如何自制锂电池？有哪些方法与步骤？

经过多年发展，锂电池产业已经形成了专业化分工程度高的完整产业链。随着国家政策的支持，以及电动车新国标的出台，未来锂电池将是电动出行工具的首选。那么，优质的电动车锂电池是如何制作的?

第一步：配料

高真空全自动搅拌材料10小时，将锂电池所需的材料分散均匀，提高电池的一致性和综合性能。为什么要这么做呢?因为配料是锂电池制作的核心区域，配料不好直接影响到锂电池的性能。

第二步：涂布

采用自动上料系统，采用自动调刀系统，在线测厚系统，将正负极片涂覆均匀。为什么要这么做呢?因为涂布是锂电池制作的根本，涂布决定电池的一致性。

第三步：对辊

正负极片涂覆完后，正负材料相对稀松，需要给极片一定的压力，将正负极材料压实到一定范围。

第四步：分条

根据电池的型号，需要将正负极片分切成需要的宽度。如18650锂电池，极片宽度在56-58mm之内。

第五步：制片和卷绕

采用全自动制片机，将正负极耳焊接到正负极片上。并采用全自动卷绕机，将正负极片和隔膜一起卷绕成圆柱形状。

第六步：点底滚槽和真空烘干

卷芯放入钢壳内，自动焊接负极耳，并自动滚槽。另外，再经过高真空高温烘烤，把少量水分烘干，这样锂电池性能才有保障。

第七步：化成分容

锂电池在出货前需要对其进行充放电测试，出厂前电池是带点状态的。

第八步：组装锂电池

全自动焊接机，将多只电池组合用连接片焊接在一起，然后装上线路板，在进行老化测试，检验出货。

电动车锂电池制作主要分两大步骤，一个是锂电芯的制造，另一个是将锂电芯一个个通过串联或是并联的方式来实现想要的电动车锂电池组的电压大小和容量大小以及充放电要求。下面我们一起来了解一下吧：

一、电动车锂电池制作之锂电芯的制造

这个主要说的是锂电芯的生产制造方法，基本步骤如下：

1、原材料的搅拌混合：将电极活性材料、粘结剂、溶剂等混合在一起，充分搅拌分散，调制成浆。

2、正负极片的涂布：将浆料间歇、均匀地涂覆在传送集流体表面烘干，分别制成正负极的极片卷。

3、正负极片的冷压：正负极片涂覆完后，正负材料相对稀松，需要给极片一定的压力，将正负极材料压实到一定范围。

4、裁片分条：根据电池的型号，需要将正负极片分切成相应的宽度。

5、正负极片的堆叠：小片正负极极片、隔离膜堆叠组合成裸电芯。

6、入壳、点焊、真空烘干：将裸电芯包上包装铝箔，对顶部和侧边进行热封装。另外，再经过高真空高温烘烤，把少量水分烘干，这样锂电池性能才有保障。

7、注液：将电解液加入到电芯中，并将电芯完全封住。

8、化成：组装后的电池被给予一定的电流，使其内部正负极物质激活，电池只有经过化成后才能作为电源使用。

9、分容：在制造过程中，因工艺原因电池的实际容量不一致，通过一定的充放电检测，将电池按容量分类。

10、成型：将电芯外形做最后加工。

经过以上的步骤后，一颗锂电芯就制造成功了，接下来就是将电芯组成电池组了。

二、将锂电芯一个个通过串联或是并联的方式来实现想要的电动车锂电池组

电动车锂电池制作：比如你想自制电池组48v20ah，可以购买磷酸铁锂电池，用3ah的26650，16串7并可以实现48v20ah，然后购买16串铁锂保护板，控制电流正常6a，最大12a，瞬间18a就可以了。26650电池单只24元，保护板160元，大概需要2848元，还有充电器需要50元，自己组装起来就可以了。磷酸铁锂电池是最安全、循环次数最多的锂电池。

1、准备材料，包括不锈钢电池盒，给电动车组装的60V24AH锂电池，锂电池必须选用电动车动力电池。

2、将锂电池20颗一串，共计8串。

3、8串锂电池并联起来，用隔板和胶布做好绝缘。

4、胶布固定，串联焊接保护线。

5、用热缩膜把串焊好的锂电池包裹绝缘，接保护板，做好绝缘，防止短路。

6、锂电池短路危害很大，热缩膜包裹完锂电池后电动车锂电池组装就完成了，将其放入电动车即可。

组装电动车锂电池要注意的问题：

1、组装电动车锂电池检查

在拆卸电池的过程中要检查所有连线质量，同时检查保险座、充电插座，以及电动车锂电池引出线接触是否正常可靠，并紧固所有连接件。需要更换的应更换，并应重点考查其可靠性，不可靠者要进行更换。

2、组装电动车锂电池的安装

要按照电池包装箱内说明书要求对电动车锂电池安装。其实大部分电池电池盒内部的每块电池都是串连在一起的，用不低于一平方的铜线把每块电池用烙铁焊接串连在一起，最后剩下两个输出端子正极和负极，焊接在输出插座的两个段子上，注意不要接反了，一定要和充电器上的正负极对应。不然后果就严重了。

4、组装电动车锂电池的试用

安装好电动车锂电池以后，要用万用表测量电池输出端口电压，电池实际电压要比标实电压稍高2~5V，正常后方可投入正常运行。

锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等几个部分组成。目前商用的锂离子电池正极材料主要是磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂和三元材料;负极是碳材料组成，如MCMB，天然石墨等;隔膜采用具有微细孔的有机高分子隔膜，如美国Celgard隔膜;电解液由有机溶剂和导电盐组成，有机溶剂采用碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯等，导电盐采用LiClO4、LiPF6、LiAsF6、LiBF4等。负极的集流体为铜箔，正极的集流体铝箔。通常使用的粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)等。使用粘结剂把石墨、钛酸锂等负极材料粘附在铜箔上做成薄膜作为负极。由于正极材料导电性不好，故必须加入导电炭黑材料。按照一定的配比，把活性料、炭黑和PVDF混合均匀，加入适量溶剂制成具有一定流动性的胶状混合物，在铝箔上均匀涂布，经真空干燥后即可作为正极。正负极都必须采用可以使Li+嵌入/脱出的活性物质，其结构示意图如图1所示：

二次锂离子电池结构示意图

由于扣式锂离子电池(CLIB) 质量轻、体积小，更能满足现代社会用电设备的小型化和轻量化的要求，目前CLIB 已商品化，主要用作小型电子产品电源，如： 电脑主板、MP3 手表、计算器、礼品、钟表、玩具、蓝牙耳机、PDA、电子匙、IC 卡、手摇充电手电筒等产品中，寿命可达5~10 年。另外, CLIB 较圆柱形和方形锂离子电池成本低， 封口容易，设备要求简单，因此，近年来很多电池公司、大专院校和科研院所的研发部门对开发CLIB 越来越重视。

实验设备与材料：

1、实验设备：称量瓶、磁转子、磁力搅拌器、涂膜机、电热恒温鼓风干燥箱、真空干燥箱、极片冲模器、手套箱、电化学测试仪(Land)、电化学工作站;扫描电镜、X射线衍射仪。

2、实验材料：正负极电极材料粉体、铜箔、铝箔、电解液、导电剂(Super P)、粘结剂(PVDF)、纽扣电池用外壳(正极壳和负极壳)，弹片、垫片等。

扣式电池的制备工艺流程

1、正负极活性物质、导电剂、粘结剂、集流体的选择

电极活性物质选用正极材料(磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂或者三元材料，需自己根据材料物理性能及电化学性能进行分析，判定)，负极(硬炭负极、硅炭、天然石墨或人造石墨等，需自己根据材料物理性能及电化学性能进行分析，判定)，粘结剂用聚偏四氟乙烯(PVDF)，正极集流体用铝箔，负极集流体用铜箔，导电剂用乙炔黑，模拟半电池用锂片，

2、正负极极片的制作

活性物质：导电添加剂：粘结剂=80:10:10 (质量比)，按总量1000mg 称取各物质，先将活性物质(800mg)和导电添加剂乙炔黑(100mg)置于称量瓶中，然后加入粘结剂(PVDF)100mg，干混、搅拌30min, 使得粉体混合均匀，然后滴加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)调节粘度，磁力搅拌成泥浆状，最终浆料以刚刚流动为宜。

磁力搅拌4h后，用手动涂膜机将搅好的浆料均匀涂覆在集流体上(涂抹器的开口设置成150μm)，正极物质用铝箔，负极物质用铜箔，涂膜厚度为20微米。

将涂好膜的铜箔或铝箔放入真空烘箱中，110℃ 烘干12h后，用冲片机将电极片冲成Φ=15mm的正负极片，同时冲极片空白的铜箔或铝箔，以便准确称量活性物质的量，将冲的极片放入真空烘箱中，真空60℃，烘干4h。

挑选与极片当量的隔膜或多几片(完整、无损伤)采用无水乙醇清洗干净，放到无尘纸中，采用吹风机吹干，连同1mL注射器及几张无尘纸放入到60℃真空烘箱中烘干4h。