合集预告：本合集系统解析锂离子电池电芯制造全流程及核心结构，涵盖浆料制备、极片成型、装配化成等关键工艺。

动力锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜四部分组成，目前市场上动力锂离子电池的种类主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池，虽然这两种电池的材料组分和工艺参数差异较大，但生产工艺流程类似。

锂离子电池的生产工艺比较复杂，主要包括三大部分：

1）极片制造，主要包括：合浆、涂布、辊压分切、激光切极耳四个工序，即前工段；

2）电芯制造，主要包括：卷绕、组装、激光焊接、烘烤四个工序，即中工段；

3）分容检测，主要包括：注液封口、清洗、化成、分容等工序，即后工段。

其中前工段所需设备主要包括合浆机、涂布机、辊压分切机和激光切极耳成型机等；中工段所需设备主要包括卷绕机、组装线设备、激光焊接机和烘箱等；后工段所需设备主要包括注液机、清洗机、化成分容检测设备、过程仓储物流自动化设备等。

极片制造关系电池核心性能，工艺流程一般为：活性物质、导电剂和黏结剂等混合制备成浆料，然后涂敷在铜或铝集流体两面，经干燥后去除溶剂形成极片，极片颗粒涂层经过压实致密化，再裁切或分条。

01 合浆工序涉及的关键词

合浆工序，又称"匀浆"或"制浆”，是整个电池极片制备过程中最关键的因素。具体过程是将正/负极活性物质、导电剂、粘结剂、分散剂等固体材料与溶剂（NMP或水)按特定比例混合，通过机械搅拌等物理作用，形成均匀、稳定固液悬浮浆料的过程。

Tips：浆料的质量直接决定了后续涂布极片的均匀性、致密性和粘结强度，进而影响电池的内阻、容量、循环寿命等关键性能指标。

1）打胶：溶剂和黏结剂以固定比例添加到打胶罐中并进行真空搅拌。

2）固含量：浆料在规定条件下烘干后剩余部分占总量的质量百分数，即活性物质、导电剂、黏结剂等固体物质在浆料整体质量中的占比。

3）浆料黏度：浆料在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为浆料黏性。黏度的大小取决于液体的性质与温度，温度升高，黏度会迅速减小。

4）浆料细度：浆料的分散程度的量度。

制浆机主要有如下几种类型：

双行星搅拌技术

以双行星搅拌机为核心，适应性强且操作便捷。但其分散能力有限，难分散物料效果欠佳。虽可搭配高速分散机提升效率，仍难以满足锂电行业快速扩张的产能需求，逐渐被更高效技术替代。

双螺杆制浆技术

以双螺杆制浆机为核心，具备低能耗、高效率及大产能优势。但原材料适应性差、品种切换不便且金属异物控制难，更适用于原料稳定、换型少的产线，对设备材质与耐磨耐腐蚀性要求极高。

循环式高效制浆技术

融合连续与批次制浆优势，采用批次计量、连续投料、循环分散模式。该技术解决双行星搅拌效率低、一致性差问题，兼具低能耗、大产能优势，已被头部锂电厂商批量采用，正逐步替代传统技术。

02 合浆工序的主要步骤

（1）自动配料系统

黏结剂和溶剂通过计量系统按照一定配比输送到打胶罐进行打胶，打胶完成后的胶液输送到储罐中备用。同时将正极或负极粉料（包括活性物质、导电剂等）通过计量系统按照设定配比自动地、连续地在线输送到混合机（螺旋混合或搅拌混合)中。

（2）混合过程

将混合均匀的粉料、胶液及溶剂按照一定配比添加到合浆机/混浆机中制备浆料。主要实现对物料的连续混合、研磨、分散、脱泡等功能。

（3）高速分散

将混合均匀的浆料经过除磁系统输送到高速分散均质机中。利用高速分散机内动、静刀组高速运转产生的离心力将物料抛向四周。团聚物、大颗粒团在受到撞击力、剪切力、摩擦力等综合作用力下被瞬间打散，实现超细分散的日的。同时，高速分散均质机中的滤网可以将残留的闭聚物进行过滤处理，保证浆料颗粒的均匀性。

（4）二次分散

从高速分散均质机出来的浆料进入中转搅拌签缓存，经过中转搅拌签搅拌后，使物料混合更均匀，降低物料黏度，并抽真空除泡。利用黏度检测仪检测合格后的浆料即为涂布前的合格浆料。

（5）传送至涂布机

中转搅拌线分散混合后的合格的浆料通过泵输送，经过磁性过滤器除铁，自动刮刀过滤器去除杂质后，输送至涂布机头的浆料储罐内，合浆步骤完成。

03 合浆常见问题

电池浆料要求分散均匀，如果浆料分散不均，有严重的团聚现象，电池的电化学性能将受到影响：

1）若导电剂分布不均匀，电极在充放电过程中，各处电导率不同会发生不同的电化学反应，负极处可能产生较复杂的SEI膜，可逆容量减小，并伴有局部的过充过放现象或导致析锂，形成安全隐患；

2）若黏结剂分布不均，颗粒之间、颗粒与集流体之间黏结力出现过大或过小的情况，过大部位出现部分团聚导致结块以及挂带现象，过小部位电极内阻大甚至会掉料，最终影响整个电池容量的一致性。

合浆过程中常见的问题有：

1）负极浆料飘蓝：说明SBR(水性黏结剂)在负极浆料中不稳定，这种不稳定来自于SBR本身和石墨、导电剂、CMC的亲和性，石墨等碳材料是疏水材料。

2）负极粘辊：排除其他外部因素，飘蓝上浮带来的直接影响就是涂布后造成SBR的浓度分布差，料与箔材的粘接性能变差，辊压时就容易粘辊。

负极浆料飘蓝

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       原文标题 : 锂离子电池生产工艺流程系列1：合浆