min水份測試儀水份測試儀十一、測水份標準：極片135℃烘烤30分鐘，烘21十二、注液環境要求：溫度≤23℃露點≤-45℃；注液量：按工藝要求（32#注液量22.0±0.2g）；

失效：注液量少，內阻大，影響循環、安全性能；注液多，造成浪費；套杯烘烤：套杯水份≤50ppm（參考）；

失效：套杯水份超標，影響循環，容量；時間：注液時間≤0.5h，抽真空時間≤2h；真空度：≤-0.09mpa；

失效：真空度太小，下液時間長；電解液水份：

≤20ppm；

失效：電解液水份超標，影響容量，循環；注液嘴抽真空下液十二、注液環境要求：溫度≤23℃露點≤-45℃；注液嘴抽真空22十三、超焊蓋帽蓋帽保存：蓋帽放置在溫度≤23℃，露點≤-35℃，用PE膜蓋住，無粉塵，開封后12H內轉入到手套箱內使用；焊接強度：拉力強度≥3Kg；蓋帽極耳與正極耳連接方式極耳虛焊超焊拉力測試十三、超焊蓋帽蓋帽保存：蓋帽放置在溫度≤23℃，露點≤-3523十四、注液后稱重按重量要求分檔，保證注液量符合要求；

失效：檔次輕電池混到檔次重電池，注液多，造成浪費；

檔次重電池混到檔次輕電池，注液少，內阻大，容量低，循環差；分檔稱重十四、注液后稱重按重量要求分檔，保證注液量符合要求；分檔稱重24十五、封口圓柱封口：通過封口機將鋼殼與蓋帽密封圈緊密貼合在一起，隔絕外界空氣、水份對

電池內部的影響；封口機：手動封口機、半自動封口機、自動封口機

（又可分油壓封口機、氣壓封口機）

手動封口機自動封口機半自動封口機十五、封口圓柱封口：通過封口機將鋼殼與蓋帽密封圈緊密貼合在一251、壓蓋帽

將極耳捋平，按“V"字形折極耳，蓋帽要與鋼殼成90度，不能有歪帽、斜帽等不良品2、預封：外觀無夾邊,無封斷、無凹底

折極耳不良：極耳靠近鋼殼折極耳OK壓蓋帽不良：歪帽1、壓蓋帽折極耳不良：極耳靠近鋼殼折極耳OK壓蓋帽不良：歪帽263、封口封口外觀：無起邊、刮花、生銹、掉鎳、凹底、變形等不良；封口后拉斷壓力：32#（1.2—1.5Mpa），

22#（1.2—1.6Mpa）；封口后開啟壓力：32#（1.6—2.0Mpa）；

22#（1.8—2.2Mpa）；變形凹底生銹掉鎳夾邊頭部掉鎳3、封口變形凹底生銹掉鎳夾邊頭部掉鎳27封口尺寸：肩高、外徑、總高；直接影響電池密封效果；失效：肩高（總高）過大，密封性差，導致漏液風險；過小造成短路；封口尺寸：肩高、外徑、總高；直接影響電池密封效果；28封口效果剖切圖：一封二封封口效果剖切圖：一封二封29十六、清洗、吹干清洗、吹干：封口后電池需盡快（不超過30分鐘）內用碳酸氫鈉溶液NaHCO3（調節PH值

在7-9）清洗掉電池表面的油污、電解液，以免電池生銹；

不良分析清洗吹干生銹鋁片腐蝕腐蝕十六、清洗、吹干清洗、吹干：封口后電池需盡快（不超過30分鐘30十七、測短路測短路：挑出不良電池（零壓、無內阻）不良現象分析：無內阻零壓十七、測短路測短路：挑出不良電池（零壓、無內阻）無內阻零壓31十八、噴碼、常溫擱置噴碼：常溫擱置：常溫擱置48H；最大不超過108H；十八、噴碼、常溫擱置噴碼：32十九、預充預充工步(32650)0.05C恒流充電2H，0.15C恒流充電5H；

失效：SEI膜形成不完全，容量低，循環差；過充引起爆炸等安全隱患；高溫老化：

溫度：45±2℃，時間：3天；（形成SEI膜更致密）測電壓、內阻電壓≥3.32V，32#內阻≤8.0mΩ，26#內阻≤15mΩ，22#內阻≤20mΩ（含PTC），18#內阻≤40mΩ，

14#內阻≤45mΩ；十九、預充預充工步(32650)33二十、分容分容工步

1C恒流放電，截止電壓2.0V；

擱置5分鐘；

1C恒流充電，截止電壓3.65V；

3.65V恒壓充電，截止電流0.03C；

擱置5分鐘；

1C恒流放電，截止電壓2.0V；分容控制標準分容控制要點容量≥4850mAh；平臺：1C放電3.1V平臺時間≥48min；中值電壓≥3.25V；充電恒流比≥97%；二十、分容分容工步分容控制要點容量≥4850mAh；平臺：134高溫老化溫度：45±2℃，時間：10天；測電壓內阻：2.80V-3.25V；電池入庫標準入庫標準電壓：2.80V-3.25V內阻≤11mΩ外觀：無發黑、臟污、生銹、打皺、變形等不良；高溫老化入庫標準電壓：2.80V-3.25V內阻≤11mΩ外35

謝謝！磷酸鐵鋰圓柱電芯制作工藝控制要點課件36磷酸鐵鋰圓柱電芯制作工藝控制要點

磷酸鐵鋰圓柱電芯制作工藝37工藝流程：配料(正、負極)涂布(正、負極)輥壓(正、負極)制片(正、負極)卷繞入殼(吸塵、加中心管、套墊片)極耳預焊點底、滾槽、吸塵分檔、測短路電芯烘烤測水份注液(裝套杯、注液、抽真空)超焊蓋帽稱重封口清洗、吹干測短路噴碼、常溫擱置預充老化測電壓、內阻分容高溫老化測電壓、內阻打油、檢外觀成品入庫工藝流程：配料(正、負極)涂布(正、負極)輥壓(正、負極)制38一、配料正、負極配料粘度

正極6000-12000mPa·s，

負極700-3000mPa·s固含量

正極45%-75%，

負極35%-55%顆粒度正極20um以下，負極40um以下真空度≤-0.09mpa溫度25-45℃濕度正極10%-25%RH，負極25%-50%RH其它控制雜質、漿料分散均勻掉粉；涂布不均勻，影響電池一致性，涂布不均勻，影響電池一致性，極片暗痕，容量、平臺低漿料產生氣泡溫度高，溶劑揮發水分超標，影響電池性能循環壽命差、安全性能差、自放電大，易短路攪拌機一、配料正、負極配料粘度固含量顆粒度真空度溫度濕度其它掉粉；39二、涂布控制要點●極片重量（面密度）：（公差±

2.5%)

失效：面密不符合要求，電池一致性差，容量低；●極片尺寸：（極片寬度、長度、間隙寬符合工藝要求）

失效：容量，一致性；●涂布溫度：（符合工藝）

失效：極片烘不干，開裂；●涂布速度：（符合工藝，7±0.5m/min）

失效：斷帶，難烘干，開裂；●極片外觀：無暗痕、凹凸點、條紋、油點、氣泡、劃痕、露箔；

失效：循環壽命差、容量低、一致性差、安全性能差、自放電大；收卷裝置擠壓涂布頭烘箱二、涂布控制要點收卷裝置擠壓涂布頭烘箱40涂布外觀不良極片涂布外觀不良極片41三、輥壓

目的：使活性物質與箔材、活性物質之間結合更加緊密，厚度均勻；

作用：對極片進行適當輥壓可以增大電池放電容量，減小內阻，從而減少極化損失，延

長電池循環壽命，提高鋰離子電池的利用率。極片輥壓厚度過大過小，都不利于

鋰離子的嵌入嵌出，直接影響電池性能。三、輥壓42輥壓控制要點：環境溫度:≤40℃，濕度:≤25%；厚度符合工藝要求，公差±2um；外觀無折皺、雜質、凹凸點、收卷不齊；極片吸水，循環差極片超厚、簿，循環差，折皺：容量低；雜質：自放電率增大；收卷不齊：分切易斷帶；凹凸點：安全性能差；劃痕劃痕起皺波浪邊輥壓控制要點：環境溫度:≤40℃，濕度:≤25%；厚度符合工43四、制片

制片過程包括極片分條，極卷烘烤、極耳包膠、焊極耳、貼膠紙等工序。①、分條控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃寬度：符合工藝（公差0.1-0.5mm)外觀：無翹邊、褶皺、破裂、掉料、毛刺；速度：控制合適速度；水分超標，極片難烘干，影響性能；寬度超標，影響電池容量；短路，自放電大，安全性能差；打皺，斷帶；分條分條收卷不齊毛刺四、制片①、分條控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃寬度44②、烘烤—極耳包膠—焊極耳—貼膠紙烘烤溫度：正極（120﹢2/-5℃）；

負極（110﹢2/-5℃）；極耳包膠：包膠長度符合工藝（32#包膠寬20mm，長15mm）焊極耳：焊接強度（正極≥3.0kg，負極≥2.0kg）；

極耳長度規格

貼膠紙：符合工藝要求（32#正極：W10*L71；負極：W10*L60）②、烘烤—極耳包膠—焊極耳—貼膠紙45五、卷繞1、來料確認外觀：正負極外觀：表面光滑，無毛刺，無粘輥；隔膜紙外觀：切面平整；表面光滑、均勻；無砂眼、膠粒、污跡、劃傷、折皺。厚度：正負極片、隔膜厚度符合工藝；寬度：正負極片、隔膜寬度符合工藝；長度：正負極片長度符合工藝；水份：正極水份含量≤1000ppm；

負極水分含量≤1000ppm

露箔開膠掉粉劃痕五、卷繞露箔開膠掉粉劃痕462、卷繞卷繞控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃；張力：正極、負極放卷，隔膜張力0.08-0.15Mpa，卷芯外觀：負極全部包住正極，隔膜紙全部包住負極片，無黑芯；卷芯直徑：松緊度合適，卷芯不可以自由掉落；短路：卷芯無短路（測試標準，短路測試儀250V，2000Mohm）；2、卷繞卷繞控制要點環境：溫度≤23℃露點≤-30℃；張力：47卷芯不良圖片分析：隔膜沒包住負極黑芯，卷繞不齊少極耳卷繞螺旋極片外露損傷擴孔不良終止膠起皺卷芯不良圖片分析：隔膜沒包住負極黑芯，卷繞不齊少極耳卷繞螺旋48六、入殼（吸塵、加中心管、套墊片）入殼吸塵：卷芯兩端都要吸塵（粉塵導致短路、自放電大、電壓低）加中心管：卷芯放入58*3.5mm中心管套墊片：加入上、下墊片（失效導致短路）吸塵加中心管套墊片入殼六、入殼（吸塵、加中心管、套墊片）入殼吸塵：卷芯兩端都要吸塵49七、極耳預焊目的：將正極耳（三個）超聲焊在一起，方便焊接蓋帽。失效：內阻大，短路；

預焊錯位虛焊七、極耳預焊目的：將正極耳（三個）超聲焊在一起，方便焊接蓋帽50八、點底、滾槽、吸塵●點底參數：調整好點底電流強度，用空鋼殼、鎳帶試點，

確保點底強度，鎳帶層數與極耳數相同；焊接強度：焊接強度≥4.0kg；外觀：無點穿、發黑、炸火；焊針使用：焊針無發黑，粘針；點底底部發黑正常八、點底、滾槽、吸塵●點底參數：調整好點底電流強度，用空鋼殼51●滾槽（尺寸）槽深：按工藝要求（32#槽深2.1±0.08mm）（過大易開裂，掉鎳；過小密封性差）槽高：按工藝要求（32#槽高5.85±0.08mm）（影響電池封口包邊長度）總高：按工藝要求（32#總高71.5±0.08mm）（過大易掉鎳，過小易鼓邊）擴口：按工藝要求（32#擴口32.25±0.05mm）（過大影響封口，損壞電池）槽深槽高總高擴口●滾槽（尺寸）槽深：按工藝要求（32#槽深2.1±0.0852滾槽方式：

立式滾槽機臥式滾槽機不良分析：擴口變形滾槽開裂鼓邊包邊過短滾槽方式：擴口變形滾槽開裂鼓邊包邊過短53九、分檔、測短路分檔：確定電池重量分布范圍，按每檔次1g區分電池重量；失效：低檔次混入高檔次（補液多）；高檔次混入低檔次（注液少）；稱重分檔區分分檔重量要求九、分檔、測短路分檔：確定電池重量分布范圍，按每檔次1g區分54測短路：用高壓短路測試儀負極端（黑色接頭）碰觸鋼殼，正極端（紅色接頭）碰觸正極

耳（設置電壓200V，內阻2000Mohm），測試儀不連續鳴響表示正常，連續鳴響

表示電池短路；失效：短路電池流入下工步，造成電池充不了電，甚至充電爆炸；測試表測短路測短路：用高壓短路測試儀負極端（黑色接頭）碰觸鋼殼，正極端（55十、電芯烘烤烘烤環境：溫度≤23℃露點≤-40℃時間：36H真空度：-(0.090～0.1)mpa溫度：85±3℃溫度設定電池擺放十、電芯烘烤烘烤環境：溫度≤23℃露點≤-40℃時間：36H56十一、測水份標準：極片135℃烘烤30分鐘，正極片水份含量≤500ppm；

負極片水份含量≤500ppm；

失效：水份造成電解液分解，破壞SEI膜的完整性，影響電池循環、放電平

臺、容量，水份與電解液反應產生HF，腐蝕電芯，造成漏液等不良。

LiPF6+H2O

LiF+PFO3+HF烘烤：135℃/30min水份測試儀水份測試儀十一、測水份標準：極片135℃烘烤30分鐘，烘57十二、注液環境要求：溫度≤23℃露點≤-45℃；注液量：按工藝要求（32#注液量22.0±0.2g）；

失效：注液量少，內阻大，影響循環、安全性能；注液多，造成浪費；套杯烘烤：套杯水份≤50ppm（參考）；

失效：套杯水份超標，影響循環，容量；時間：注液時間≤0.5h，抽真空時間≤2h；真空度：≤-0.09mpa；

失效：真空度太小，下液時間長；電解液水份：

≤20ppm；

失效：電解液水份超標，影響容量，循環；注液嘴抽真空下液十二、注液環境要求：溫度≤23℃露點≤-45℃；注液嘴抽真空58十三、超焊蓋帽蓋帽保存：蓋帽放置在溫度≤23℃，露點≤-35℃，用PE膜蓋住，無粉塵，開封后12H內轉入到手套箱內使用；焊接強度：拉力強度≥3Kg；蓋帽極耳與正極耳連接方式極耳虛焊超焊拉力測試十三、超焊蓋帽蓋帽保存：蓋帽放置在溫度≤23℃，露點≤-3559十四、注液后稱重按重量要求分檔，保證注液量符合要求；

失效：檔次輕電池混到檔次重電池，注液多，造成浪費；

檔次重電池混到檔次輕電池，注液少，內阻大，容量低，循環差；分檔稱重十四、注液后稱重按重量要求分檔，保證注液量符合要求；分檔稱重60十五、封口圓柱封口：通過封口機將鋼殼與蓋帽密封圈緊密貼合在一起，隔絕外界空氣、水份對

電池內部的影響；封口機：手動封口機、半自動封口機、自動封口機

（又可分油壓封口機、氣壓封口機）

手動封口機自動封口機半自動封口機十五、封口圓柱封口：通過封口機將鋼殼與蓋帽密封圈緊密貼合在一611、壓蓋帽

將極耳捋平，按“V"字形折極耳，蓋帽要與鋼殼成90度，不能有歪帽、斜帽等不良品2、預封：外觀無夾邊,無封斷、無凹底

折極耳不良：極耳靠近鋼殼折極耳OK壓蓋帽不良：歪帽1、壓蓋帽折極耳不良：極耳靠近鋼殼折極耳OK壓蓋帽不良：歪帽623、封口封口外觀：無起邊、刮花、生銹、掉鎳、凹底、變形等不良；封口后拉斷壓力：32#（1.2—1.5Mpa），

22#（1.2—1.6Mpa）；封口后開啟壓力：32#（1.6—2.0Mpa）；

22#（1.8—2.2Mpa）；變形凹底生銹掉