锂离子电池的应用范围十分广泛，按照应用领域分类，可分为储能用电池、动力电池、消费电子用电池。
- 储能用电池涵盖通信储能、电力储能、分布式能源系统等；
- 动力电池主要应用于动力领域，服务市场包括新能源汽车、电动叉车等；
- 消费电子用电池涵盖消费和工业领域，包括智能计量、智能安防、智能交通、物联网等。
锂离子电池是一个复杂的体系，主要由负极、正极、电解液、隔膜、集流体、粘结剂、导电剂等组成，涉及的反应包括正极和负极的电化学反应、锂离子传导和电子传导、热扩散等。
锂电池的生产流程比较长，过程中涉及到50多道工序。
锂电池按形态可分为圆柱形电池、方形铝壳电池、软包电池和刀片电池。它们的生产工艺略有不同，但总体而言，锂电池制造流程可分为前段工序（极片制造）、中段工序（电芯合成）和后段工序（化成和封装）。
本文将介绍锂电池制造的前端工艺流程。
前段制程的生产目标是完成电极（正极及负极）的制造，其主要制程包括：制浆/混合、涂布、压延、分切、模切。
浆化/混合
制浆/混合是将正极和负极固体电池材料混合均匀，然后添加溶剂制成浆体。制浆是生产线前端的起点，是后续涂覆、压延等工序完成的前奏。
锂电池浆料分为正极浆料和负极浆料。将活性物质、导电碳、增稠剂、粘结剂、添加剂、溶剂等按比例放入搅拌机，搅拌得到分散均匀的固液悬浮浆料，用于涂覆。
高质量的混合是高质量完成后续工序的基础，将直接或间接地影响电池的安全性能和电化学性能。
涂层
涂布是将正极活性物质和负极活性物质分别涂布在铝箔和铜箔上，并与导电剂、粘结剂等混合，形成极片。然后，通过烘干去除溶剂，使固体物质与基材粘结，制成正负极片卷材。
阴极和阳极涂层
正极材料：有层状结构、尖晶石结构、橄榄石结构三种类型，分别对应三元材料（及钴酸锂）、锰酸锂（LiMn2O4）、磷酸铁锂（LiFePO4）。
负极材料：目前商业化锂离子电池所采用的负极材料主要包括碳材料和非碳材料。其中碳材料包括目前使用最多的石墨负极，以及无序碳负极、硬碳、软碳等；非碳材料包括硅基负极、钛酸锂（LTO）等。
涂胶工序作为前段工序的核心环节，其执行质量深刻影响着成品电池的一致性、安全性及生命周期。
压延
涂覆后的极片进一步经过滚筒压实，使活性物质与集流体紧密接触，减少电子的移动距离，降低极片厚度，提高负载容量。同时，可以降低电池内阻，提高导电性，提高电池体积利用率，从而提高电池容量。
电极经过压延工序后的平整度将直接影响后续分切工序的效果，电极活性物质的均匀性也会间接影响电池性能。
分切
分切是将宽电极卷沿纵向连续切割成所需宽度的窄片。在分切过程中，电极会受到剪切作用而断裂。分切后边缘的平整度（无毛刺和弯曲）是检验性能的关键。
电极制作工序包括：焊接极耳、粘贴保护胶纸、包裹极耳、激光切割极耳，为后续卷绕工序做准备。模切是将包覆好的电极冲压成型，为后续工序做准备。
由于对锂离子电池安全性能的要求很高，因此锂电池制造过程中对设备的精确性、稳定性和自动化程度要求很高。
大成精密作为锂电电极测量设备的领导者，推出了X/β射线面密度仪、CDM厚度及面密度仪、激光测厚仪等一系列针对锂电池制造前段工序电极测量的产品。
- 超级X射线面密度仪
它可适应1600毫米以上涂层宽度的测量，支持超高速扫描，并可检测出减薄区域、划痕和陶瓷边缘等细微特征，有助于实现闭环涂层。
- X/β射线面密度仪
用于电池电极涂覆工序、隔膜陶瓷涂覆工序，对被测物的面密度进行在线测试。
- CDM厚度和面密度仪
可应用于涂层过程：电极细节特征在线检测，如漏涂、缺料、划痕、减薄区域厚度轮廓、AT9厚度检测等；
- 多帧同步跟踪测量系统
用于锂电池正负极涂敷工艺，采用多扫描架对电极进行同步跟踪测量，五架同步跟踪测量系统可同时检测湿膜、净涂量、电极。
- 激光测厚仪
用于锂电池涂胶或压延过程中电极的检测。
- 离线厚度和尺寸测量仪
用于锂电池涂布或压延工序中极片厚度及尺寸的检测，提高效率及一致性。
发布时间：2023年8月31日
