CN102185157B - 一种水性正极锂离子电池生产工艺 - Google Patents
一种水性正极锂离子电池生产工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102185157B CN102185157B CN2011100685043A CN201110068504A CN102185157B CN 102185157 B CN102185157 B CN 102185157B CN 2011100685043 A CN2011100685043 A CN 2011100685043A CN 201110068504 A CN201110068504 A CN 201110068504A CN 102185157 B CN102185157 B CN 102185157B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- baking oven
- lithium ion
- waterborne
- ion battery
- production process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 58
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 49
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 77
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 51
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 40
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 22
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 18
- 239000004816 latex Substances 0.000 claims description 13
- 229920000126 latex Polymers 0.000 claims description 13
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 8
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 7
- 238000004513 sizing Methods 0.000 claims description 7
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims description 6
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 claims description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 238000007755 gap coating Methods 0.000 claims description 3
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 abstract 2
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 abstract 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 17
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 15
- 229910052493 LiFePO4 Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 12
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 11
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 9
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 7
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000005030 aluminium foil Substances 0.000 description 4
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- GBCAVSYHPPARHX-UHFFFAOYSA-M n'-cyclohexyl-n-[2-(4-methylmorpholin-4-ium-4-yl)ethyl]methanediimine;4-methylbenzenesulfonate Chemical compound CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1.C1CCCCC1N=C=NCC[N+]1(C)CCOCC1 GBCAVSYHPPARHX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 3
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 229910004761 HSV 900 Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001597008 Nomeidae Species 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011981 development test Methods 0.000 description 1
- 150000002085 enols Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
本发明属于锂离子电池生产领域，具体的说是涉及一种水性正极锂离子电池生产工艺，包括如下工序：正负极配料、正负极涂布、制片、烘烤、制电芯、测短路、烘烤、放下垫片入壳、点底、放上垫片折正极耳、滚槽、测短路。注液、擦正极耳、正极耳与盖板焊接、折盖板合盖、敦封、清洗、搁置、化成、搁置和分容，其中，正极配料为：按重量计磷酸铁锂100份、超级导电炭黑3-4份、导电石墨2-3份、水性粘接剂3.5-4份、NMP2.5-3份和去离子水80-85份备料，首先将水性粘接剂、NMP与去离子水混合，然后加入其它原料，搅拌得到正极浆料。与现有锂离子电池油性工艺相比，本发明具有能源消耗低、生产效率高、产品成本优等特点。
Description
技术领域
本发明属于锂离子电池生产领域，具体的说是涉及一种水性正极锂离子电池生产工艺。
背景技术
现有的锂离子电池生产工艺，主要是以NMP为溶剂的油性体系，此种体系电池的生产中使用大量的NMP（N-甲基吡咯烷酮），NMP为石油合成的化学物质，具有微量的毒性，大量排放会引起大气污染；即使回收也只能达到70%-80%的回收量，而且回收时需采购专业的回收设备，设备耗电量极高；而且NMP价格极高，2010年最低价为2.2万元/吨，随着石油价格的升高，NMP价格也一路上涨，石油紧张时NMP更会出现缺货现象；再加上采用油性体系时需使用粘接剂PVDF，目前国内用于锂电池上的PVDF有80%以上是进口的，2010年PVDF的最低价格为330元/Kg，而且经常出现货源紧张的状况。PVDF与NMP的成本占到整个锂电池成本的10%-15%左右。另一方面NMP的沸点高达300℃，涂布时要想将NMP所配的浆料烘干则需要较高的温度，一般18米烘箱的涂布机，其温度设置在65℃-120℃之间，涂布时的能源消耗较高，在全国普遍限电的情况下，严重影响企业的生产运行时间。
另外国内目前有几家生产水性正极锂离子电池，其主要工艺中的配料为保密配方，但有几种配料方案的粘接剂为（1）SBR+CMC，（2）成都茵地乐LA系列水性粘接剂，（3）PTFE（聚四氟乙烯）。此外，如公开号为CN101154730A的中国发明，提供了一种锂离子电池正极材料，采用水性粘合剂烯醇基聚合物作为粘合剂；公开号为CN101260282A的中国发明专利，提供的锂离子电池用水性粘合剂是以聚乙烯醇或其缩醛衍生物为主体聚合物。但是，现有的水性正极锂离子电池的生产工艺与油性体系是一致的，油性体系生产工艺如图1所示，并没有专门针对水性正极锂离子电池的生产工艺。
目前，油性体系的锂离子电池因为工艺完善，电池性能相对稳定，而大量应用，但是缺点是生产成本过高，经常受制于原材料，制程控制中对水份的控制也需要从前控到后，而许多企业受制于能源定额消耗限制；水性体系的锂离子电池虽有几家生产，但是生产工艺仍然采用油性体系生产工艺，虽然制备的产品可以使用，但是存在主要三个问题：1、涂布只能使用0.02mm以上厚度的铝箔，产品若使用0.016mm厚的铝箔则因表面张力过大而涂布困难合格率低，因而生产的小型电池因铝箔占用空间过大而造成比能量较油性不高；2、产品在除水这一块上除的不彻底，电池化成后存在气胀问题，所以产品性能较油性体系差了很多，造成产品性能的一致性控制较难，而且只能应用于壳体较厚较硬的大型电池上；3、浆料使用后桶壁上的废料没有妥善处理造成浪费且污染环境。
由上可以看出油性体系的锂离子电池在成本上迫切需要降低，只有降低成本才能占有更大的市场；但降低成本的同时又不能降低产品性能。虽然水性体系锂离子电池成本具有优势，一定程度上可以解决问题，但是还缺少专门保证产品性能和性能一致性的生产工艺。
发明内容
针对上述现有锂离子电池生产工艺存在的问题，基于降低成本而同时不降低性能的原则，本发明的目的在于提供一种水性正极锂离子电池生产工艺，使生产工艺流程更合理，来满足水性正极锂电池生产控制要求，降低锂电的生产成本并保障产品性能，使得到的产品更适应市场，更具有竞争优势，更绿色环保，更低碳，更符合锂电的发展方向。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实施的：
一种水性正极锂离子电池生产工艺，包括下述工序：
(1)正负极配料：
正极配料为：按重量计磷酸铁锂100份、超级导电炭黑3-4份、导电石墨2-3份、水性粘接剂3.5-4份、NMP2.5-3份和去离子水80-85份备料，首先将水性粘接剂、NMP与去离子水混合，然后加入其它原料，搅拌得到正极浆料；
负极配料为：按重量计石墨 100份、CMC （羧甲基纤维素纳）1-2份、SBR胶乳（羧基丁苯胶乳） 2-3份和去离子水 140-143份备料，首先将CMC与2-3重量倍石墨混料，然后与去离子水配成溶胶，再加入剩余的石墨，最后加入SBR胶乳得到负极浆料
(2)正负极涂布：设备为间隙涂布机，机头处车间温度不超过29℃；涂布过程中控制烘烤温度使得到的极片含水率控制在0.05%以内；
(3)制片；
(4)烘烤：烘烤温度85℃-90℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.01%；
(5)制电芯：卷绕工序控制湿度在40%RH以下，卷绕时控制流转数量，确保每个极片从烘烤工序出来到卷成电芯总时间不超过15分钟；
(6)测短路；
(7)烘烤：卷绕完的电芯立即转往烘烤工序，烘烤时电芯与电芯间的顶端与尾端相隔数毫米，烘烤温度90-95℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.001%；
(8)放下垫片入壳；
(9)点底：用焊针进行点底，固定住负极耳；
(10)放上垫片折正极耳；
(11)滚槽；
(12)测短路；
(13)烘烤：烘烤温度85℃-90℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.001%；
(14)注液前测短路；
(15)注液：注液房露点低于-45℃；
(16)擦正极耳；
(17)正极耳与盖板焊接；
(18)折盖板合盖；
(19)墩封；
(20)清洗；
(21)搁置；
(22)化成；
(23)搁置；
(24)分容。
发明人通过多次研究试验发现，选用适宜的水性正极配方，改进现有油性锂离子电池生产工艺，生产制备的水性正极锂离子电池，可以在降低生产成本的同时，得到产品性能与油性锂离子电池相媲美的水性正极锂离子电池。
涂布过程中产生的蒸气经回收系统进行循环水冷却后，直接作为溶剂重新使用；涂布过程中产生的漏料、上料桶中残留的尾料、桶壁上粘的尾料、上料管道中的尾料在进行清理时，直接称重好去离子水，进行清理，清理后的溶液经200目筛网过滤后直接投入下一批次的物料中，节省每一点原材料和每一分成本，同时相对于油性体系各器械的清理更环保。充分做到各回收物料进行充分的循环利用，更低碳更节能。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(1)正极配料中：水性粘接剂采用成都茵地乐LA132粘接剂，此粘接剂不需进行分散，较SBR+CMC体系效率更高，直接加上去离子水即可使用，用量较省，价格比PTFE较低。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(2)正负极涂布中：设定涂布走速为6-7m/s，正极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75-85℃，第二段烘箱80-90℃，第三段烘箱85-95℃，第四段烘箱90-100℃，第五段烘箱95-105℃，第六段烘箱90-100℃，第七段烘箱85-95℃，第八段烘箱85-95℃，第九段烘箱85-95℃；正极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75-85℃，第二段烘箱80-90℃，第三段烘箱85-95℃，第四段烘箱90-100℃，第五段烘箱95-105℃，第六段烘箱90-100℃，第七段烘箱85-95℃，第八段烘箱80-90℃，第九段烘箱75-85℃。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(3)制片中：极片在制片车间完成极片极耳的点焊，以便进行小片烘烤后直接进行卷绕。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(6)测短路中：电芯出烤箱测量，温度>60℃。发明人经过长期的生产实践发现，当电芯温度超过60℃时，微短路的电池便会更容易挑出，产品的安全性更能保证。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(10)放上垫片折正极耳中：放入上垫片并将正极耳折成Z形，以利于上垫片的固定及后序注液。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(14)注液前测短路中：电芯出烤箱测量，电芯温度>60℃。电芯温度>60℃时，微短路的电池便会更容易挑出，产品的安全性更能保证。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(17)正极耳与盖板焊接中：极耳焊接位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将极耳擦干净，并用激光焊或超声焊机将极耳焊到盖板上。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序(19)墩封中：墩封机位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将盖板的极耳折好，并合好盖，进行墩封操作。
作为优选方案，根据本发明所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其中，所述的工序（4）、（7）或（13）烘烤中：每隔数小时换一次氮气。更优选的是每隔1.5-2个小时换一次氮气。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
（1）配料、涂布车间不需要控制湿度，原材料不需要烘烤；（2）采用0.016mm厚的薄铝箔涂布，涂布走速快，温度更低，更节能且极片表面不龟裂；（3）传统的NMP回收系统，仍然使用，回收后的溶液直接做为溶剂循环使用，降低了制备水性正极锂离子电池的成本；；（4）生产过程中NMP量极少，对大气污染相对同行业其他公司少90%以上；（5）电芯制完后即进行裸芯烘烤，水份的挥发横面积增大，水份更易除去；（6)同样型号电池，内阻更低；（7）电池原材料成本低；8）配料涂布过程中及桶壁等产生的尾料废料，直接用去离子水清洗完，过滤后直接投入下一批次浆料中，浆料无浪费，且避免了清洗造成的污染。
附图说明
图1是行业内钢壳圆柱锂离子电池油性工艺流程图。
图2是本发明的钢壳圆柱锂离子电池水性工艺流程图。
图3是本发明水性工艺电池较现有油性工艺电池的循环性能图谱。
具体实施方式
下面结合实施例，更具体地说明本发明的内容。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明保护范围。
在本发明中，若非特指，所有的设备和原料等均可从市场购得或是本行业常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
主要设备：
双行星动力混合机，规格200L，广州红运机械厂；
间隙涂布机，型号XTB8-322E，深圳市信宇人科技有限公司；
实验检测设备，型号BTS0305C8，宁波拜特测控技术有限公司。
实施例1：
兹以磷酸铁锂钢壳圆柱18650电池举例，并配合图2工艺流程图进行详细说明。
（一）.
1.正极材料及其重量配比：
磷酸铁锂：100份；
超级导电碳黑（super-p)：3份；
导电石墨（ks-15）：2份；
水性粘接剂：LA132，成都茵地乐电源科技有限公司，3.5份；
NMP：2.5份；
去离子水80份。
2.负极材料及其重量配比：
人造石墨：100份；
CMC（羧甲基纤维素纳）：1份；
SBR胶乳（SBR丁苯胶乳50%）2份：
去离子水：140份。
（二）.水性正极锂离子电池生产过程如下（见图2）：
1正负极配料：设备为广州红运200L双行星动力混合机。
正极配料：1）先将LA132、NMP与去离子水混合，开启公转30Hz搅拌2分钟左右，使溶胶混合均匀；2）加入其他原材料，开启自转35Hz，公转30Hz搅拌5小时，过程中刮料2次；3）开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转30Hz，公转25Hz搅拌1小时，配制成正极浆料。利用NMP沸点高的原理，保证涂布第一面时水分烘干后NMP仍然残留，这样涂布后，极片较软，箔材不会起卷不易断带，达到了作为涂布时的表面张力控制剂的作用。
负极配料：1）先将CMC与3倍的石墨粉混合均匀；2）将去离子水加入搅拌桶中，开启自转30Hz搅拌，慢慢将混好的CMC与石墨粉加入，加完后再开启公转20Hz搅拌，共搅拌10分钟左右，使CMC溶胶混合均匀；3）加入剩余的石墨，开启自转35Hz，公转30Hz搅拌3小时，过程中刮料2次；4）将SBR胶乳加入浆料中，开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转25Hz，公转20Hz搅拌半个小时，配制成负极浆料。
2正负极涂布：设备为深圳信宇人XTB8-322E间隙涂布机，
正极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，确保正极浆料中的水份不大量挥发，以保证涂布时无颗粒无划痕；设定涂布走速6m/s，正极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75℃，第二段烘80℃，第三段烘箱85℃，第四段烘箱90℃，第五段烘箱95℃，第六段烘箱90℃，第七段烘箱85℃，第八段烘箱85℃，第九段烘箱85℃；正极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75℃，第二段烘箱80℃，第三段烘箱85℃，第四段烘箱90℃，第五段烘箱95℃，第六段烘箱90℃，第七段烘箱85℃，第八段烘箱80℃，第九段烘箱75℃，保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
负极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，确保负极浆料中的水份不大量挥发，以保证涂布时无颗粒无划痕；设定涂布走速7m/s，负极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃；负极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
涂布配料过程中桶壁及搅拌浆上粘有的料，直接经去离子水清洗过滤除去杂质后，做为原料直接投入下一批次的浆料中；
涂布过程中浆料中的水份及NMP会以蒸气形式挥发出来，此蒸气中含有少量的极粉，将此蒸气加以回收，除去其中的粉尘，得到的溶液完全达到电池使用的标准，可以直接作为溶剂进行使用。涂布车间进行了防尘处理，地面做了防起尘环氧地坪漆处理，以降低粉尘，同时对烘箱段进行封闭，减少人员流动，减少粉尘；涂布机在定制时即进行单独设计，涂布机进气口只设一个，所有空气均从此进气口进入，同时在进气口加装粉尘过滤装置，以此来控制大气中的粉尘；出气口加装涂布尾气回收装置，并利用循环水对水蒸气进冷凝，冷凝后的溶液先经活性炭过滤器后再经过2级微过滤系统除去其中的粉尘，所得溶液即可以进行正常的循环使用。
3制片：制片车间不控制湿度，温度控制以员工舒适即可，以减少过程控制除水造成的能源消耗，正负极片在制片车间完成极片极耳的点焊；
4烘烤：正负极片在本工序完全烘干，烘烤温度85℃，真空度-0.09MPa，每2个小时换一次氮气，烘烤10小时，确保烘干后的极片含水率小于0.01%即可；
5制电芯：卷绕工序控制湿度40%RH以下，温度控制以员工舒适即可，卷绕时控制流转数量，确保每个极片从烘烤工序出来到卷成电芯总时间不超过15分钟；
6测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ；电芯出烤箱测量，温度>60度；
7烘烤：卷绕完的电芯立即转往烘烤工序，烘烤时每个电芯平倒放置，电芯数量根据物料盒及烤箱的空间而定，保证烘烤时电芯与电芯间的顶端与尾端相隔10mm即可，烘烤温度90℃，真空度-0.09MPa烘烤时间24小时，每1.5小时置换氮气一次，确保极片含水率小于0.001%；
8放下垫片入壳：放入下垫片并入壳；
9点底：用焊针进行点底，固定住负极耳；
10放上垫片折正极耳：放入上垫片并将正极耳折成Z形；
11滚槽：滚槽以固定电芯；
12测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ；
13烘烤：烤箱采用双开门式，一端放于干燥房内，干燥房内露点低于-35℃烘烤时每个电芯竖直放置，电芯数量根据物料盒及烤箱的空间而定，烘烤温度85℃，真空度-0.09MPa烘烤时间12小时，每1.5小时置换氮气一次，确保极片含水率小于0.001%；
14注液前测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ，电芯出烤箱测量，电芯温度>60℃；
15注液：注液房露点低于-45℃，电解液采用TC-E269#，广州天赐高新材料股份有限公司生产；
16擦正极耳：将正极耳伸直并用干净的抹布将极耳上的电解液擦干净；
17正极耳与盖板焊接：极耳焊接位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将极耳擦干净，并用激光焊或超声焊机将极耳焊到盖板上；
18折盖板合盖：将已经焊完极耳的盖板扣到壳口处，使之与壳子紧密接触；
19墩封：墩封机位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将盖板的极耳折好，并合好盖，进行墩封操作；
20清洗：将壳体及盖板清洗干净；
21搁置：保证电解液充分浸透极片；
22化成：电池进行预充电；
23搁置：保证电池性能；
24分容：电池进行容量、内阻的挑选。
本实施例得到的水性电池进行电学性能测试，库仑效率测试结果见表2，电池循环性能测试结果见图3。
库仑效率测试：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，260mA恒流充电至3.8V。
库仑效率计算方法：以第五步放电容量除以前四步总充电容量即为库仑效率。
电池循环测试方法：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，循环第一步至第六步；第八步，结束。从图3中可以看出，水性工艺电池较油性工艺电池的循环基本一致。
生产工艺过程中的能耗见表3。
实施例2：
兹以磷酸铁锂钢壳圆柱18650电池举例，并配合图2工艺流程图进行详细说明。
（一）.
1.正极材料及其重量配比：
磷酸铁锂：100份；
超级导电碳黑（super-p)：4份；
导电石墨（ks-15）：3份；
水性粘接剂：成都茵地乐粘接剂LA132，4份；
NMP：3份；
去离子水85份。
2.负极材料及其重量配比：
人造石墨：100份；
CMC（羧甲基纤维素纳）：2份；
SBR胶乳（SBR丁苯胶乳50%）3份：
去离子水：143份。
（二）.水性正极锂离子电池生产过程如下（见图2）：
1正负极配料：设备为广州红运200L双行星动力混合机。
正极配料：1）先将LA132、NMP与去离子水混合，开启公转30Hz搅拌2分钟左右，使溶胶混合均匀；2）加入其他原材料，开启自转35Hz，公转30Hz搅拌5小时，过程中刮料2次；3）开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转30Hz，公转25Hz搅拌1小时，配制成正极浆料。利用NMP沸点高的原理，保证涂布第一面时水分烘干后NMP仍然残留，这样涂布后，极片较软，箔材不会起卷不易断带，达到了作为涂布时的表面张力控制剂的作用。
负极配料：1）先将CMC与2倍的石墨粉混合均匀；2）将去离子水加入搅拌桶中，开启自转30Hz搅拌，慢慢将混好的CMC与石墨粉加入，加完后再开启公转20Hz搅拌，共搅拌10分钟左右，使CMC溶胶混合均匀；3）加入剩余的石墨，开启自转35Hz，公转30Hz搅拌3小时，过程中刮料2次；4）将SBR胶乳加入浆料中，开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转25Hz，公转20Hz搅拌半个小时，配制成负极浆料。
2正负极涂布：设备为深圳信宇人XTB8-322E间隙涂布机
正极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，确保正极浆料中的水份不大量挥发，以保证涂布时无颗粒无划痕；设定涂布走速7m/s，正极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱85℃，第二段烘箱90℃，第三段烘箱95℃，第四段烘箱100℃，第五段烘箱105℃，第六段烘箱100℃，第七段烘箱95℃，第八段烘箱95℃，第九段烘箱95℃；正极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱85℃，第二段烘箱90℃，第三段烘箱95℃，第四段烘箱100℃，第五段烘箱105℃，第六段烘箱100℃，第七段烘箱95℃，第八段烘箱90℃，第九段烘箱85℃，保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
负极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，确保负极浆料中的水份不大量挥发，以保证涂布时无颗粒无划痕；设定涂布走速7m/s，负极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃；负极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
涂布配料过程中桶壁及搅拌浆上粘有的料，直接经去离子水清洗过滤除去杂质后，做为原料直接投入下一批次的浆料中；
涂布过程中浆料中的水份及NMP会以蒸气形式挥发出来，此蒸气中含有少量的极粉，将此蒸气加以回收，除去其中的粉尘，得到的溶液完全达到电池使用的标准，可以直接作为溶剂进行使用。涂布车间进行了防尘处理，地面做了防起尘环氧地坪漆处理，以降低粉尘，同时对烘箱段进行封闭，减少人员流动，减少粉尘；涂布机在定制时即进行单独设计，涂布机进气口只设一个，所有空气均从此进气口进入，同时在进气口加装粉尘过滤装置，以此来控制大气中的粉尘；出气口加装涂布尾气回收装置，并利用循环水对水蒸气进冷凝，冷凝后的溶液先经活性炭过滤器后再经过2级微过滤系统除去其中的粉尘，所得溶液即可以进行正常的循环使用。
3制片：制片车间不控制湿度，温度控制以员工舒适即可，以减少过程控制除水造成的能源消耗，极片在制片车间完成极片极耳的点焊；
4烘烤：正负极片在本工序完全烘干，烘烤温度90℃，真空度-0.095MPa，每2个小时换一次氮气，烘烤10小时，确保烘干后的正负极片含水率小于0.01%即可；
5制电芯：卷绕工序控制湿度40%RH以下，温度控制以员工舒适即可，卷绕时控制流转数量，确保每个极片从烘烤工序出来到卷成电芯总时间不超过15分钟；
6测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ；电芯出烤箱测量，温度>60℃；
7烘烤：卷绕完的电芯立即转往烘烤工序，烘烤时每个电芯平倒放置，电芯数量根据物料盒及烤箱的空间而定，保证烘烤时电芯与电芯间的顶端与尾端相隔10mm即可，烘烤温度95℃，真空度-0.095MPa烘烤时间36小时，每1.5小时置换氮气一次，确保极片含水率小于0.001%；
8放下垫片入壳：放入下垫片并入壳；
9点底：用焊针进行点底，固定住负极耳；
10放上垫片折正极耳：放入上垫片并将正极耳折成Z形；
11滚槽：滚槽以固定电芯；
12测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ；
13烘烤：烤箱采用双开门式，一端放于干燥房内，干燥房内露点低于-35℃烘烤时每个电芯竖直放置，电芯数量根据物料盒及烤箱的空间而定，烘烤温度90℃，真空度-0.095MPa烘烤时间24小时，每1.5小时置换氮气一次，确保极片含水率小于0.001%；
14注液前测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ，电芯出烤箱测量，电芯温度>60℃；
15注液：注液房露点低于-45℃，电解液采用TC-E269#，广州天赐高新材料股份有限公司生产；
16擦正极耳：将极耳伸直并用干净的抹布将极耳上的电解液擦干净。
17正极耳与盖板焊接：极耳焊接位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将极耳擦干净，并用激光焊或超声焊机将极耳焊到盖板上；
18折盖板合盖：将已经焊完极耳的盖板扣到壳口处，使之与壳子紧密接触。
19墩封：墩封机位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将盖板的极耳折好，并合好盖，进行墩封操作；
20清洗：将壳体及盖板清洗干净；
21搁置：保证电解液充分浸透极片；
22化成：电池进行预充电；
23搁置：保证电池性能；
24分容：电池进行容量、内阻的挑选。
本实施例得到的水性电池进行电学性能测试，库仑效率测试结果见表2，电池循环性能测试结果见图3。
库仑效率测试：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，260mA恒流充电至3.8V。
库仑效率计算方法：以第五步放电容量除以前四步总充电容量即为库仑效率。
电池循环测试方法：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，循环第一步至第六步；第八步，结束。从图3中可以看出，水性工艺电池较油性工艺电池的循环基本一致。
生产工艺过程中的能耗见表3。
比较例1 油性体系工艺
兹以磷酸铁锂钢壳圆柱18650电池油性工艺举例，配合工艺流程图1进行详解。
（一）.
1.正极材料及其重量配比：
磷酸铁锂：100份；
超级导电碳黑（super-p)：3份；
导电石墨（ks-15）：2份；
PVDF（HSV-900）：6份；
NMP：140份。
2.负极材料及其重量配比：
人造石墨：100份；
CMC（羧甲基纤维素纳）：1份；
SBR胶乳（SBR丁苯胶乳50%）2份：
去离子水：140份。
（二）.油性正极锂离子电池生产过程如下（见图1）：
1正极烤料：将PVDF，超级导电碳黑，导电石墨一同放入干燥烘箱，开启120℃，烘烤10小时。
2正负极配料：设备为广州红运200L双行星动力混合机，保证车间湿度在40%RH以下。
正极配料：1）先将NMP加入搅拌桶中，开启自转30Hz搅拌，从加料口均匀加入PVDF粉末，然后开启公转30Hz，搅拌2小时，查看溶胶是否混合均匀；2）加入其他原材料，开启自转35Hz，公转30Hz，搅拌5小时，过程中刮料2次；3）开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转30Hz，公转25Hz，搅拌1小时，配制成正极浆料。
负极配料：1）先将CMC与3倍的石墨粉混合均匀；2）将去离子水加入搅拌桶中，开启自转30Hz搅拌，慢慢将混好的CMC与石墨粉加入，加完后再开启公转20Hz搅拌，共搅拌10分钟左右，使CMC溶胶混合均匀；3）加入剩余的石墨，开启自转35Hz，公转30Hz搅拌3小时，过程中刮料2次；4）将SBR加入至浆料中，开启真空，抽真空至-0.09Mpa，开启自转25Hz，公转20Hz搅拌半小时，配制成负极浆料。
3 正负极涂布：设备为深圳信宇人XTB8-322E间隙涂布机
正极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，湿度在40%RH以下，确保浆料不吸水，以保证涂布时无颗粒无划痕无龟裂；设定涂布走速4m/s，正极第一面涂布过程控制烘箱温度设定为：第一段烘箱85℃，第二段烘箱90℃，第三段烘箱95℃，第四段烘箱100℃，第五段烘箱105℃，第六段烘箱100℃，第七段烘箱95℃，第八段烘箱90℃，第九段烘箱85℃；正极第二面涂布过程中，控制烘箱温度设定为：第一段烘箱95℃，第二段烘箱100℃，第三段烘箱105℃，第四段烘箱110℃，第五段烘箱115℃，第六段烘箱100℃，第七段烘箱95℃，第八段烘箱90℃，第九段烘箱85℃，保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
负极涂布：保证机头处车间温度不超过29℃，确保负极浆料中的水份不大量挥发，以保证涂布时无颗粒无划痕；设定涂布走速7m/s，负极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃；负极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱65℃，第二段烘70℃，第三段烘箱75℃，第四段烘箱80℃，第五段烘箱85℃，第六段烘箱80℃，第七段烘箱75℃，第八段烘箱70℃，第九段烘箱65℃保证极片出烘箱后全干，且极片含水率控制在0.05%以内；
4极卷烘烤：正负极大卷极片在本工序进行烘烤，烘烤温度90℃，真空度-0.09MPa，每2个小时换一次氮气，烘烤24小时，确保烘干后的极片含水率小于0.05%即可；
5制片：制片车间控制湿度在40%RH以下，温度控制以员工舒适即可，以减少过程控制除水造成的能源消耗，极片在制片车间完成极片极耳的点焊；
6制电芯：卷绕工序控制湿度40%RH以下，温度控制以员工舒适即可，卷绕时控制流转数量，确保每个极片从烘烤工序出来到卷成电芯总时间不超过15分钟；
8放下垫片入壳：放入下垫片并入壳；
9点底：用焊针进行点底，固定住负极耳；
10放上垫片折正极耳：放入上垫片并将正极耳折成Z形；
11滚槽：滚槽以固定电芯；
12测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ；
13烘烤：烤箱采用双开门式，一端放于干燥房内，干燥房内露点低于-35℃烘烤时每个电芯竖直放置，电芯数量根据物料盒及烤箱的空间而定，烘烤温度85℃，真空度-0.09MPa烘烤时间24小时，每1.5小时置换氮气一次，确保极片含水率小于0.001%；
14注液前测短路：电阻仪设定：电压20V，阻值2000MΩ，电芯出烤箱测量，电芯温度>60℃；
15注液：注液房露点低于-45℃，电解液采用TC-E269#，广州天赐高新材料股份有限公司生产；
16擦正极耳：将正极耳伸直并用干净的抹布将极耳上的电解液擦干净。
17正极耳与盖板焊接：极耳焊接位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将极耳擦干净，并用激光焊或超声焊机将极耳焊到盖板上；
18折盖板合盖：将已经焊完极耳的盖板扣到壳口处，使之与壳子紧密接触。
19墩封：墩封机位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将盖板的极耳折好，并合好盖，进行墩封操作；
20清洗：将壳体及盖板清洗干净；
21搁置：保证电解液充分浸透极片；
22化成：电池进行预充电；
23搁置：保证电池性能；
24分容：电池进行容量、内阻的挑选。
本比较例得到的油性电池进行电学性能测试，库仑效率测试结果见表2，电池循环性能测试结果见图3。
库伦效率测试：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，260mA恒流充电至3.8V。
库仑效率计算方法：以第五步放电容量除以前四步总充电容量即为库仑效率。
电池循环测试方法：以圆柱磷酸铁锂IFR18650-1300mAh电池为例，测试方法为：第一步65mA，恒流充电60min；第二步130mA，恒流充电120min；第三步260mA，恒流充电240min，恒压3.8V截止电流13mA；第四步搁置10min；第五步260mA，恒流放电至2V；第六步，搁置10min；第七步，循环第一步至第六步；第八步，结束。
油性体系锂电池生产过程中的能耗见表3。
表1 实施例1和比较例正极配料成本对比
从表1中可以看出，本发明的水性工艺在正极配料成本方面，成本节省22.66%左右；NMP用量只有油性工艺配料的1.8%左右，而生产中的NMP回收系统只能回收80%左右的NMP，假定水性正极溶剂完全不回收，其污染也比传统油性工艺减少近90%；而水性溶剂回收后循环利用，其整体污染比油性工艺少95%以上。
表2实施例（水性电池）和比较例（油性电池）的库仑效率测试结果
库仑效率代表了电池性能的发挥，整体上水性电池的要略微好一点，说明电池的水份去除彻底，完全达到生产的技术要求；更因为在水份去除完全的情况下，水性配料中的粘接剂量少，从而导致电池内阻值略低，从而放电效率略好。
表3生产过程能耗对比
上述优选实施例只是用于说明和解释本发明的内容，并不构成对本发明内容的限制。尽管发明人已经对本发明做了较为详细地列举，但是，本领域的技术人员根据发明内容部分和实施例所揭示的内容，能对所描述的具体实施例做各种各样的修改或/和补充或采用类似的方式来替代是显然的，并能实现本发明的技术效果，因此，此处不再一一赘述。本发明中出现的术语用于对本发明技术方案的阐述和理解，并不构成对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的水性正极锂离子电池生产工艺包括下述工序：
(1)正负极配料：
正极配料为：按重量计磷酸铁锂100份、超级导电炭黑3-4份、导电石墨2-3份、水性粘接剂3.5-4份、NMP2.5-3份和去离子水80-85份备料，首先将水性粘接剂、NMP与去离子水混合，然后加入其它原料，搅拌得到正极浆料，
负极配料为：按重量计石墨 100份、CMC 1-2份、SBR胶乳 2-3份和去离子水 140-143份备料，首先将CMC与2-3重量倍石墨混料，然后与去离子水配成溶胶，再加入剩余的石墨，最后加入SBR胶乳得到负极浆料，
(2)正负极涂布：设备为间隙涂布机，机头处车间温度不超过29℃；涂布过程中控制烘烤温度使得到的极片含水率控制在0.05%以内；
(3)制片；
(4)烘烤：烘烤温度85℃-90℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.01%；
(5)制电芯：卷绕工序控制湿度在40%RH以下，卷绕时控制流转数量，确保每个极片从烘烤工序出来到卷成电芯总时间不超过15分钟；
(6)测短路：
(7)烘烤：卷绕完的电芯立即转往烘烤工序，烘烤时电芯与电芯间的顶端与尾端相隔数毫米，烘烤温度90-95℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.001%；
(8)放下垫片入壳；
(9)点底：用焊针进行点底，固定住负极耳；
(10)放上垫片折正极耳；
(11)滚槽；
(12)测短路；
(13)烘烤：烘烤温度85℃-90℃，真空度-0.09～-0.095MPa，氮气氛围中烘烤至极片含水率小于0.001%；
(14)注液前测短路；
(15)注液：注液房露点低于-45℃；
(16)擦正极耳；
(17)正极耳与盖板焊接；
(18)折盖板合盖；
(19)墩封；
(20)清洗；
(21)搁置；
(22)化成；
(23)搁置；
(24)分容。
2.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(1)正极配料中：水性粘接剂采用LA132粘接剂。
3.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(2)正负极涂布中：设定涂布走速为6-7m/s，正极第一面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75-85℃，第二段烘箱80-90℃，第三段烘箱85-95℃，第四段烘箱90-100℃，第五段烘箱95-105℃，第六段烘箱90-100℃，第七段烘箱85-95℃，第八段烘箱85-95℃，第九段烘箱85-95℃；正极第二面涂布过程中控制烘箱温度设定为：第一段烘箱75-85℃，第二段烘箱80-90℃，第三段烘箱85-95℃，第四段烘箱90-100℃，第五段烘箱95-105℃，第六段烘箱90-100℃，第七段烘箱85-95℃，第八段烘箱80-90℃，第九段烘箱75-85℃。
4.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(3)制片中：极片在制片车间完成极片极耳的点焊。
5.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(10)放上垫片折正极耳中：放入上垫片并将正极耳折成Z形。
6.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(14)注液前测短路中：电芯出烤箱测量，电芯温度>60℃。
7.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(17)正极耳与盖板焊接中：极耳焊接位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将极耳擦干净，并用激光焊或超声焊机将极耳焊到盖板上。
8.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序(19)墩封中：墩封机位于干燥房内，干燥房内露点低于-45℃，将盖板的极耳折好，并合好盖，进行墩封操作。
9.根据权利要求1所述的一种水性正极锂离子电池生产工艺，其特征在于，所述的工序（4）、（7）或（13）烘烤中：每隔数小时换一次氮气。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100685043A CN102185157B (zh) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 一种水性正极锂离子电池生产工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011100685043A CN102185157B (zh) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 一种水性正极锂离子电池生产工艺 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102185157A CN102185157A (zh) | 2011-09-14 |
| CN102185157B true CN102185157B (zh) | 2013-06-12 |
Family
ID=44571284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011100685043A Expired - Fee Related CN102185157B (zh) | 2011-03-22 | 2011-03-22 | 一种水性正极锂离子电池生产工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102185157B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3309872A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Optimum Battery Co., Ltd. | Lithium iron phosphate power battery and method for preparing the same |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102751536A (zh) * | 2012-07-10 | 2012-10-24 | 上海索锂科技有限公司 | 一种大容量汽车用磷酸铁锂锂离子电池的制备方法 |
| CN103682447B (zh) * | 2012-09-26 | 2016-08-31 | 江苏海四达电源股份有限公司 | 一种耐振动锂离子电池的制造方法 |
| CN102945753A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-27 | 双登集团股份有限公司 | 有机超级电容器极片的干燥方法 |
| CN104022278B (zh) * | 2014-06-19 | 2016-08-24 | 广西卓能新能源科技有限公司 | 一种圆柱锂离子电池电芯及其制备方法 |
| CN104201331A (zh) * | 2014-07-29 | 2014-12-10 | 江西世纪长河新电源有限公司 | 一种锂离子二次电池负极极片 |
| CN104282911A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-01-14 | 珠海银隆新能源有限公司 | 锂离子电池正极浆料的制作方法、正极极片及锂离子电池 |
| CN104167534B (zh) * | 2014-08-06 | 2016-08-17 | 广西卓能新能源科技有限公司 | 一种制备圆柱18650锂离子电池的方法 |
| CN104241698B (zh) * | 2014-09-19 | 2018-04-03 | 徐敖奎 | 一种锂离子电池的生产方法及生产装置 |
| CN105703009A (zh) * | 2014-11-25 | 2016-06-22 | 江苏永昌新能源科技有限公司 | 一种用于手机的锂电池制备工艺 |
| CN106654274A (zh) * | 2015-11-03 | 2017-05-10 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电池、电池组以及不间断电源 |
| CN108091940A (zh) * | 2016-11-21 | 2018-05-29 | 惠州市元大电子科技有限公司 | 一种锂离子铝壳电池的制作工艺 |
| CN107394274A (zh) * | 2017-06-07 | 2017-11-24 | 天津市捷威动力工业有限公司 | 一种降低三元体系动力电池内部水分的方法 |
| CN107658426A (zh) * | 2017-09-14 | 2018-02-02 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种锂离子电池水性正极片及其制备工艺 |
| CN107994260B (zh) * | 2017-11-17 | 2023-12-01 | 格力钛新能源股份有限公司 | 分容设备及分容方法 |
| CN108091937B (zh) * | 2017-12-04 | 2020-01-14 | 广州市融成锂能锂电池有限公司 | 一种高倍率锂离子电池的极片干燥方法及高倍率锂离子电池 |
| CN108054436A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-05-18 | 桑顿新能源科技有限公司 | 改善磷酸铁锂电池循环性能的化成与验证方法 |
| CN108196155A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-06-22 | 桑德集团有限公司 | 一种用于检测电池卷芯是否短路的方法 |
| CN108288686A (zh) * | 2018-01-22 | 2018-07-17 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种提高电池隔膜强度的方法及电池 |
| CN109193024A (zh) * | 2018-09-30 | 2019-01-11 | 东莞市三臻科技发展有限公司 | 一种基于水性正极的低成本环保型锂离子电池 |
| CN109378447A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-02-22 | 山西恒昌元科技有限公司 | 一种防烘裂和掉料的锂离子电池负极片的制备方法 |
| CN110247015B (zh) * | 2019-05-09 | 2020-08-04 | 潍坊聚能电池有限公司 | 一种水性锂离子电池的制作工艺 |
| CN110369417B (zh) * | 2019-06-18 | 2020-11-20 | 合山市华美新能源科技有限公司 | 负极浆料残留回收利用方法 |
| CN110676502B (zh) * | 2019-09-04 | 2021-02-02 | 浙江长林电子有限公司 | 一种蓝牙耳机电池的制作方法 |
| CN113640688A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种确定锂离子电池正极片水份测试温度的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101242007A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种锂离子电池制造方法 |
| CN101414694A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 江苏和信电气制造有限公司 | 锂离子动力电池电芯制造工艺 |
-
2011
- 2011-03-22 CN CN2011100685043A patent/CN102185157B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101242007A (zh) * | 2007-02-06 | 2008-08-13 | 深圳市比克电池有限公司 | 一种锂离子电池制造方法 |
| CN101414694A (zh) * | 2007-10-17 | 2009-04-22 | 江苏和信电气制造有限公司 | 锂离子动力电池电芯制造工艺 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3309872A1 (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-18 | Optimum Battery Co., Ltd. | Lithium iron phosphate power battery and method for preparing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102185157A (zh) | 2011-09-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102185157B (zh) | 一种水性正极锂离子电池生产工艺 | |
| CN104952634B (zh) | 一种离子液体-锂盐凝胶聚合物电解质及其制备和应用 | |
| Gao et al. | Lithium diffusion behavior and improved high rate capacity of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 as cathode material for lithium batteries | |
| CN110010863A (zh) | 一种锂离子电池负极材料预锂化的方法 | |
| CN104852035B (zh) | 氧化铝包覆的钛酸锂的制备方法 | |
| CN108807886A (zh) | 双层包覆锂离子电池正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2及其制备方法 | |
| CN107256955A (zh) | 一种改性锂离子电池高镍正极材料及其制备方法 | |
| CN110311130A (zh) | 一种铌酸钛负极材料及其制备方法 | |
| CN105958076A (zh) | 改性炭材料、其制备方法、负极铅膏、极板及铅炭电池 | |
| CN104009223A (zh) | 一种湿法包覆锂离子二次电池正极材料钴酸锂的方法 | |
| CN206240426U (zh) | 一种倍率型锂离子电池负极材料研磨搅拌装置 | |
| CN110277552A (zh) | 废旧电池中镍钴锰三元正极材料的修复再生方法 | |
| CN109461906A (zh) | 一种锂硫电池正极材料的制备方法 | |
| CN109494357B (zh) | 一种氟化铁掺杂纳米二氧化钛的制备与应用 | |
| CN111689523A (zh) | 金属铬掺杂δ-MnO2纳米片的制备方法 | |
| CN108010732A (zh) | 一种应用于超级电容器的新的纳米复合材料的制备 | |
| CN112072116A (zh) | 一种四氧化三钴掺杂碳包覆二氧化锡复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN107394154A (zh) | 一种改善三元正极材料性能的方法 | |
| CN108539180B (zh) | 锆酸锂-磷酸钒锂复合电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN110568052A (zh) | 一种比较锂离子电池碳负极材料低温性能的方法 | |
| CN113036230B (zh) | 一种钴酸锂软包电池的制备方法及其应用 | |
| CN106128789B (zh) | 一种复合电极浆料及其制备方法 | |
| CN107275586A (zh) | 钒酸锂复合电极材料及其制备方法与应用 | |
| CN114180627A (zh) | 一种钠离子电池正极材料及其制备方法以及钠离子电池 | |
| CN107993851B (zh) | 一种石墨烯基不对称超级电容器及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 315400 Changhe Town, Hemudu Site Town, Ningbo, Zhejiang, Yuyao Applicant after: ZHEJIANG HALISE NEW ENERGY Ltd. Address before: 315400 Changhe Town, Hemudu Site Town, Ningbo, Zhejiang, Yuyao Applicant before: NINGBO HAILIZI NEW ENERGY Co.,Ltd. |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: NINGBO HALISE NEW ENERGY LTD. TO: ZHEJIANG HALISE NEW ENERGY LTD. |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160722 Address after: 315414 Changhe Town, Hemudu Site Town, Ningbo, Zhejiang, Yuyao Patentee after: Zhejiang Hai Li Zi Electronic Technology Co.,Ltd. Address before: 315400 Changhe Town, Hemudu Site Town, Ningbo, Zhejiang, Yuyao Patentee before: Zhejiang Halise New Energy Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181101 Address after: 232100 Phoenix Industrial Park, Fengtai County, Huainan, Anhui Patentee after: ANHUI HAILIZI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 315414 Changhe pond, Hemudu Site Town, Yuyao City, Ningbo, Zhejiang Patentee before: Zhejiang Hai Li Zi Electronic Technology Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 232100 Phoenix Industrial Park, Fengtai County, Huainan, Anhui Patentee after: Anhui Fengchi New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 232100 Phoenix Industrial Park, Fengtai County, Huainan, Anhui Patentee before: ANHUI HAILIZI NEW ENERGY TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130612 |