一种动力型锂电池全自动生产线及其生产工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锂电池生产装置和生产工艺的技术领域，具体是指一种动力型锂电池 全自动生产线及其生产工艺。
【背景技术】
[0002] 随着能源的紧缺和世界环保方面的压力，大容量动力蓄电池逐渐形成动力电源的 主体，其中作为绿色蓄电池的锂电池，因不会造成二次污染且不具有记忆效应等，逐渐成为 动力电源市场应用的首选。动力型锂电池具有能量高、电池电压高、工作温度范围宽、贮存 寿命长、具备高功率承受力、自放电率很低、重量轻、绿色环保、无记忆效应等优点，主要应 用于混合动力车、电动汽车、电动自行车、以及未来太阳能LED路灯储能设备等方面。环境 适应性好、高比能、高安全性和轻量化动力型锂电池正在成为目前国内外研究热点和未来 发展方向。
[0003] 目前在国内，大部分锂电池生产厂家依托购买单一生产设备，组成锂电池生产线 进行锂电池生产，但仍以半自动化设备、单机自动化设备为主，良品率大约只有80%~85%， 其产品致密性、使用寿命、生产效率和自动化程度等性能指标，与国外产品相比还有很大差 距。此外，在我国动力型锂电池制造过程的安全性、一致性、质量控制、规模化制造工艺等方 面，还存在着一系列关键工艺技术问题亟待解决。因此，突破制约动力型锂电池批量化、规 模化制造的关键共性技术，研发具有我国自主知识产权的动力型锂电池关键制造装备及自 动化生产线，对发展我国新能源、电动汽车以及高端装备制造等战略性新兴产业具有重要 的战略意义。
[0004] 从工业控制应用和实际生产的角度出发，研制高度自动化、功能齐全、操作简单安 全、性价比高、运行更加可靠的动力型锂电池全自动生产线已成为当前所需。通过采用新的 设计思路及最新的工艺要求，实现动力型锂电池的全自动化生产，快速提升我国锂电池的 产品档次，大幅降低控制系统成本，提高产品竞争力，提高经济效益，满足国内市场对锂电 池设备的需求，为我国获得更大的市场、在电池行业未来发展中占据主动打下良好基础，具 有较高的研究意义和实际应用价值。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于针对现有动力型锂电池生产线及生产工艺存在的问题，通过自 主研发改进生产线关键设备和关键工艺，优化单元设备的配置进而完善整个生产流水线产 能匹配和整体配置，提出了一种动力型锂电池全自动生产线及其生产工艺。该生产线及其 生产工艺提高了设备的自动化控制水平、生产运行的可靠性、安全性以及整个生产过程的 质量精度，进而提高了最终产品的质量优率，降低了生产成本，具有自动化程度高、成本低、 生产参数可调控和安全可靠等优点。同时提供一种锂电池负极材料，降低经过多次放电后 其放电容量的损失。
[0006] 本发明的技术方案包括：一种动力型锂电池全自动生产线由极片制作单元、电池 组装单元、电池注液单元和出厂处理单元组成，各单元具有相应的自动化控制系统。极片制 作单元主要由搅拌机、涂布机、滚压机、连续烘干机、分条机和五金落料模冲切机组成；电池 组装单元主要由全自动叠片机、极耳焊接循环线、铝塑膜自动冲壳机和封装线组成；电池注 液单元主要由全自动注液机、隧道炉、热冷压机、化成系统和五合一成型机组成；出厂处理 单元主要由OCV测试机、OCV分组机和成组系统组成；各单元自动化控制系统主要采用PLC、 工控机、液压和气动元件进行电气控制；传送转运由各单元内部和单元间的传送带负责。通 过自主研发改进生产线关键设备和关键工艺，优化单元设备的配置进而完善整个生产流水 线产能匹配和整体配置，实现了动力型锂电池的全自动生产。
[0007] 更具体地： 本发明的第一个方面： 一种动力型锂电池全自动生产线，包括有依次布置的极片制作单元、电池组装单元、电 池注液单元和出厂处理单元；各个单元具有相应的自动化控制系统； 所述的极片制作单元包括有依次布置的搅拌机、涂布机、滚压机、连续烘干机、分条机 和冲切机； 所述的电池组装单元包括有依次布置的叠片机、极耳焊接循环线、铝塑膜自动冲壳机 和封装线10组成； 所述的电池注液单元包括有依次布置的注液机、隧道炉、热冷压机、化成系统和成型 机。
[0008] 所述的出厂处理单元包括有0CV测试机、0CV分组机和成组系统。
[0009] 各个单元之间以及单元内部之间通过传送带实现传送转运。
[0010] 所述各个单元自动化控制系统主要采用PLC、工控机、液压和气动元件进行电气 控制；所述冲切机（6)为五金落料模冲切机；所述叠片机（7)为全自动叠片机，所述注液机
[11] 为全自动注液机；所述成型机（15)为抽真空、封口、气袋裁切、折边和烫边五个工序合 一的五合一成型机。
[0011] 本发明的第二个方面： 基于上述的动力型锂电池全自动生产线的生产工艺，包括如下步骤： 第1步，极片制作：分别将正、负极材料涂布于基体材料上，制作成正极片和负极片，再 依次经过滚压、烘烤、分条、冲切处理后，得到电池极片； 第2步，电池组装：将电池极片进行叠片处理，再依次通过焊接极耳、极耳贴胶、短路检 测、铝塑膜冲壳、封膜封边、侧边裁剪以及入电池盒处理，得到半成品单体锂电池；； 第3步，电池注液：对第2步制备得到的锂电池半成品中加注电解液，再依次经过烘烤、 热压、冷压、化成处理后，进行电池成型处理，得到成品的单体锂电池； 第4步，对第3步制备得到的电池进行测试、单体电池进行串并联、集成保护电路、整体 装壳，得到所述的动力型锂电池。
[0012] 所述的第1步，烧烤的温度是80°C。
[0013] 所述的第1步，电池成型处理中包括有抽真空、封口、气袋裁切、折边和烫边五个 步骤。
[0014] 进一步具体的工艺为包括以下步骤： 步骤（1)极片制作 ① 生产开始时将正负极材料按配比分别放入搅拌机的搅拌罐中，启动电源，进行配料 搅拌处理； ② 将正、负基体材料分别放入涂布机内，涂布机均匀地将搅拌均匀配料涂布到基体材 料两侧，形成半成品电芯膜片；所述正极基体材料为铝膜，所述负极基体材料为铜膜； ③ 滚压机通过机械滚压对半成品电芯膜片进行滚压处理，使电芯膜片表层涂布的配料 均匀结实的附着在膜片上； ④ 调节烘干机传送带的运行速度和进风量，半成品的电芯膜片置于传送带上，在80Γ 的箱内温度下连续烘烤，边传送边烘烤； ⑤ 利用分条机对烘烤完成的电芯膜片进行分条处理，分条宽度按不同生产要求进行调 整； ⑥ 正负极各多台五金落料模冲切机对分条后的电芯膜片进行极片成型冲切加工，要求 极片毛刺控制在〇. 〇15mm以内，定位精度控制在±5μm以内； 步骤（2)电池组装 ① 生产线多台全自动叠片机根据不同生产要求进行正负极片的叠片处理； ② 叠片后的电芯送入极耳焊接循环线进行正负极耳裁切、正负极耳预焊接、正负极耳 焊接、焊接位双面贴黄胶、短路检测工序，均实现流水线作业； ③ 极耳焊接循环线工作的同时，铝塑膜自动冲壳机对锂电池电芯包装膜的连续自动冲 压成形，将铝塑膜冲压剪裁形成单个电池铝塑膜； ④ 将焊接完成的电芯和电池铝塑膜送入封装线进行流水线加工(封装工序依次包括铝 塑膜入夹具、电芯入铝塑膜、铝塑膜合盖、预顶封、顶侧封边、四角预压整形、夹具出电池、侧 边裁切、喷电子码入电池盒和收集下线工序)，形成半成品单体锂电池； 步骤（3)电池注液 ① 全自动注液机对半成品单体锂电池进行加注电解液，采用自动化控制，精确控制注 液量，使注液误差控制在±0. 〇lg，独立工控数据库随机读取各ID号对应电池的注液信息 量，下料端自行分离出不良注液产品，生产夹具自动回收利用； ② 单体锂电池注液后放入静置隧道炉，静置在线烘烤24小时以上，使电解液有效渗 透，采用PID温度控制方式保证锂电池烘烤时温度控制精度为±5°C，当烘烤结束时，自动 将烘烤完的锂电池装入托盘内； ③ 烘烤后的单体锂电池送入热冷压机进行热压和冷压，以保证电解液与极片的充分 吸收和电芯厚度的均匀，其中，热压和冷压温度可调节，压力采用气液增压缸，压力大小可 调； ④ 热冷压处理后的单体锂电池通过化成系统进行化成处理； ⑤ 利用五合一成型机对化成后的锂电池抽真空、封口、气袋裁切、折边和烫边五个工序 合并到一起进行顺序加工，最终得到成品的单体锂电池； 步骤（4)出厂处理 ① 利用0CV测试机对成品的单体锂电池进行电压和内阻测试，并对每块锂电池的数据 参数进行记录和根据设计参数进行不良品的分选； ② 利用0CV分组机对单体锂电池进行性能分组，分组标准依照锂电池的电压、电阻、容 量以及电压降进行分组，以便用作不同的用途； ③最后将单体锂电池送入成组系统，按照最终成品电池组产品参数对单体电池进行串 并联、集成保护电路、整体装壳成组处理，得到所述的动力型锂电池。
[0015] 根据本发明的第三个方面： 一种改性负极材料的制备方