注液、預(yù)封工序
軟包電芯在頂側(cè)封之后,需要做X-ray檢查其卷芯的平行度,然后就進(jìn)干燥房除水氣去了。在干燥房靜置若干時(shí)間時(shí)候,就進(jìn)入了注液與預(yù)封工序。
通過(guò)上面的介紹我們知道,電芯在頂側(cè)封完成之后,就只剩下氣袋那邊的一個(gè)開(kāi)口,這個(gè)開(kāi)口就是用來(lái)注液的。在注液完成之后,需要馬上進(jìn)行氣袋邊的預(yù)封,也叫作一封。一封封裝完成后,電芯從理論上來(lái)說(shuō),內(nèi)部就是完全與外部環(huán)境隔絕了。一封的封裝原理與頂側(cè)封相同,這里就不贅述了。
靜置、化成、夾具整形工序
在注液與一封完成后,首先需要將電芯進(jìn)行靜置,根據(jù)工藝的不同會(huì)分為高溫靜置與常溫靜置,靜置的目的是讓注入的電解液充分浸潤(rùn)極片。然后電芯就可以拿去做化成了。
上圖是軟包電芯的化成柜,其實(shí)就是一個(gè)充放電的裝置,我找了好久沒(méi)有找到帶電芯的圖片,大家想想一下電芯夾在上面的畫(huà)面就OK了。化成就是對(duì)電芯的首次充電,但不會(huì)充到使用的最高電壓,充電的電流也非常小。
化成的目的是讓電極表面形成穩(wěn)定的SEI膜,也就是相當(dāng)于一個(gè)把電芯“激活”的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生一定量的氣體,這也就是為什么鋁塑膜要預(yù)留一個(gè)氣袋。有些工廠(chǎng)的工藝會(huì)使用夾具化成,即把電芯夾在夾具里(有時(shí)候圖簡(jiǎn)便就用玻璃板,然后上鋼夾子)再上柜化成,這樣產(chǎn)生的氣體會(huì)被充分地?cái)D到旁邊的氣袋中去,同時(shí)化成后的電極界面也更佳。
在化成后有些電芯,尤其是厚電芯,由于內(nèi)部應(yīng)力較大,可能會(huì)產(chǎn)生一定的變形。所以某些工廠(chǎng)會(huì)在化成后設(shè)置一個(gè)夾具整形的工序,也叫作夾具baking(烘烤)。
二封工序
剛才說(shuō)了化成過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氣體,所以我們要將氣體抽出然后再進(jìn)行第二次封裝。在這里有些公司成為兩個(gè)工序:Degassing(排氣)與二封,還有后面一個(gè)剪氣袋的工序,這里我就一起籠統(tǒng)的都稱(chēng)為二封了。
二封時(shí),首先由鍘刀將氣袋刺破,同時(shí)抽真空,這樣氣袋中的氣體與一小部分電解液就會(huì)被抽出。然后馬上二封封頭在二封區(qū)進(jìn)行封裝,保證電芯的氣密性。最后把封裝完的電芯剪去氣袋,一個(gè)軟包電芯就基本成型了。二封是鋰離子電池的最后一個(gè)封裝工序,其原理還是跟前面的熱封裝一樣,不再贅述。
后續(xù)工序
因?yàn)轭}主問(wèn)的是封裝,后面的跟封裝關(guān)系不大,所以二封之后的工序我就一起說(shuō)了。
二封剪完氣袋之后需要進(jìn)行裁邊與折邊,就是將一封邊與二封邊裁到合適的寬度,然后折疊起來(lái),保證電芯的寬度不超標(biāo)。折邊后的電芯就可以上分容柜進(jìn)行分容了,其實(shí)就是容量測(cè)試,看電芯的容量有沒(méi)有達(dá)到規(guī)定的最小值。從原則上來(lái)說(shuō),所有的電芯出廠(chǎng)之前都需要做分容測(cè)試,保證容量不合格的電芯不會(huì)送到客戶(hù)手中。但在電芯生產(chǎn)量大的時(shí)候,某些公司會(huì)做部分分容,以統(tǒng)計(jì)概率來(lái)判斷該批次電芯容量的合格率。
分容后,容量合格的電芯就會(huì)進(jìn)入后工序,包括檢查外觀、貼黃膠、邊電壓檢測(cè)、極耳轉(zhuǎn)接焊等等,可以根據(jù)客戶(hù)的需求來(lái)增減若干工序。最后就是OQC檢查,然后包裝出貨了。
注意,到這里都還只是電芯。電芯會(huì)送到Pack廠(chǎng)進(jìn)行進(jìn)一步的加工,包括焊接電路板,包裝等等。Pack廠(chǎng)的下游是各個(gè)使用廠(chǎng)家,比如蘋(píng)果、聯(lián)想、華為這種的,他們會(huì)把電池Pack拿去裝到終端里,然后才來(lái)到我們消費(fèi)者手中。