锂电科普丨锂电池制造工艺（前段）

锂电池的制造过程包括将活性物质、黏结剂和导电剂混合成浆料并涂覆在铜或铝集流体上，制成干燥极片颗粒涂层，进行压实致密化、裁切或分条处理。将正、负极与隔膜组装成电池电芯，注入电解液，进行充放电激活，最终形成电池产品。

按照芯包成型形态可分为圆柱形、方形和软包电池，其生产工艺略有不同。但整体流程可分为三个阶段：前段流程（电极片制造）、中段流程（电池合成）和后段流程（化成和封装）。

前段工序制片段的生产目标是完成正、负极极片生产。其工艺路线有制浆、涂布、辊压、分切、制片、模切，与之相关的设备如有搅拌机、涂布机、辊压机、分条机、制片机、模切机等。
制浆

制浆是将活性物质粉末、黏结剂、导电剂等按一定比例混合均匀，并加入溶剂制成稳定悬浮液的过程。

锂电池的浆料分为正极浆料和负极浆料，其配方、分散均匀度、黏度、附着力、稳定性和一致性对电池性能有重要影响。

制浆过程中，将活性物质、导电炭、增稠剂、黏结剂、添加剂、溶剂等按比例投入搅拌机中，通过搅拌实现分散均匀的固液悬浮状浆料以利于涂布。

搅拌过程中，润湿、分散和稳定是重要因素。搅拌桨类型、搅拌速度、黏度、真空度和温度等因素都会影响分散效果和黏结强度。

高质量的搅拌是后续工艺高质量完成的基础，也会直接或间接影响到电池的安全性能和电化学性能。

匀浆设备按操作方式分为间歇式和连续式，其中双行星搅拌匀浆、分散机循环匀浆和双螺旋连续研磨分散匀浆是常用设备。

涂布

涂布是将正极或负极的悬浮液浆料均匀地涂布在铝箔或铜箔的表面上，然后通过干燥过程使其形成薄膜。

涂布工艺中，根据浆料参数来调节泵速，同时通过调节挤压头垫片厚度和均匀性来控制涂层厚度，使浆料均匀涂布在集流体基材上。然后通过烘箱干燥除去溶剂，使固体物质粘接在基材上，制成正极和负极极片卷。

涂布工艺的质量会深刻影响成品电池的一致性、安全性和寿命周期，因此涂布机是前段工艺中价值最高的设备。

辊压

通过辊压工艺，可以使活性物质与集流体接触更加紧密，从而减小电子的移动距离，降低极片的厚度，提高装填量，并降低电池内阻，提高电导率。这样可以提高电池的体积利用率，进而提高电池的容量。

分切

根据工艺和来料尺寸，使用分切机将膜卷切成多个尺寸相同的卷料，以达到电芯尺寸的要求。分切过程中，将极片切成设计宽度，以满足电芯的尺寸要求。在工艺中，模切和分切的顺序不一定，甚至可以同时进行。

模切

将阴阳极膜片通过成型刀模或激光剪切，制成特定形状和规格的极耳和极耳间距。图中展示了模切后的产品状态。

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