鋰離子電池的生產(chǎn)制造，是由一個個工藝步驟嚴(yán)密聯(lián)絡(luò)起來的過程。整體來說，鋰電池的生產(chǎn)包括極片制造工藝、電池組裝工藝以及最后的注液、預(yù)充、化成、老化工藝。在這三個階段的工藝中，每道工序又可分為數(shù)道關(guān)鍵工藝，每一步都會對電池最后的性能形成很大的影響。
在極片制造工藝階段，可細分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片干燥五道工藝。在電池組裝工藝，又根據(jù)電池規(guī)格型號的不同，大致分為卷繞、入殼、焊接等工藝。在最后的注液階段又包括注液、排氣、封口、預(yù)充、化成、老化等各個工藝。電池制造過程中每道工序都會造成一定的浪費，浪費的原因有員工失誤、設(shè)備失誤、環(huán)境原因等等，為了保證產(chǎn)品的成本率足夠好，就盡量保證每一步產(chǎn)品都是合格的。
電極漿料的制備是整個工序中最關(guān)鍵的一環(huán)，電極漿料質(zhì)量好壞直接影響著能否進行下一步。漿料制備是將活物質(zhì)、粘接劑、溶劑、增稠劑等粉液混合均勻后形成的非牛頓高粘度流體，該流體需要具有一定的粘度、好的流動性以及足夠小的顆粒粒徑。工廠作業(yè)與實驗室電池試做有一點區(qū)別，需要具有工藝簡單、操作簡便、省時省力、機械化程度足夠高等特點。在實際生產(chǎn)中，鋰電池漿料制備系統(tǒng)主要由物料輸送、漿料制備、漿料輸送等過程組成。
一、物料輸送過程
物料輸送過程是指將正負(fù)極攪拌所用的原材料、溶劑、粘接劑等物質(zhì)穩(wěn)定地傳送到攪拌容器中，是漿料制備的準(zhǔn)備工作。正負(fù)極漿料物料輸送大同小異，區(qū)別是需要考慮原材料的特性，圖1是正極物料輸送過程示意圖。
鋰離子電池全自動配料系統(tǒng)是專為漿料原料進行全自動配料、投料設(shè)計的智能化生產(chǎn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由計量系統(tǒng)、粉體投料及輸送系統(tǒng)、計算機中控系統(tǒng)、儲料及中轉(zhuǎn)緩沖罐系統(tǒng)組成。整套系統(tǒng)實行全自動輸送和計量，要求具有高精度稱重模塊及儀表，以保證配料效率和精度，同時能夠更有效地隔絕空氣，防止物料變質(zhì)，改善了生產(chǎn)車間環(huán)境。首先是活物質(zhì)的準(zhǔn)備，由噸袋投料站進行，之后可以通過真空上料或負(fù)重上料、稱量系統(tǒng)按要求比例進行投料。初步粉料投料完成后，干粉在預(yù)混罐中進行預(yù)混。鋰電池正負(fù)極活物質(zhì)與導(dǎo)電劑、粘接劑等粉末顆粒粒徑、堆積密度、孔隙率等各不相同，干粉預(yù)混的目的就是將各組分進行充分混合。在此過程中，主要以中低速攪拌，隨著攪拌的進行，顆粒之間較為均勻地碰撞在一起，同時粉體整體堆積密度逐漸增大且最終趨于一致。
二、漿料攪拌系統(tǒng)
在干粉預(yù)混完成之后，先前由單獨制膠系統(tǒng)完成的粘接劑膠體將被自動投入攪拌機中進行下一步的捏合階段。粘接劑和溶劑的量需要根據(jù)攪拌工藝確定，要保證物料足夠的捏合程度。物料的捏合是漿料攪拌的重要階段，此階段主要是依靠攪拌機的強力攪拌，物料受到機械力的剪切和摩擦，同時顆粒之間也會有內(nèi)摩擦，在各個作用力下，原料顆粒之間趨于高度分散。此階段對于成品漿料的粒度和粘度有至關(guān)重要的影響。捏合完成之后，緩慢加入溶劑調(diào)節(jié)漿料粘度和固含量。此階段分散與團聚共存，并最后達到穩(wěn)定。在這個階段物料的分散主要受機械力、粉液間摩擦阻力、高速分散剪切力、漿料與容器壁撞擊相互作用力的影響。
三、漿料輸送過程
漿料輸送過程設(shè)計的設(shè)備及裝置有輸送泵、過濾裝置、分散裝置、儲料罐等。輸送泵有螺桿泵、齒輪泵、隔膜泵等多種類型，但是考慮到漿料輸出的穩(wěn)定性會對集流體涂布有重要的影響，所以選擇輸送泵時要選擇動力穩(wěn)定的輸送設(shè)備。由于攪拌完成之后可能會有少量的大顆粒存在，為了防止大顆粒對涂布頭、涂布效果造成負(fù)面影響，需要對漿料進行大顆粒的過濾。過濾濾網(wǎng)的大小選擇需要根據(jù)涂布設(shè)備及漿料性質(zhì)進行，過小的篩網(wǎng)影響工作效率，過大的篩網(wǎng)又不能起到有效的過濾作用。
漿料經(jīng)過過濾后進入漿料儲存罐，需要經(jīng)過一道均質(zhì)工序。由于漿料攪拌完成之后，經(jīng)過管道輸送可能會有一定的顆粒團聚、漿料不穩(wěn)定的情況，不利于漿料的涂布。均質(zhì)機主要由高壓均質(zhì)腔和增壓機構(gòu)成。高壓均質(zhì)腔的內(nèi)部具有特別設(shè)計的幾何形狀，正極漿料超細均質(zhì)機，在增壓機構(gòu)的作用下，均質(zhì)機，高壓溶液快速的通過均質(zhì)腔，物料會同時受到高速剪切、高頻震蕩、空穴現(xiàn)象和對流撞擊等機械力作用和相應(yīng)的熱效應(yīng)，由此引發(fā)的機械力及化學(xué)效應(yīng)可誘導(dǎo)物料大分子的物理、化學(xué)及結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生變化，終達到均質(zhì)的效果。經(jīng)過均質(zhì)機分散的工序后漿料進行中轉(zhuǎn)罐中，就可以進行電極涂布了。
