鋰離子電池配料實習報告

2021-03-04 01:20:10 字數 4396 閱讀 6523

河南機電高等專科學校

畢業實習報告

系部: 電氣工程系

專業: 應用化工技術

班級: 化工091

學生姓名: 王瑞英

學號: 090316112

2023年3月18日

畢業實習任務書

1.時間:2023年3月12日~2023年3月23日,共兩周

2. 實習單位:太行新能源科技****

3. 實習目的:掌握鋰離子電池的整個生產流程及其工藝;重點掌握鋰離子電池的配料流程及其材料性質與作用。

4. 實習任務:

① 結合本次畢業實習目的,認真按照自己實習過程中所去實習單位發展及生產概況,聯絡自己專業知識在實際當中的應用,總結自己的心得體會。

② 作好實習筆記,對自己所發現的疑難問題及時請教解決。

③ 內容應涉及到每個實習單位,論述詳細。

實習報告

前言內容

在太行新能源科技****實習已經有乙個月了,在這乙個月中,我曾在製片車間與配料車間實習過,學了很多東西,將學校所學的知識用於實踐中,同時從實踐中學到許多在學校沒有學到的東西。如配料的配比,配料的時間控制,注意事項以及配料的整個流程,極片合格的判定等,同時還體會到了人際交往的重要性,與人相處的一些方法和手段,還學習了一些管理理念和管理方法,在實習期間真是獲益匪淺。

1、 實習單位及內容

1.1 太行新能源科技****

河南太行新能源科技****(原國營755廠)是一家以經營電池為主和生產加工型企業,公司位於河南新鄉,註冊資本為50000萬人民幣,主要經營鋰電池等產品。河南新能源科技****(簡稱新太行鋰電公司)。是一家真心專業從事動力鋰離子電池研發、生產,銷售的高科技公司,公司座落於河南新鄉牧野經濟開發區,占地300畝。

新太行鋰電公司已經建成年產3000萬只圓柱型鋰離子電池和能力。產品規格20多種,覆蓋園柱鋰離子電池、動力鋰離子電池等等。新太行鋰電公司的產品廣泛應用於膝上型電腦、電動玩具、電動工具、電動自行車、電動車、led燈、航模、數位相機、電子器械等等領域。

秉城「誠信、專業、共贏」的經營理念,堅持使用者至上、質量第

一、以科技服務客戶,堅持技術進步、不斷創新、不斷超越,已經成為一家在電工電氣行業頗具實力和規模的企業。

1.2 實習內容

我在公司所擔任的職務是ipqc,即質量管理與檢測,前期在製片車間實習,製片車間包含的工序有,輥壓分條、裁片、分檔。在此期間,我學了很多東西。在製片過程中的一些控制要點則是我們必須牢記的,它包括:

極片的存放條件以及存放時間、極片在空氣中所停留的時間控制、極片的擺放以及工作環境的控制等。之後便調到了配料東間實習,在這個車間我習到了更多的東西,如鋰離子電池的正負極材料的種類以及其性質和使用的型別;鋰離子電池漿料的配料比及其計算以及漿料的配置過程注意事項等。新太行鋰電公司主要生產兩大類的電池即18系列和26系列,18系列使用的原材料主要是liconimno2三元材料,26系列使用的主要是lifepo4,其負極均採用的是石墨碳。

下面針對三元材料電池的配料做一下簡單的介紹。

1.2.1 材料介紹

nmp:n-甲基吡咯烷酮,無色透明油狀液體,微有胺的氣味,與水、醇、醚、酯、酮、鹵代烴、芳烴互溶。揮發度低,熱穩定性、化學穩定性均佳。

對**有輕度刺激作用,現場操作人員應戴口罩、防護眼鏡及手套。

cmc: 羧甲基纖維素,白色絮狀粉末,無臭,無味,無毒。易溶於水,形成透明膠狀液,溶液呈中性。對光、熱穩定,吸濕性,溶於水中而生成透明膠狀液,故在此用作粘結劑。

superp li︱sp:小顆粒導電炭黑(35-40nm),比表面積62m2/g

因為石墨材料在迴圈過程中的膨脹和收縮,造成顆粒間的接觸點會越來越少,內阻公升高,所以在負極中我們一般會加一些鏈狀或網狀的導電劑sp,網住石墨顆粒,保持顆粒與顆粒之間的多點接觸。

ks-6:ks6為人造石墨用於正極導電劑,粒徑3.4μm, 比表面積20m2/g,相較於superp li︱sp較貴,它的結構為細微的鱗片狀,相對的潤滑性和導電性都比較好,用在正極中會更好的在電極輥壓中填充材料空隙和增加電極的柔韌性。

無水乙醇:一定程度上防止顆粒團聚、起到細化顆粒度的作用。同時具有一定的消泡作用。

pvdf:聚偏氟乙烯,外觀為半透明或白色粉體或顆粒,分子鏈間排列緊密,又有較強的氫鍵,在鋰離子電池中做粘結劑使用。

sbr:丁苯橡膠,在鋰離子電池中做粘結劑使用。

1.2.2 三元材料電池配料

1、 正極配料

正極採用的是幹混製備,即先將乾粉混合攪拌再稀釋。其步驟如下:

1) 首先確定裝置是乾淨、乾燥的;

2) 加原材料:依次將superp、pvdf、ks-6、主材按規定比例加入,公升鍋開機,先低速攪拌,以公轉3-5rpm,攪拌5min,然後緩慢增加至工藝引數。

3) 加nmp稀釋:先加入2/3nmp,開啟公轉3-5rpm ,待乾粉濕潤後將公轉公升至20 rpm ,攪拌5min。

4) 將料分散的:將剩餘的1/3nmp加入鍋中,開啟公轉3-5rpm,攪拌5min,然後緩慢增至工藝引數。

5) 檢測:攪拌結束後,測漿料的細度、粘度、漿料的阻值以及固含量。

:測粘度

為保證後期的極片質量,正極片的粘度範圍4000~6000pa·s

負極片的粘度範圍3000~4000pa·s

:細度測量

漿料測試引數:

磷酸鐵鋰漿料:30~60μm;

三元漿料:15~30μm;

鈷酸鋰漿料:15~35;

負極漿料:15~40;

普通負極漿料:15~60μm;

:漿料阻值

將萬用表紅黑筆交錯並列在一起,垂直液面置入燒杯中的待測漿料中,漿料要浸沒表針對1/2~2/3處,以免腐蝕錶筆,待數值穩定5~10s再讀數並記錄。

漿料阻值測試引數:

磷酸鐵鋰容量型漿料:100~500kω;

磷酸鐵鋰倍率型漿料:30~100 kω;

三元漿料倍率型:100~400 kω;

三元漿料容量型:100~400 kω;

負極漿料:3~30kω;

:固含量測試

取一片箔材稱其重量m1;

取侍測漿料少許置於箔材上稱其重m2;

放入烘箱中燒烤到水份蒸發完,稱其重m3。則

固含量=(m3-m1)/(m2-m1)*100%

實際固含量範圍±0.5%。

6)調粘度

補加適當的nmp,公轉10 rpm,分散1000 rpm,0.5h,重新檢測。合格的漿料儲存:真空度≤-0.08,公轉8 rpm,分散50 rpm低速攪拌待用。

7)合格漿料出料

8)清洗:用乾燥的布擦拭,關閉電源。

2、 正極配料攪拌引數:

3、 負極配料

1) 負極配膠步驟:

流程圖:

乾燥裝置→加去離子水→加nmp、無水乙醇→家cmc→濕潤cmc →分散cmc→目測母液→合格→真空儲存

解析:首先依次將去離子水、無水乙醇、nmp加入攪拌桶內,手動攪拌3-5分鐘後再將cmc按比例稱量好加入去離子水中。低速攪拌,直至cmc完全潤濕為止。

降下攪拌桶,用矽膠片將攪拌槳和桶壁的cmc乾粉或料團刮掉。公升攪拌桶,高速分散,真空度≤-0.08mpa,確保cmc完全溶解於水中,形成均勻膠液,目測膠液呈透明、顏色均

一、無雜質、屋為溶解料團。合格的膠液的儲存:真空度≤-0.08mpa。

2) 負極配料步驟

加sp:將superp加入以配好的母液中先低速攪拌3-5分鐘,再高速分散;

加主材:乾粉分三次加入,每次加量為剩餘乾粉的1/2,每次加完乾粉均低速攪拌,加完乾粉方可高速攪拌;

加sbr:加入sbr,先低速攪拌,公轉3-5rpm,攪拌5min,再高速分散;

加去離子水,高速分散過程中,分散0.5h後加入剩餘的nmp;

檢測:測粘度、細度、漿料阻值、實際固含量;

調粘度:不加適當水,重新攪拌檢測;

合格出料

清洗3) 負極配料攪拌工藝引數:

2、 自我感受

實習這麼長的時間,我的收穫很大。既掌握了鋰離子電池正負極配料流程,同時在實習期間,由於工作的需求和自己的求知慾望促使我自己也通過上網查資料了解了正負極的材料及其作用原理,是我更深層次的了解鋰離子電池的配料,當然,在這期間還有很多不懂的地方,比如三元材料的配比及其適用的電池型別是如何來判斷的,又比如製片之時公司利用銅帶代替鎳帶的原因等,這些需要我繼續學習了解。

與此同時,實習期間我更加體會到做事不能急,一定要認真,作為配料的qc主要就是監督配置的料新增的量與型別是否正確,而量的監督就必須自己計算,這就必須要認真,一點一點的計算,並且反覆驗算,我曾在計算時看錯工藝用量而導致10000pcs的料未能及時的完成,這是乙個極大的教訓,也是我更加銘記凡事要認真!!

2 社會需求及專業發展、自我定位

隨著社會對環境問題的重視、對資源的節約重視,新能源新恆威社會發展的必然方向,而鋰離子電池作為一種新興的環保能源勢必成為未來的焦點,對它的需求也會隨之越來越大,在電動車、電動汽車、電動玩具等方面的需求也會越來越強烈。當然由於社會需求的不斷**,電池製造專業方向也會成為各大電池廠、化工廠受寵的專業,我在公司擔任的是ipqc,我認為這個行業很有發展前景,所以我將會一直堅持在這個行業上發展下去。

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