随着技术不断发展，电池的各种全新制造工艺和技术层出不穷，今天我们就来 看一看，锂电池的详细制作工艺。
首先，锂电池制作可分为 正极配料、负极配料、涂布、正极制片、负极制片、正 极片制备、负极片制备、卷绕、入壳、滚槽、电芯烘烤、注液、超焊盖帽 共 13 大步骤。
1 正极配料
锂电池的正极材料由活性物、导电剂、粘结剂组成，其具体制作流程如下：
1.1 来料确认&烘烤
一般导电剂需大约 120℃烘烤 8 小时，粘结剂 PVDF 则需约 80℃烘烤 8 小时，活 性物（LFP、NCM 等），视来料状态和工艺而定是否需要烘烤干燥。当前车间要 求温度≤40℃、湿度≤25%RH。
1.2 配置 PVDF 胶液
如果采用湿法工艺，则需要提前配好 PVDF 胶液（溶质 PVDF ，溶液 NMP），
PVDF 胶液好坏对电池的内阻、电性能影响至关重要。影响打胶的因素有温度、搅 拌速度。温度越高，胶液配出容易泛黄，影响粘结性；搅拌的速度太高，容易将胶 液打坏，具体的转速需要看分散盘的大小而定，一般情况下分散盘线速度在 10-
15m/s（对设备依赖性较高）。此时要求搅拌罐需要开启循环水，温度≤30℃。
1.3 正极浆料
此时需要注意加料的顺序（先加活性物和导电剂慢搅混合、再加入胶液）、加料时 间、加料比例，要严格按工艺执行。
其次需要严格控制设备公转和自转速度（一般分散线速度要在 17m/s 以上具体要 看设备性能，不同厂家差别很大）、搅拌的真空度、温度。
在此阶段需要定期检测浆料的粒度和粘度，而粒度和粘度跟固含量、材料性能、加料顺序和制程工艺关系紧密。 此时常规工艺要求温度≤30℃、湿度≤25%RH 、真 空度≤-0.085MPa 。浆料配完后就要将浆料转出至中转罐或涂布车间，浆料转出时 需要对其过筛， 目的就是过滤大颗粒物、沉淀和去除铁磁性等物质。大颗粒影响涂 布到最后可能导致电池自放过大或短路的风险；浆料铁磁性物质过高会导致电池自 放电过大等不良。 此时的工艺要求是温度≤40℃ , 湿度≤25%RH ，筛网≤100 目，粒度≤15um（参数仅供参考）。
2 负极配料
负极和正极相似，除了活性物、导电剂、粘接剂以外，还需要分散剂。
2.1 来料确认
常规负极体系为水系混料过程（溶剂为去离子水），因此来料无需干燥要求。 此过程要求去离子水导电率在≤1us/cm 。车间要求温度≤40℃、湿度≤25%RH。 具体的工艺示意图如下：
2.2 制备胶液
料确认完成后，首先制备胶液。此时石墨 C 和导电剂倒入搅拌机进行干混，建议 不抽真空，开启循环水（干混时颗粒挤压摩擦产热严重），低速 15-20rpm ，间隔 15 分钟刮料循环 2-3 次。接下来将胶液倒入搅拌机中开启抽真空 (≤ -0.09mpa），低速 15-20rpm 刮料循环 2 次，再调整转速（低速 35rpm ，高速1200-1500rpm），运行 15-60 分钟（具体依各厂家的自身的湿法工艺而定）。最后将 SBR 倒入搅拌机中，建议此时快速低时搅拌（SBR 属于长链高分子物，速 度过高时间过长分子链易打断失去活性），建议低速 35-40rpm ，高速 1200-1800rpm ，10-20 分钟。
2.3 粘度测量
参考数值如下：粘度 2000-4000m Pa.s、粒度≤35μm 、固含量 40-70% ，抽真空过 筛≤100 目。
具体的工艺值需要根据材料物性、混料工艺等影响有一定差异。车间要求温度 ≤30℃、湿度≤25%RH。
3 涂布
3.1 正极涂布
将正极浆料挤压涂或喷涂在铝集流体 AB 面上，单面密度 20-40 mg/cm2（NCM 功 率型），涂布烤箱温度常规 4-8 节或更多，每节烘烤温度95-120℃ , 按实际需要 调整，避免烘烤开裂出现横向裂纹和滴溶剂现象 。
转移涂布辊速比 1.1-1.2 ，间隙位打薄 20-30um（避免拖尾导致在极耳位压实过 大，电池循环过程析锂），涂布水份≤2000-3000ppm（具体要根据材料和工艺而 定）。车间正极温度≤30℃ , 湿度≤25% 。示意图如下：
涂布走带示意图
3.2 负极涂布
将负极浆料挤压涂或喷涂在铜集流体 AB 面上，单面密度约 10-15mg/cm2 ，涂布 烤箱温度常规 4-8 节或更多，每节烘烤温度 80-105℃ , 按实际需要调整，避免烘 烤开裂出现横向裂纹。
转移辊速比 1.2-1.3 ，间隙位打薄 10-15um ，涂布水份≤3000ppm ，车间负极温度 ≤30℃ , 湿度≤25%。
4 正极制片
正极涂布干燥完，需要在工艺时间内进行对辊。对辊即对极片进行压实， 目前有热 压和冷压两种工艺。 热压压实相对冷压高，反弹率较低；冷压工艺相对简单易操 作控制。
对辊主要设备到如下工艺值：压实密度、反弹率、延伸率。 同时要注意极片表面无脆片、硬块、掉料、波浪边等现象且间隙处不允许断裂。 此时车间环境温度≤23℃、湿度≤25%。
压实：单位体积敷料的质量， 目前常规物料的真密度数据：
反弹率：一般反弹 2-3μm；
延伸率：正极极片一般在 1.002 左右。
极片对辊示意图
正极对辊完接下来就是分条，即将整片极片分裁剪宽度一样的小条（对应电池高 度），分条要注意极片的毛刺，需要全检极片的 X 和 Y 向的毛刺（借助二次元设 备），纵向毛刺长度工艺 Y≤1/2 H 隔膜厚度。车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃。
分切示意图
5 负极制片
负极制片与正极同样操作，但工艺设计不同，车间环境温度≤23℃、湿度≤25%。 常见负极物质的真密度：
常用负极压实表
反弹率：一般在 4-8μm 左右；
延伸率：一般在 1.0012 左右。
负极分条与正极分条工艺类似，X 和 Y 向毛刺都需要控制。车间环境温度≤23℃、 露点≤-30℃。
6 正极片制备
分条完毕后，需对正极片进行干燥处理（120℃) , 再就是焊接铝极耳和极耳包胶 工艺。此时需要考虑极耳长度和整形宽度。
以某锂电池设计为例， 设计极耳外露主要考虑到正极耳要焊接盖帽和滚槽时合理配合。
极耳外露过长，滚槽时易使极耳与钢壳短路；过短极耳无法焊接盖帽。极目前超声 焊头有线状和点状，国内工艺较多采用线状（过流、焊强考虑）。
另采用高温胶将极耳包覆， 主要考虑到金属毛刺和金属碎屑造成短路风险 。此车 间环境温度≤23℃、露点≤-30℃、正极水份含量≤500-1000ppm。
某型正极耳焊接简易工艺
极耳焊接示意图
卷绕型正极耳包胶示意图
7 负极片制备
需对负极片进行干燥处理（105-110℃) , 再就是焊接镍极耳和极耳包胶工
艺。也需要考虑极耳长度和整形宽度。此车间环境温度≤23℃、露点≤-30℃、负极 水分含量≤500-1000ppm。
某型负极耳焊接简易工艺
8 卷绕
卷绕就是将隔膜、正极片、负极片通过卷绕机成单个卷芯。原理是采用负极包住正 极，再通过隔膜将正负极片隔离。
因为常规体系负极作为电池设计的控制电极，容量设计高于正极，使在化成充电时 正极的 Li+能在负极“ 空位“存放。 卷绕需要特别关注卷绕张力和极片对齐度 。
卷绕张力小，会影响内阻和入壳率；张力过大易造成短路或断片风险。 对齐度指 负极、正极和隔膜的相对位置，负极宽度 59.5mm 、正极 58mm 、隔膜 61mm ，三 者居中对齐，避免短路风险 。卷绕张力一般在正张力 0.08-0.15Mpa，负张力 0.08-0.15Mpa；上隔膜张力 0.08-0.15Mpa，下隔膜张力 0.08-0.15Mpa ，具体要依据设备和工艺调整。此车间环境温 度≤23℃、露点≤-30℃、水分含量≤500-1000ppm。
卷绕极片隔膜叠放顺序示意图
卷绕成卷芯示意图
9 入壳
卷芯入壳前需要进行 Hi-Pot 测试电压 200-500V（测试是否存在高压短路），吸尘 处理（入壳前进一步控制粉尘）。
这里需要强调锂电的三大控制点水分、毛刺、粉尘。
前面工序完成后，将下面垫垫入卷芯底部后弯折负极耳，使极耳面正对卷芯卷针 孔，最后垂直插入钢壳或铝壳（以某型号为例，外直径约为 18mm ，高度约为71.5mm）。
当然卷芯的横截面积要小于钢壳内截面积，大约入壳率在 97-98.5% ，因为要考虑 到极片反弹值和后期注液时下液程度。同入面垫工序，将上面垫也装配完成。此车 间环境温度≤23℃、露点≤-40℃。
入壳示意图
10 滚槽
将焊针（一般是铜质或合金材质），插入卷芯中间孔。常用焊针规格在Φ2.5*1.6mm ，达到负极极耳焊接强度≥12N 为合格， 过低容易虚焊，内阻偏大；
过高容易将钢壳表面的镍层焊掉，导致焊点处生锈露液等隐患 。滚槽简单理解就 是将卷芯固定在壳体内不晃动。此工序需特别注意横向挤压速度和纵向下压速度匹 配，避免横向速度过大将壳体割破，纵向速度过快槽口镍层脱落或影响槽高进行影 响封口。
需要检测槽深、扩口、槽高工艺值是否达标（通过实际和理论计算）。常见的 滚刀规格有 1.0 、1.2 、1.5mm 。滚槽完成后需要再次对整体吸尘处理，避免金属碎 屑，真空度≤-0.065Mpa，吸尘时间 1-2s 。此车间环境温度≤23℃、露点≤-40℃。
点底焊和滚槽示意图
11 电芯烘烤
圆柱电芯经过滚槽之后，接下就是非常重要的一步：烘烤。电芯在制作过程
中，会带入一定的水分，如果不及时得把水分控制在标准之内，将会严重影响电池 性能的发挥和安全性能。一般采用自动真空烤箱进行烘烤，整齐放入待烘烤电芯， 在烘箱里面摆好干燥剂，设置参数，加热升温至 85℃（以磷酸铁锂电芯举例），需要经过几个真空干燥循环才能达到标准。
几种不同尺寸电芯烘烤标准：
注：设置温度 85℃ , 实际温度 85±3℃
12 注液
将烘烤好的电芯进行水分测试，符合前面的烘烤标准后，才能进行下一步：注入电 解液。
将烘烤合格的电芯快速放入真空手套箱内，进行称重，记录重量，套上注液套杯， 将设计好重量的电解液加入套杯中（一般会进行泡液实验：将电芯放入电解液中， 浸泡一段时间，测试电芯最大吸液量，一般按实验量进行注液），放入真空箱中抽 真空（真空度≤-0.09Mpa），加速电解液侵润极片。
进行几次循环后，取出电芯进行称重，计算注液量是不是符合设计值，少了需要进 行补液，超了需要倒掉多余部分，直到符合设计要求。手套箱环境：温度≤23℃、露点≤-45℃。
13 超焊盖帽
提前将盖帽放入手套箱中，一手将盖帽紧扣在超焊机下模具，一手拿电芯，电芯正 极耳与盖帽极耳对齐，确认正极耳与盖帽极耳对齐 OK 后，踩下超焊机脚踏板开关。
之后需要全检电芯： 自检极耳焊接效果， 首先是观察极耳是否对齐；其次是轻拉 极耳，看极耳是否松开 。超焊盖帽虚焊的电芯需要重新进行超焊。
不是从事制造的都看不懂