一.扣式電池基本介紹

　　鋰離子扣式電池重要由以下幾部分組成：正極殼、負(fù)極殼、(正/負(fù))極片、隔膜、墊片、彈片、電解液。

　　常用的扣式電池的電池殼為CR2032、CR2025、CR2016等，C代表扣電體系，R代表電池外形為圓形。前兩位數(shù)字為直徑(單位mm)，后兩位數(shù)字為厚度(單位0.1mm)，取兩者的接近數(shù)字。例如CR2032的大略尺寸為直徑20mm，厚度3.2mm。

　　1.1電池殼

　　下圖為CR2032扣式電池電池殼，正極殼較大，負(fù)極殼為表面有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且較小，所以一般組裝過程從負(fù)極殼開始。

　　1.2極片

　　極片的制備工藝對(duì)電化學(xué)性能能否充分發(fā)揮有重要影響，我們會(huì)在2.1中重點(diǎn)講解，此處簡(jiǎn)要介紹。下圖為正極材料所制備的極片。

　　正負(fù)極極片的制備流程相同，差別在于正極涂布在鋁箔上，負(fù)極涂布在在銅箔上，這是為何呢?

　　首先，兩者的導(dǎo)電性都相對(duì)較好，質(zhì)地比較柔軟，價(jià)格也相對(duì)較低。

　　其次，鋁本身比較活潑，在低電位下，鋁會(huì)出現(xiàn)嵌鋰，生成鋰鋁合金，不宜作為負(fù)極的集流體。假如使用鋁箔作為負(fù)極的集流體，鋁會(huì)和鋰形成合金，然后粉化，嚴(yán)重影響電池的壽命和性能。

　　最后，銅在高電位下容易氧化，不宜作為正極的集流體，銅表面的氧化層屬于半導(dǎo)體，電子導(dǎo)通，氧化層太厚時(shí)，阻抗會(huì)新增。同時(shí)鋰不會(huì)與同在地點(diǎn)為下形成嵌鋰合金。

　　什么樣的極片才是好極片?

　　應(yīng)該滿足這幾方面：(1)漿料涂布均勻，觀察不到明顯的厚度不均勻，特別薄的地方甚至能觀察到亮色的鋁箔;(2)極片保持完整圓形未受損壞，周圍盡量沒有毛刺;(3)極片涂布區(qū)域沒有顆粒物并且沒有明顯的掉粉現(xiàn)象。

　　1.3隔膜

　　實(shí)驗(yàn)室所用隔膜一般為Celgard2400或者Celgard系列其他產(chǎn)品，沖壓成小圓片后使用，直徑略大于正負(fù)極極片?？梢愿鶕?jù)電池性能要求不同選擇隔膜，有關(guān)隔膜的選擇和參數(shù)，請(qǐng)見后期有關(guān)鋰離子電池隔膜的選擇以及參數(shù)意義的介紹。

　　隔膜的用途是什么呢?

　　簡(jiǎn)單的說，假如沒有隔膜，正負(fù)極就直接接觸，也就是會(huì)發(fā)生短路，這也就是為何有的電池中要抑制鋰枝晶的出現(xiàn)，就是防止其刺破隔膜，引起局部短路，而造成安全事故。隔膜一般采用聚乙烯等高分子材料，不導(dǎo)電，其結(jié)構(gòu)中有許多微孔，允許鋰離子通過,雖然它是絕緣體，但不允許電子通過的說法并不準(zhǔn)確。

　　1.4鋰片(即負(fù)極片)

　　負(fù)極片直徑略小于負(fù)極殼直徑，CR2032的鋰片直徑為15.8mm，對(duì)應(yīng)的正極片也是15.8mm。值得注意的是：鋰片比較柔軟，容易變形，所以在裝電池前可以用正極殼(因?yàn)樗容^大)將變形的鋰片壓平整。而且金屬鋰在空氣中極易氧化變質(zhì)，遇水容易爆炸，所以購(gòu)買回來的金屬鋰片要在手套箱中打開，打開時(shí)注意，不要損壞手套。

　　圖3適合CR2032電池使用的金屬鋰片

　　1.5墊片

　　墊片為圓形的鋁片，直徑與鋰片大小相同，實(shí)驗(yàn)中，可以根據(jù)需求購(gòu)買不同規(guī)格和厚度等。

　　注意：墊片、正負(fù)極殼等組件，在使用前要用酒精反復(fù)超聲清洗，然后鼓風(fēng)干燥箱烘干

　　圖4墊片

　　1.6彈片(支撐片)

　　彈片重要是起到支撐電池的用途，假如沒有彈片，在壓電池的步驟中會(huì)把電池壓的很扁，內(nèi)部組件可能被壓壞。彈片只在負(fù)極側(cè)加，但是若正負(fù)極都加了彈片，壓電池步驟中不能將扣電封閉，導(dǎo)致電解液與空氣接觸，而實(shí)驗(yàn)失敗。

　　圖5彈片(支撐片)

　　1.7電解液

　　不同的材料一般對(duì)應(yīng)不同的電解液，在進(jìn)行時(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)千萬不要圖省事將就，小批量的電解液可以找公司索要，一般都會(huì)給。個(gè)別特殊的電解液，如低溫電解液等，可能要購(gòu)買，價(jià)格還不低。

　　二.扣式電池的組裝

　　2.1正極片的制備

　　極片的制備重要分為兩個(gè)步驟：(1)漿料的制備;(2)涂布、干燥、壓片等步驟。

　　2.1.1漿料的制備(以磷酸鐵鋰為例)

　　溶劑

　　正極材料

　　導(dǎo)電劑

　　粘結(jié)劑

　　N-甲基吡咯烷酮(NMP)

　　磷酸鐵鋰

　　SuperP

　　聚偏二氟乙烯(PVDF)

　　漿料由溶劑、正極材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成。

　　實(shí)驗(yàn)室一般采用正極材料：導(dǎo)電劑：粘結(jié)劑的質(zhì)量比為80：10：10.當(dāng)然，這個(gè)比例可以自由調(diào)節(jié)，但調(diào)整過程要大量的試錯(cuò)。但一般來說，正極材料不低于75.導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑不低于5.有時(shí)候?yàn)榱诉_(dá)到高倍率性能，有報(bào)道中導(dǎo)電劑比例有達(dá)到40的情況。

　　若制備的正極材料較少，可以將三種物質(zhì)按比例混合，用吸管假如逐滴假如NMP，然后小研缽中研磨，這個(gè)過程中要注意溶劑NMP的量，若NMP加入的過多，可以在紅外紅燈下適當(dāng)烘干。

　　活性物質(zhì)較多時(shí)，取0.4g活性物質(zhì)，相應(yīng)的導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的量為0.05g，使用20*20或者20*40規(guī)格的稱量瓶，先后加入NMP、活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑，加入次序影響最最終片的制備質(zhì)量。根據(jù)《扣式鋰離子電池的制備工藝研究》以及一些研友的實(shí)驗(yàn)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，按以下次序添加各物質(zhì)，效果最好。

　　NMP和PVDF溶液的配制

　　首先，配制NMP和PVDF的溶液，這樣在每次配制漿料時(shí)能節(jié)省很多時(shí)間，可以配制0.02g/ml、0.025g/ml和0.03g/ml的三種，選擇合適自己材料的濃度使用。配制方法很簡(jiǎn)單，只要將兩種物質(zhì)在廣口瓶中混合就行，通過磁力攪拌，溶液中沒有白色物質(zhì)就行。要注意的是：配制結(jié)束后，廣口瓶要通過封口膠密封，因?yàn)镹MP容易吸水或者變質(zhì)。

　　漿料的配置步驟：

　　第一步：用移液槍量取2ml的0.025g/ml的NMP/PVDF溶液，放入D15攪拌子進(jìn)行磁力攪拌;

　　第二步：稱取0.05g導(dǎo)電劑SuperP緩慢加入稱量瓶中，攪拌20min。加入過程中盡量不要使導(dǎo)電劑碰到上側(cè)瓶壁，更不要因?yàn)榧尤氲奶於箤?dǎo)電劑散出稱量瓶。

　　第三步：稱取0.4g活性物質(zhì)，加入稱量瓶中。注意事項(xiàng)同上，加入后攪拌4-5小時(shí)，攪拌時(shí)間不固定，以漿料粘稠狀態(tài)為準(zhǔn)。

　　另有報(bào)道，在磁力攪拌后，進(jìn)行15min的超聲攪拌，性能更好。

　　何種漿料狀態(tài)為最好?

　　一般來說，輕輕晃動(dòng)稱量瓶，混合物既不是粘度很高無法流動(dòng)，又不是像水相同易動(dòng)而不掛壁即可。太稠可以加入一滴NMP繼續(xù)攪拌一會(huì)兒，一般一滴就足夠了。太稀可以將稱量瓶放入鼓風(fēng)干燥箱烘干一會(huì)兒。

　　也可使用王琦師兄的配料方式，不過這種方式耗時(shí)較長(zhǎng)。

　　注意：第二三步的順序盡量不要顛倒。

　　2.1.2極片的涂布

　　一般使用刮刀和流延涂覆機(jī)，進(jìn)行涂布，正極材料涂布在鋁箔上，負(fù)極涂布在銅箔上。沒有涂覆機(jī)的同學(xué)可以使用玻璃板和刮刀進(jìn)行涂布。涂布過程比較簡(jiǎn)單，但是要注意以下幾點(diǎn)

　　(1)鋁箔要平整，要盡可能的減少褶皺;(2)涂布前要用酒精和脫脂棉仔細(xì)清潔鋁箔和涂覆機(jī)平臺(tái);(3)脫脂棉清潔后要用衛(wèi)生紙小心清潔一次，一來去掉可能存在的棉絮二來不要?jiǎng)潅X箔。

　　2.1.3極片的干燥和壓片

　　之所以要單列一節(jié)，是因?yàn)檫@是個(gè)要嚴(yán)格執(zhí)行的過程，但是干燥溫度可以有變化。另外,極片質(zhì)量的好壞可以用掉粉程度來衡量,若掉粉容易,電池在循環(huán)過程中,活性物質(zhì)會(huì)從鋁箔上脫落,溶解在電解液里,隔膜會(huì)被染黑。

　　干燥的目的在于去除漿料中大量的溶劑NMP以及其中的水分，所以要經(jīng)過鼓風(fēng)干燥和真空干燥兩個(gè)步驟。每個(gè)步驟的具體溫度和時(shí)間，不同工作中有不同的報(bào)道，但要注意：

　　(1)干燥NMP的溫度不要太高，但由于溶劑太多，要較多的熱量，所以干燥時(shí)間較長(zhǎng);

　　(2)由于水的沸點(diǎn)是100℃，所以鼓風(fēng)干燥的溫度要較高，但由于水分含量較少，干燥時(shí)間可以縮短，在鼓風(fēng)干燥時(shí)，可以設(shè)置兩個(gè)溫度段，每個(gè)溫度時(shí)間不同，最高溫度可以設(shè)置為100℃。另外負(fù)極的干燥溫度應(yīng)低于正極，有時(shí)候出現(xiàn)銅箔氧化的現(xiàn)象;

　　注意：干燥溫度過高和時(shí)間過長(zhǎng)，會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的掉粉行為，有關(guān)鼓風(fēng)干燥的溫度，正極不應(yīng)超過120℃，負(fù)極不超過90℃。

　　(3)鼓風(fēng)干燥后，要經(jīng)過真空干燥，溫度一般設(shè)定為120℃，時(shí)間10小時(shí)左右。但不可以不經(jīng)過鼓風(fēng)干燥直接進(jìn)行真空干燥，這樣操作會(huì)導(dǎo)致NMP充滿于真空干燥箱內(nèi)，而使干燥效果不好。不經(jīng)過真空干燥也是可以的，但是有條件的最好不要省略這個(gè)步驟。

　　2.1.4壓片

　　涂布后，干燥出的復(fù)合材料涂層比較疏松。若直接使用，被電解液浸潤(rùn)后容易脫落損壞?？刹捎脤?duì)輥機(jī)或者壓片機(jī)等進(jìn)行壓片處理，對(duì)輥機(jī)一般可將正極片涂層壓制到15-60μm。壓片機(jī)可以采用大約80-120kg/cm2壓強(qiáng)進(jìn)行壓制。壓片后的電極，穩(wěn)定性、牢固性以及電化學(xué)性能都獲得了改善，測(cè)試表現(xiàn)要好于不壓片的樣本。壓片重要目的有兩個(gè)：一是為了消除毛刺，使表面光滑、平整，防止裝電池時(shí)毛刺刺破隔膜引起短路;二是增強(qiáng)極片的強(qiáng)度，減小歐姆阻抗。壓力過大會(huì)引起極片的卷曲，不利于電池裝配，壓力過小又起不到壓片的用途。

　　裁剪隔膜、極片以及活性物質(zhì)含量計(jì)算的步驟在此忽略，較為簡(jiǎn)單，有問題請(qǐng)?jiān)诓牧先宋⑿呕蛘卟牧吓ＴW(wǎng)頁(yè)留言。

　　2.1扣式電池的組裝

　　2.1.1必備物品：

　　手套箱內(nèi)：壓片機(jī)(最好帶數(shù)顯)、鑷子2把(至少有一把是塑料鑷子)、藥匙1把、電解液、鋰片、磨口玻璃瓶(配膠頭滴管)、注射器、干燥紙巾等清潔用品;

　　手套箱外：扣式電池殼、集電器、彈簧片(或泡沫鎳)、正極片、隔膜片;

　　注意：電池組裝部件在放入手套箱中之前，要進(jìn)行4小時(shí)左右的真空干燥處理，溫度不宜太高，可以設(shè)置在60-80℃溫度。容量較大的手套箱可事先這些存儲(chǔ)電池部件，更清潔。原料入進(jìn)箱艙門后，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行排氣-進(jìn)氣操作，至少三次。建議在手套箱內(nèi)專門放一個(gè)小型操作臺(tái)，以防試劑腐蝕手套箱。電解液關(guān)于手套和手套箱內(nèi)壁的腐蝕比較嚴(yán)重，應(yīng)該盡量防止操作失誤。

　　2.1.2確定水氧含量

　　一般的手套箱都有水氧含量的數(shù)顯檢測(cè)儀，布萊恩的手套箱水氧含量可以控制在低于0.05PPM，但不同手套箱的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同。組裝電池的過程，都在已經(jīng)嚴(yán)格進(jìn)行了排氣-進(jìn)氣操作的手套箱中，嚴(yán)格隔絕任何可能的氧化、潮濕等干擾。若手套箱的水氧含量一直較高，應(yīng)該檢查手套是否破損或者對(duì)手套箱進(jìn)行再生。

　　2.1.3組裝過程

　　扣式電池組裝次序重要有兩種，我們實(shí)驗(yàn)室一般習(xí)慣從負(fù)極殼開始，但也可以從正極殼開始，這個(gè)沒有對(duì)錯(cuò)之分，全看個(gè)人習(xí)慣。

　　|負(fù)極殼|彈片|墊片丨鋰片丨電解液|隔膜|電解液|正極片|墊片丨正極殼|

　　步驟描述

　　步驟說明

　　1

　　正極殼開口面向上，平

　　放于玻璃板上

　　無需說明

　　2

　　用鑷子將墊片和正極片依次置入正極殼，正極片位于正中

　　用鑷子將墊片置入正極殼，有毛刺的一面朝下，然后小心夾取正極片，將涂布層向上，放于正極殼的正中間。這一步驟應(yīng)該反復(fù)練習(xí)，確保鑷子夾取的力度合適，不會(huì)損傷正極片，嚴(yán)防彎折或者扭曲正極片，保持平整的放在正極殼中

　　3

　　采用膠頭滴管或注射器吸取電解液，浸潤(rùn)正極片表面

　　用極細(xì)的玻璃滴管酌量吸取電解液，此過程以完整均勻的潤(rùn)濕電極片表面為目標(biāo)。注意在潤(rùn)濕的過程中，滴管/針頭和電極片一定不能碰觸

　　4

　　夾取隔膜，覆蓋正極片

　　用鑷子夾取隔膜，由于裁剪的隔膜和電池殼內(nèi)部直徑一致，恰好可以裝進(jìn)電池正極殼中。這一步尤其要小心，不要使隔膜提前接觸到電解液，應(yīng)該將隔膜先對(duì)準(zhǔn)電池殼邊緣，緩緩?fù)顺鲨囎樱鶆蚋采w

　　下

　　5

　　再次使用膠頭滴管/注射器吸取電解液，潤(rùn)濕隔膜表面。

　　由于隔膜是惰性且潔凈的物質(zhì)，這時(shí)可以使用滴管前端輕輕碰觸隔膜，使之更加平整，均勻，邊緣與電池殼接觸更為嚴(yán)密。盡量防止隔膜的褶皺

　　6

　　夾取鋰片放置于隔膜

　　正中

　　鋰片半徑為15.8mm，應(yīng)當(dāng)恰好放于電池殼中間，這是最難的一步，必須一次成功。因?yàn)殇嚻碗娊庖骸⒏裟?huì)出現(xiàn)粘附，假如放不準(zhǔn)，調(diào)整非常困難。也就意味著此次模擬電池組裝的失敗(其實(shí)也不一定，多滴加一點(diǎn)電解液，就可以進(jìn)行微調(diào))

　　7

　　夾取墊片置于鋰片上，嚴(yán)格對(duì)齊

　　這一步的墊片假如略微放偏，可以進(jìn)行小心的調(diào)整

　　8

　　夾取彈片置于墊片上，嚴(yán)格對(duì)齊

　　所有步驟都盡量用鑷子操作。如不慎放偏，這一步也可以進(jìn)行微調(diào)。此前的步驟中，假如部件的放置位置出現(xiàn)偏差，都可以用雙手各拿一把鑷子，配合進(jìn)行輕微的調(diào)整，鑷子不方便使用時(shí)，可使用藥匙

　　9

　　鑷子夾取負(fù)極殼覆蓋

　　無需說明

　　三.一些問題出現(xiàn)的原因

　　電池組裝后，在測(cè)試時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問題，以下是可能遇到的問題以及部分解釋

　　3.1開路電壓低的原因

　　(1)極片的毛刺穿破隔膜，造成電池短路;

　　(2)電池裝配過程中，正負(fù)極偏移，導(dǎo)致短路;

　　(3)壓電池步驟出錯(cuò)，導(dǎo)致電池裝配不緊密，電池正負(fù)極外殼與正負(fù)極片虛接，造成短路。

　　3.2電化學(xué)阻抗大

　　(1)導(dǎo)電劑添加量不夠;

　　(2)隔膜的孔隙率小，使得電解液中的鋰離子不能能夠順利通過;

　　(3)電解液分解，其中的鋰鹽減少。

　　電池的組裝是一個(gè)熟能生巧的過程，前一兩次裝壞幾個(gè)電池是一件很正常的事，不要灰心。

　　二，軟包電池

　　軟包電芯，其實(shí)就是使用了鋁塑包裝膜作為包裝材料的電芯。相對(duì)來說，鋰離子電池的包裝分為兩大類，一類是軟包電芯，一類是金屬外殼電芯。金屬外殼電芯又包括了鋼殼與鋁殼等等，近年來由于特殊要有的電芯采用塑料外殼的，也可以劃為此類。

　　二者的差別除了外殼材料不同，決定了其封裝方式也不同。軟包電芯采用的是熱封裝，而金屬外殼電芯一般采用焊接(激光焊)。軟包電芯可以采用熱封裝的原因是其使用了鋁塑包裝膜這種材料。

　　鋁塑包裝膜

　　鋁塑包裝膜(簡(jiǎn)稱鋁塑膜)的構(gòu)成見圖，其截面上來看有三層構(gòu)成：尼龍層、Al層與PP層。

　　三層各有各的用途，首先尼龍層是保證了鋁塑膜的外形，保證在制造成鋰離子電池之前，膜不會(huì)發(fā)生變形。

　　Al層就是一層金屬Al構(gòu)成，其用途是防止水的滲入。鋰離子電池很怕水，一般要求極片含水量都在PPM級(jí)，所以包裝膜一定能夠擋住水氣的滲入。尼龍不防水，無法起到保護(hù)用途。而金屬Al在室溫下會(huì)與空氣中的氧反應(yīng)生成一層致密的氧化膜，導(dǎo)致水氣無法滲入，保護(hù)了電芯的內(nèi)部。Al層在鋁塑膜成型的時(shí)候還供應(yīng)了沖坑的塑性，這個(gè)詳見第3點(diǎn)。

　　PP是聚丙烯的縮寫，這種材料的特性是在一百多攝氏度的溫度下會(huì)發(fā)生熔化，并且具有黏性。所以電池的熱封裝重要靠的就是PP層在封頭加熱的用途下熔化黏合在一起，然后封頭撤去，降溫就固化黏結(jié)了。

　　鋁塑膜看上去很簡(jiǎn)單，實(shí)際做起來，如何把三層材料均勻地、牢固地結(jié)合在一起也不是那么容易的事。很遺憾的是，現(xiàn)在質(zhì)量好的鋁塑膜基本上都是日本進(jìn)口的，國(guó)產(chǎn)的不是沒有，但質(zhì)量還有待改進(jìn)。

　　鋁塑膜成型工序

　　軟包電芯可以根據(jù)客戶的需求設(shè)計(jì)成不同的尺寸，當(dāng)外形尺寸設(shè)計(jì)好后，就要開具相應(yīng)的模具，使鋁塑膜成型。成型工序也叫作沖坑(其實(shí)個(gè)人覺得應(yīng)該是銃坑，但大家都這么寫就隨俗吧)，顧名思義，就是用成型模具在加熱的情況下，在鋁塑膜上沖出一個(gè)能夠裝卷芯的坑，具體的見下圖。

　　鋁塑膜沖好并裁剪成型后，一般稱為Pocket袋，見下圖所示。一般在電芯較薄的時(shí)候選擇沖單坑(下圖左)，在電芯較厚的時(shí)候選擇沖雙坑(下圖右)，因?yàn)橐贿叺淖冃瘟刻髸?huì)突破鋁塑膜的變形極限而導(dǎo)致破裂。

　　有時(shí)候根據(jù)設(shè)計(jì)的要，會(huì)在氣袋的位置再?zèng)_一個(gè)小坑，以擴(kuò)大氣袋的體積。

　　頂側(cè)封工序

　　終于講到正題了(你是跑題有多厲害!)，頂側(cè)封工序是軟包鋰離子電芯的第一道封裝工序。頂側(cè)封實(shí)際包含了兩個(gè)工序，頂封與側(cè)封。首先要把卷繞好的卷芯放到?jīng)_好的坑里，然后沿虛線位置將包裝膜對(duì)折，如下圖所示。

　　下面這種圖是鋁塑膜裝入卷芯后，要封裝的幾個(gè)位置，包括頂封區(qū)、側(cè)封區(qū)、一封區(qū)與二封區(qū)。下面分別進(jìn)行介紹。

　　把卷芯放到坑中之后，就把整個(gè)鋁塑膜可以放到夾具中，在頂側(cè)封機(jī)里進(jìn)行頂封與側(cè)封了。頂側(cè)封機(jī)是這樣子的：

　　1506415991871021742.png

　　圖中這種型號(hào)的頂側(cè)封機(jī)帶四個(gè)夾具，左邊那個(gè)工位是頂封，右邊那個(gè)工位是側(cè)封。那兩塊黃色的金屬是上封頭，下面還有一個(gè)下封頭，封裝的時(shí)候兩個(gè)封頭帶有一定的溫度(一般在180℃左右)，合攏時(shí)壓在鋁塑膜上，鋁塑膜的PP層就熔化然后黏結(jié)在一起了，這樣就封裝OK了。

　　側(cè)封沒有什么太多好說的(邊電壓神馬的扯得太遠(yuǎn)就不講了)，重要來說說頂封，頂封區(qū)域的示意圖如下圖所示。頂封是要封住極耳的，極耳是金屬(正極鋁，負(fù)極鎳)，怎么跟PP封裝到一起呢?

　　這就要靠極耳上的一個(gè)小部件極耳膠來完成了。極耳膠具體的結(jié)構(gòu)我不是很清楚，希望有懂行的人來補(bǔ)充。我只了解它也有PP的成本，也就是說在加熱時(shí)能夠熔化黏結(jié)。在極耳位的封裝見下圖中圓圈部分所示。封裝時(shí)，極耳膠中的PP與鋁塑膜的PP層熔化黏結(jié)，形成了有效的封裝結(jié)構(gòu)。

　　注液、預(yù)封工序

　　軟包電芯在頂側(cè)封之后，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。

　　通過上面的介紹我們了解，電芯在頂側(cè)封完成之后，就只剩下氣袋那邊的一個(gè)開口，這個(gè)開口就是用來注液的。在注液完成之后，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，電芯從理論上來說，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，我找了好久沒有找到帶電芯的圖片，大家想想一下電芯夾在上面的畫面就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)把電芯激活的過程。在這個(gè)過程中，會(huì)出現(xiàn)一定量的氣體，這也就是為何鋁塑膜要預(yù)留一個(gè)氣袋。有些廠的工藝會(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，這樣出現(xiàn)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)出現(xiàn)一定的變形。所以某些廠會(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

　　剛才說了化成過程中會(huì)出現(xiàn)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相同，不再贅述。

　　后續(xù)工序

　　因?yàn)轭}主問的是封裝，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了。

　　二封剪完氣袋之后要進(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，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，看電芯的容量有沒有達(dá)到規(guī)定的最小值。

　　從原則上來說，所有的電芯出廠之前都要做分容測(cè)試，保證容量不合格的電芯不會(huì)送到客戶手中。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)概率來判斷該批次電芯容量的合格率。