Со брзиот развој налитиумска батеријаВо индустријата, сценаријата за примена на литиумските батерии продолжуваат да се шират и стануваат неопходен енергетски уред во животот и работата на луѓето. Кога станува збор за процесот на производство на производители на литиумски батерии по нарачка, процесот на производство на литиумски батерии главно вклучува состојки, премачкување, фолирање, подготовка, намотување, школкање, валање, печење, вбризгување на течност, заварување итн. Следново ги воведува клучните точки на процесот на производство на литиумски батерии. Состојки на позитивна електрода Позитивната електрода на литиумските батерии е составена од активни материјали, спроводливи средства, лепила итн. Прво, суровините се потврдуваат и се печат. Општо земено, спроводливиот агенс треба да се пече на ≈120℃ 8 часа, а лепилото PVDF треба да се пече на ≈80℃ 8 часа. Дали активните материјали (LFP, NCM итн.) бараат печење и сушење зависи од состојбата на суровините. Во моментов, општата работилница за литиумски батерии бара температура ≤40℃ и влажност ≤25%RH. По завршувањето на сушењето, лепилото PVDF (растворувач на PVDF, раствор на NMP) треба да се подготви однапред. Квалитетот на PVDF лепилото е клучен за внатрешниот отпор и електричните перформанси на батеријата. Фактори што влијаат на нанесувањето на лепилото вклучуваат температура и брзина на мешање. Колку е повисока температурата, пожолтувањето на лепилото ќе влијае на адхезијата. Ако брзината на мешање е пребрза, лепилото може лесно да се оштети. Специфичната брзина на ротација зависи од големината на дисперзиониот диск. Општо земено, линеарната брзина на дисперзиониот диск е 10-15m/s (во зависност од опремата). Во овој момент, резервоарот за мешање е потребен за да ја вклучи циркулирачката вода, а температурата треба да биде ≤30°C.

Катодната кашеста маса се додава во серии. Во овој момент, треба да се обрне внимание на редоследот на додавање на материјалите. Прво додадете го активниот материјал и спроводливиот агенс, мешајте полека, а потоа додадете го лепилото. Времето на внесување и односот на внесување исто така мора строго да се спроведуваат според процесот на производство на литиумски батерии. Второ, брзината на ротација и брзината на ротација на опремата мора строго да се контролираат. Општо земено, линеарната брзина на дисперзија треба да биде над 17m/s. Ова зависи од перформансите на уредот. Различните производители се разликуваат многу. Исто така, контролирајте го вакуумот и температурата на мешањето. Во оваа фаза, големината на честичките и вискозитетот на кашестата маса треба редовно да се детектираат. Големината на честичките и вискозитетот се тесно поврзани со содржината на цврсти материи, својствата на материјалот, редоследот на внесување и процесот на производство на литиумски батерии. Во овој момент, конвенционалниот процес бара температура ≤30℃, влажност ≤25%RH и степен на вакуум ≤-0,085mpa. Префрлете ја кашестата маса во резервоар за пренос или во работилница за бои. Откако кашестата маса ќе се пренесе, треба да се просее. Целта е да се филтрираат големи честички, да се таложат и да се отстранат феромагнетни и други супстанции. Големите честички ќе влијаат на облогата и може да предизвикаат прекумерно самопразнење на батеријата или ризик од краток спој; премногу феромагнетен материјал во кашестата смеса може да предизвика прекумерно самопразнење на батеријата и други дефекти. Процесните барања за овој процес на производство на литиумски батерии се: температура ≤ 40°C, влажност ≤ 25% RH, големина на мрежата на ситото ≤ 100 mesh и големина на честичките ≤ 15um.

Негативна електродаСостојки Негативната електрода на литиумската батерија е составена од активен материјал, спроводлив агенс, врзивно средство и дисперзант. Прво, потврдете ги суровините. Традиционалниот аноден систем е процес на мешање на база на вода (растворувачот е дејонизирана вода), така што нема посебни барања за сушење за суровините. Процесот на производство на литиумски батерии бара спроводливоста на дејонизираната вода да биде ≤1us/cm. Услови за работилница: температура ≤40℃, влажност ≤25%RH. Подгответе лепило. Откако ќе се одредат суровините, прво мора да се подготви лепилото (составено од CMC и вода). Во овој момент, истурете го графитот C и спроводливиот агенс во миксер за суво мешање. Се препорачува да не се вакуумира или да се вклучува циркулирачка вода, бидејќи честичките се екструдираат, тријат и загреваат за време на сувото мешање. Брзината на ротација е мала брзина 15~20 вртежи во минута, циклусот на стружење и мелење е 2-3 пати, а времето на интервал е ≈15 минути. Истурете го лепилото во миксерот и започнете со вакуумирање (≤-0,09mpa). Стиснете ја гумата со мала брзина од 15~20 вртежи во минута 2 пати, потоа прилагодете ја брзината (мала брзина 35 вртежи во минута, голема брзина 1200~1500 вртежи во минута) и работете околу 15~60 минути според влажниот процес на секој производител. Конечно, истурете го SBR во блендерот. Се препорачува мешање со мала брзина бидејќи SBR е полимер со долг ланец. Ако брзината на ротација е пребрза подолго време, молекуларниот ланец лесно ќе се скрши и ќе ја изгуби активноста. Се препорачува мешање со мала брзина од 35-40 вртежи во минута и со голема брзина од 1200-1800 вртежи во минута 10-20 минути. Тестирајте вискозитет (2000~4000 mPa.s), големина на честички (35um≤), содржина на цврсти материи (40-70%), степен на вакуум и мрежа на сито (≤100 mesh). Специфичните процесни вредности ќе варираат во зависност од физичките својства на материјалот и процесот на мешање. Работилницата бара температура ≤30℃ и влажност ≤25%RH. Обложување со катодна облога Процесот на производство на литиумски батерии се однесува на екструдирање или прскање на катодна кашеста маса на површината AB на алуминиумскиот струен колектор, со густина на една површина од ≈20~40 mg/cm2 (тернарен тип на литиумска батерија). Температурата на печката е генерално над 4 до 8 јазли, а температурата на печење на секој дел се прилагодува помеѓу 95°C и 120°C според реалните потреби за да се избегнат попречни пукнатини и капење на растворувачот за време на печењето. Односот на брзината на валјакот за пренос на облогата е 1,1-1,2, а положбата на празнината се разредува за 20-30um за да се избегне прекумерно набивање на положбата на етикетата поради опашка за време на циклусот на батеријата, што може да доведе до таложење на литиум. Влажност на облогата ≤2000-3000ppm (во зависност од материјалот и процесот). Температурата на позитивната електрода во работилницата е ≤30℃, а влажноста е ≤25%. Шематскиот дијаграм е како што следува: Шематски дијаграм на лента за обложување

Напроизводство на литиумски батериипроцес нанегативна електродна обвивкаСе однесува на екструдирање или прскање на кашеста маса од негативна електрода на површината AB на колекторот на бакарна струја. Густина на единечна површина ≈ 10~15 mg/cm2. Температурата на печката за обложување генерално има 4-8 делови (или повеќе), а температурата на печење на секој дел е 80℃~105℃. Може да се прилагоди според реалните потреби за да се избегнат пукнатини во печењето и попречни пукнатини. Соодносот на брзината на преносниот валјак е 1,2-1,3, јазот е разреден за 10-15μm, концентрацијата на боја е ≤3000ppm, температурата на негативната електрода во работилницата е ≤30℃, а влажноста е ≤25%. Откако позитивниот слој на позитивната плоча ќе се исуши, барабанот треба да се усогласи во рамките на времето на процесот. Ваљакот се користи за набивање на листот на електродата (масата на преливот по единица волумен). Во моментов, постојат два методи на притискање на позитивни електроди во процесот на производство на литиумски батерии: топло цедење и ладно цедење. Во споредба со ладното цедење, топлото цедење има поголема набивка и помала стапка на отскокнување. Сепак, процесот на ладно цедење е релативно едноставен и лесен за ракување и контрола. Главната опрема на ваљакот е да се постигнат следните процесни вредности, густина на набивање, стапка на отскокнување и издолжување. Во исто време, треба да се напомене дека кршливи струготини, тврди грутки, паднати материјали, брановидни рабови итн. не се дозволени на површината на парчето од прачката, а не се дозволени прекини во празнините. Во овој момент, температурата на околината во работилницата: ≤23℃, влажност: ≤25%. Вистинската густина на сегашните конвенционални материјали:

Најчесто користено набивање:

Стапка на отскокнување: општ отскок 2-3 μm

Издолжување: Позитивната електродна плоча е генерално ≈1,002

Откако ќе се заврши со валањето на позитивната електрода, следниот чекор е да се подели целото парче електрода на мали ленти со иста ширина (што одговара на висината на батеријата). При сечење, обрнете внимание на струготините на полот. Потребно е детално да се проверат половите за струготини во насоките X и Y со помош на дводимензионална опрема. Процес на должина на струготини Y≤1/2 H дебелина на дијафрагмата. Температурата на околината во работилницата треба да биде ≤23℃, а точката на росење треба да биде ≤-30℃. Процесот на производство на листови со негативни електроди за литиумски батерии е ист како и кај позитивните електроди, но дизајнот на процесот е различен. Температурата на околината во работилницата треба да биде ≤23℃, а влажноста треба да биде ≤25%. Вистинска густина на вообичаените материјали за негативни електроди:

Најчесто користено набивање на негативни електроди: Стапка на отскокнување: Општо отскокнување 4-8um Издолжување: Позитивна плоча генерално ≈ 1,002 Процесот на производство на отстранување на позитивни електроди од литиумски батерии е сличен на процесот на отстранување на позитивни електроди, и двата треба да ги контролираат запците во насоките X и Y. Амбиенталната температура на работилницата треба да биде ≤23℃, а точката на росење треба да биде ≤-30℃. Откако позитивната плоча е подготвена за отстранување, позитивната плоча треба да се исуши (120°C), а потоа алуминиумскиот лим се заварува и спакува. За време на овој процес, треба да се земат предвид должината на јазичето и ширината на калапот. Земајќи го дизајнот **650 (како што е батеријата 18650) како пример, дизајнот со изложени јазичиња е главно за да се земе предвид разумната соработка на катодните јазичиња за време на заварувањето со капаче и жлеб на ролна. Ако јазичињата на половите се изложени предолго, лесно може да се појави краток спој помеѓу јазичињата на половите и челичната обвивка за време на процесот на валање. Ако држачот е премногу краток, капачето не може да се залеми. Во моментов, постојат два вида ултразвучни глави за заварување: линеарни и точкести. Домашните процеси најчесто користат линеарни глави за заварување поради разгледување на прекумерната струја и јачината на заварувањето. Покрај тоа, лепило за висока температура се користи за покривање на лемените јазичиња, главно за да се избегне ризикот од краток спој предизвикан од метални раскинувања и метални остатоци. Температурата на околината во работилницата треба да биде ≤23℃, точката на росење треба да биде ≤-30℃, а содржината на влага во катодата треба да биде ≤500-1000ppm.

Подготовка на негативна плочаНегативната плоча треба да се исуши (105-110°C), потоа никелните листови се заваруваат и пакуваат. Должината на лемењето и ширината на обликувањето исто така треба да се земат предвид. Температурата на околината во работилницата треба да биде ≤23℃, точката на росење треба да биде ≤-30℃, а содржината на влага на негативната електрода треба да биде ≤500-1000ppm. Намотувањето е да се намотат сепараторот, листот со позитивна електрода и листот со негативна електрода во железно јадро преку машина за намотување. Принципот е да се завитка позитивната електрода со негативната електрода, а потоа да се одделат позитивните и негативните електроди преку сепаратор. Бидејќи негативната електрода на традиционалниот систем е контролна електрода на дизајнот на батеријата, дизајнот на капацитет е поголем од оној на позитивната електрода, така што за време на полнењето на формирањето, Li+ на позитивната електрода може да се складира во „празнината“ на негативната електрода. Посебно внимание треба да се посвети на затегнатоста на намотката и распоредот на половите при намотување. Премалата затегнатост на намотката ќе влијае на внатрешниот отпор и брзината на вметнување на куќиштето. Прекумерната затегнатост може да доведе до ризик од краток спој или кршење. Порамнувањето се однесува на релативната положба на негативната електрода, позитивната електрода и сепараторот. Ширината на негативната електрода е 59,5 mm, позитивната електрода е 58 mm, а сепараторот е 61 mm. Трите се порамнети за време на репродукцијата за да се избегне ризикот од краток спој. Напнатоста на намотката е генерално помеѓу 0,08-0,15 Mpa за позитивниот пол, 0,08-0,15 Mpa за негативниот пол, 0,08-0,15 Mpa за горната дијафрагма и 0,08-0,15 Mpa за долната дијафрагма. Специфичните прилагодувања зависат од опремата и процесот. Амбиенталната температура на оваа работилница е ≤23℃, точката на росење е ≤-30℃, а содржината на влага е ≤500-1000ppm.

Пред да се инсталира јадрото на батеријата во куќиштето, потребен е Hi-Pot тест од 200~500V (за да се провери дали високонапонската батерија е кратко споена), а исто така е потребно и усисување за понатамошна контрола на прашината пред да се инсталира во куќиштето. Трите главни контролни точки на литиумските батерии се влага, стружење и прашина. Откако ќе се заврши претходниот процес, вметнете ја долната заптивка во дното на јадрото на батеријата, свиткајте ја позитивната електрода така што површината е свртена кон дупката за намотување на јадрото на батеријата и конечно вметнете ја вертикално во челичната обвивка или алуминиумската обвивка. Земајќи го типот 18650 како пример, надворешниот дијаметар ≈ 18 mm + висина ≈ 71,5 mm. Кога пресечната површина на намотаното јадро е помала од внатрешната пресечна површина на челичното куќиште, стапката на вметнување на челичното куќиште е приближно 97% до 98,5%. Бидејќи мора да се земат предвид вредноста на отскокнување на полот и степенот на пенетрација на течноста за време на подоцнежното вбризгување. Истиот процес како и за површинската подлога вклучува склопување на горната подлога. Температурата на околината на работилницата треба да биде ≤23℃, а точката на росење треба да биде ≤-40℃.

Тркалањевметнува лемна игла (обично направена од бакар или легура) во средината на јадрото на лемењето. Најчесто користените лемни иглички се Φ2,5 * 1,6 mm, а јачината на заварување на негативната електрода треба да биде ≥12N за да се квалификува. Ако е прениска, лесно ќе предизвика виртуелно лемење и прекумерен внатрешен отпор. Ако е превисока, лесно е да се завари слојот од никел на површината на челичната обвивка, што резултира со лемни споеви, што доведува до скриени опасности како што се 'рѓа и протекување. Едноставното разбирање на тркалачкиот жлеб е да се фиксира намотаното јадро на батеријата на куќиштето без тресење. Во процесот на производство на оваа литиумска батерија, посебно внимание треба да се посвети на совпаѓањето на брзината на попречно истиснување и брзината на надолжно притискање за да се избегне сечење на куќиштето при превисока попречна брзина, а слојот од никел на засекот ќе падне ако надолжната брзина е пребрза или висината на засекот ќе биде засегната и запечатувањето ќе биде засегнато. Потребно е да се провери дали вредностите на процесот за длабочината на жлебот, продолжувањето и висината на жлебот се во согласност со стандардите (преку практични и теоретски пресметки). Вообичаени големини на плотни за готвење се 1,0, 1,2 и 1,5 mm. Откако ќе се заврши жлебот за валање, целата машина треба повторно да се усисува за да се избегнат метални остатоци. Степенот на вакуум треба да биде ≤-0,065Mpa, а времето на усисување треба да биде 1~2s. Барањата за собна температура на оваа работилница се ≤23℃, а точката на росење е ≤-40℃. Печење на јадрото на батериите Откако цилиндричните листови на батериите ќе се валкаат и жлебат, следниот процес на производство на литиумски батерии е многу важен: печење. За време на производството на батерии, се внесува одредена количина на влага. Ако влагата не може да се контролира во стандардниот временски опсег, перформансите и безбедноста на батеријата ќе бидат сериозно засегнати. Општо земено, за печење се користи автоматска вакуумска печка. Уредно наредете ги ќелиите што ќе се печат, ставете го десикантот во рерната, поставете ги параметрите и зголемете ја температурата на 85°C (земајќи ги литиум железо-фосфатните батерии како пример). Следните се стандардите за печење за неколку различни спецификации на батериите:

Течност за инјектирањеПроцесот на производство на литиумски батерии вклучува тестирање на влажноста на печените ќелии на батериите. Само откако ќе ги достигнете претходните стандарди за печење, можете да продолжите на следниот чекор: вбризгување на електролитот. Брзо ставете ги печените батерии во вакуумската преграда за ракавици, измерете ја и запишете ја тежината, ставете ја чашата за вбризгување и додадете ја дизајнираната тежина на електролитот во чашата (обично се изведува тест за батерија потопен во течност: ставете ја батеријата во средината на чашата). Ставете го јадрото на батеријата во електролитот, потопете го одреден временски период, тестирајте го максималниот капацитет за апсорпција на течности на батеријата (обично наполнете ја течноста според експерименталниот волумен), ставете ја во вакуумска кутија за да вакуумирате (степен на вакуум ≤ -0,09Mpa) и забрзајте го пенетрацијата на електролитот во електродата. По неколку циклуси, извадете ги парчињата на батеријата и измерете ги. Пресметајте дали волуменот на вбризгување ја исполнува дизајнерската вредност. Ако е помал, треба да се надополни. Ако има премногу, само истурете го вишокот додека не ги исполните барањата за дизајн. Околината во преградата за ракавици бара температура ≤23℃ и точка на росење ≤-45℃.

ЗаварувањеЗа време на овој процес на производство на литиумски батерии, капакот на батеријата треба однапред да се постави во преградата за ракавици, а капакот на батеријата треба да се фиксира на долниот калап од машината за супер заварување со едната рака, а јадрото на батеријата треба да се држи со другата рака. Порамнете го позитивниот приклучок на ќелијата на батеријата со приклучокот на терминалот на капакот. Откако ќе потврдите дека приклучокот на позитивниот терминал е порамнет со приклучокот на терминалот на капачето, стапнете на машината за ултразвучно заварување. Потоа стапнете на ножниот прекинувач на машината за заварување. Потоа, единицата на батеријата треба целосно да се провери за да се провери ефектот на заварување на лемечките јазичиња.

Набљудувајте дали лемечките јазичиња се порамнети.

Нежно повлечете го јазичето за лемење за да видите дали е лабаво.

Батериите чиј капак не е цврсто заварен треба повторно да се заварат.