鋰電池回收制造工藝流程及PACK基礎(chǔ)

時(shí)間：2020-06-09作者：江西聚鑫源廢舊物資回收有限公司瀏覽：82

鋰電池回收制造工藝流程及PACK基礎(chǔ)

 

鋰離子電池構(gòu)成主要由正極、負(fù)極、非水電解質(zhì)和隔膜四部分組成。目前市場上采用較多的鋰電池主要為磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池，二者正極原材料差異較大，生產(chǎn)工藝流程比較接近但工藝參數(shù)需變化巨大。若磷酸鐵鋰全面更換為三元材料，舊產(chǎn)線的整改效果不佳。對于電池廠家而言，需要對產(chǎn)線上的設(shè)備大面積進(jìn)行更換。




鋰電池回收制造工藝：前中后三道工序，占比接近35%/30%/35%




鋰電池的生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，主要生產(chǎn)工藝流程主要涵蓋電極制作的攪拌涂布階段（前段）、電芯合成的卷繞注液階段（中段），以及化成封裝的包裝檢測階段（后段），**量（采購金額）占比約為（35~40%）:（30~35）%:（30~35）%。差異主要來自于設(shè)備供應(yīng)商不同、進(jìn)口/國產(chǎn)比例差異等，工藝流程基本一致，**量占比有偏差但總體符合該比例。




鋰電生產(chǎn)前段工序?qū)?yīng)的鋰電設(shè)備主要包括真空攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)等；中段工序主要包括模切機(jī)、卷繞機(jī)、疊片機(jī)、注液機(jī)等；后段工序則包括化成機(jī)、分容檢測設(shè)備、過程倉儲物流自動(dòng)化等。除此之外，電池組的生產(chǎn)還需要Pack自動(dòng)化設(shè)備。




鋰電池**工藝的結(jié)果是將鋰電池正負(fù)極片制備完成，其**道工序是攪拌，即將正、負(fù)極固態(tài)電池材料混合均勻后加入溶劑，通過真空攪拌機(jī)攪拌成漿狀。配料的攪拌是鋰電后續(xù)工藝的基礎(chǔ)，高質(zhì)量攪拌是后續(xù)涂布、輥壓工藝高質(zhì)量完成的基礎(chǔ)。




涂布和輥壓工藝之后是分切，即對涂布進(jìn)行分切工藝處理。如若分切過程中產(chǎn)生毛刺則后續(xù)裝配、注電解液等程序、甚至是電池使用過程中出現(xiàn)安全隱患。因此鋰電生產(chǎn)過程中的**設(shè)備，如攪拌機(jī)、涂布機(jī)、輥壓機(jī)、分條機(jī)等是電池制造的**機(jī)器，關(guān)乎整條生產(chǎn)線的質(zhì)量，因此**設(shè)備的**量（金額）占整條鋰電自動(dòng)化生產(chǎn)線的比例較高，約35%。




鋰電池制造過程中，中段工藝主要是完成電池的成型，主要工藝流程包括制片、較片卷繞、模切、電芯卷繞成型和疊片成型等，是當(dāng)前國內(nèi)設(shè)備廠商競爭比較激烈的一個(gè)領(lǐng)域，占鋰電池生產(chǎn)線**量約30%。




目前動(dòng)力鋰電池的電芯制造工藝主要有卷繞和疊片兩種，對應(yīng)的電池結(jié)構(gòu)形式主要為圓柱與方形、軟包三種，圓柱和方形電池主要采用卷繞工藝生產(chǎn)，軟包電池則主要采用疊片工藝。圓柱主要以18650和26650為代表（Tesla單獨(dú)開發(fā)了21700電池、正在全行業(yè)推廣），方形與軟包的區(qū)別在于外殼分別采用硬鋁殼和鋁塑膜兩種，其中軟包主要以疊片工藝為主，鋁殼則以卷繞工藝為主。




軟包結(jié)構(gòu)形式主要面向中**數(shù)碼市場，單位產(chǎn)品的利潤率較高，在同等產(chǎn)能條件下，相對利潤**鋁殼電池。由于鋁殼電池易形成規(guī)模效應(yīng)，產(chǎn)品合格率及成本易于控制，目**者在各自市場領(lǐng)域均有可觀的利潤，在可以預(yù)見的未來，二者都很難被徹底取代。




由于卷繞工藝可以通過轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)電芯的高速生產(chǎn)，而疊片技術(shù)所能提高的速度有限，因此目前國內(nèi)動(dòng)力鋰電池主要采用卷繞工藝為主，因此卷繞機(jī)的出貨量目前大于疊片機(jī)。




鋰電后段生產(chǎn)工藝主要為分容、化成、檢測和包裝入庫四道工序，占生產(chǎn)線**量約35%?；珊头秩葑鳛楹蠖喂に囍休^主要環(huán)節(jié)，對成型的電池進(jìn)行激活檢測，由于電池的充放電測試周期長，因此設(shè)備的**量較高?；晒に嚨闹饕饔迷谟趯⒆⒁悍庋b后的電芯充電進(jìn)行活化，分容工藝則是在電池活化后測試電池容量及其他電性能參數(shù)并進(jìn)行分級?；珊头秩莘謩e由化成機(jī)和分容機(jī)通常由自動(dòng)化分容化成系統(tǒng)完成。




動(dòng)力電池組系統(tǒng)是將眾多單個(gè)的電芯通過串、并聯(lián)的方式連接起來的電池組，綜合了動(dòng)力和熱管理等電池硬件系統(tǒng)。Pack是動(dòng)力電池系統(tǒng)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)應(yīng)用的關(guān)鍵，是連接上游電芯生產(chǎn)和下游整車的應(yīng)用**環(huán)節(jié)，通常設(shè)計(jì)需求由電芯廠或汽車廠提出，通常由電池廠、汽車廠或者第三方Pack廠完成。




鋰電池Pack產(chǎn)線相對簡單，**工序包括上料、支架粘貼、電焊、檢測等工藝，**設(shè)備為激光焊接機(jī)以及各類粘貼檢測設(shè)備。目前，各大鋰電設(shè)備廠商在此領(lǐng)域的自動(dòng)化集成布局較少，而大族激光、聯(lián)贏激光等激光設(shè)備廠商由于在激光領(lǐng)域的**優(yōu)勢，在Pack設(shè)備領(lǐng)域占有率較高。




目前Pack生產(chǎn)的自動(dòng)化比例相對較低，是因?yàn)槟壳暗男履茉窜噯慰钴囦N量都不夠大，上自動(dòng)化生產(chǎn)線的成本較高。


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