鋰電設備主要應用於鋰電池生產過程的各個工藝環節,鋰電池材料主要由正極材料、負極材料、隔膜和電解液四大材料組成,此外還包括包裝等其他部分。鋰電池設備是鋰電池製造行業的必需設備和基礎設施。
一、鋰電生產設備
按照鋰離子電池的生產流程,鋰電設備主要可以分為前端設備、中端設備和後端設備。
1、鋰電前端設備:鋰電前端設備主要是針對電極製片工序,包括真空攪拌機、塗佈機、輥壓機和分切機等。塗佈工藝要求將攪拌後的漿料均勻地塗在金屬上,厚度精確到3μm以下,分切要需要保證切片表面不能存在任何毛刺,否則會對後續工藝產生很大影響。因此,前端設備是電池製造的核心設備,關乎整條生產線的質量。
2、鋰電中端設備:鋰電中端設備主要覆蓋電芯裝配工序,主要包括捲繞機或疊片機、電芯入殼機、注液機以及封口焊接等設備。
3、後端設備:後端設備主要覆蓋電芯激活化成、分容檢測以及組裝成電池組等工藝。相對而言,中後端設備如入殼、封口、檢測等機器相對簡單,技術要求不高。
鋰電設備在設計、生產技術、管理水平上受到限制,沒有形成一定的企業規模,並且無法保證供給需求。
二、鋰電池的原材料有哪些?
鋰電池的原材料構成主要有:正極材料、負極材料、隔膜、電解液。
1、正極材料:在正極材料當中,最常用的材料有鈷酸鋰,錳酸鋰,磷酸鐵鋰和三元材料。正極材料佔有較大比例,因為正極材料的性能直接影響著鋰離子電池的性能,其成本也直接決定鋰電池成本高低。
2、負極材料:在負極材料當中,目前負極材料主要以天然石墨和人造石墨為主。負極材料作為鋰電池四大組成材料之一,在提高電池的容量以及循環性能方面起到了重要作用,處於鋰電池產業中游的核心環節。
3、隔膜:市場化的隔膜材料主要是以聚乙烯、聚丙烯為主類隔膜。鋰電池的結構中,隔膜是關鍵的內層組件之一。隔膜的性能決定了電池的界面結構、內阻等,直接影響電池的容量、循環以及安全性能等特性,性能優異的隔膜對提高電池的綜合性能具有重要的作用。
4、電解液:電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配製而成的。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。
隨著鋰電池應用得越來越廣泛,為滿足人們的使用要求,企業在不斷地擴大生產規模,鋰電設備企業不斷地增加產量。當前,中國不斷開放新能源政策,生產鋰電設備的企業也層出不窮,並且數量在快速地增長,導致鋰電設備的市場競爭也越來越激烈。
中國鋰離子電池材料的生產工藝、設備管理水平急需轉型升級,利用信息技術提升、改善、重構生產要素,提高企業組織管理水平,創新生產方式,提升資產質量和服務功能,適應市場的迅速發展和變化。