S rychlým rozvojemlithiová baterieV průmyslu se scénáře použití lithiových baterií stále rozšiřují a stávají se nepostradatelným energetickým zařízením v životě a práci lidí.Pokud jde o výrobní proces přizpůsobených výrobců lithiových baterií, proces výroby lithiových baterií zahrnuje hlavně přísady, potahování, potahování, přípravu, navíjení, louskání, válcování, pečení, vstřikování kapaliny, svařování atd. Následující seznam představuje klíčové body proces výroby lithiových baterií.Složky kladné elektrody Kladná elektroda lithiových baterií se skládá z aktivních materiálů, vodivých činidel, lepidel atd. Nejprve se suroviny potvrdí a vypečou.Obecně řečeno, vodivé činidlo musí být vypalováno při ≈120℃ po dobu 8 hodin a lepidlo PVDF musí být vypalováno při ≈80℃ po dobu 8 hodin.Zda aktivní materiály (LFP, NCM atd.) vyžadují pečení a sušení, závisí na stavu surovin.V současné době vyžaduje obecná dílna na lithiové baterie teplotu ≤40℃ a vlhkost ≤25%RH.Po dokončení sušení je třeba předem připravit lepidlo PVDF (rozpouštědlo PVDF, roztok NMP).Kvalita PVDF lepidla je rozhodující pro vnitřní odpor a elektrický výkon baterie.Mezi faktory, které ovlivňují aplikaci lepidla, patří teplota a rychlost míchání.Čím vyšší teplota, tím žloutnutí lepidla ovlivní přilnavost.Pokud je rychlost míchání příliš vysoká, může se lepidlo snadno poškodit.Konkrétní rychlost otáčení závisí na velikosti disperzního disku.Obecně řečeno, lineární rychlost rozptylového disku je 10-15 m/s (v závislosti na zařízení).V tomto okamžiku musí směšovací nádrž zapnout cirkulační vodu a teplota by měla být ≤30 °C.

Přidávejte katodovou kaši po dávkách.V tuto chvíli je třeba věnovat pozornost pořadí přidávání materiálů.Nejprve přidejte aktivní materiál a vodivé činidlo, pomalu míchejte a poté přidejte lepidlo.Doba krmení a poměr krmení musí být také přísně implementovány podle procesu výroby lithiových baterií.Za druhé, rychlost otáčení a rychlost otáčení zařízení musí být přísně kontrolována.Obecně řečeno, lineární rychlost rozptylu by měla být nad 17 m/s.To závisí na výkonu zařízení.Různí výrobci se velmi liší.Kontrolujte také vakuum a teplotu míchání.V této fázi je třeba pravidelně zjišťovat velikost částic a viskozitu suspenze.Velikost částic a viskozita úzce souvisí s obsahem pevných látek, vlastnostmi materiálu, sledem dávkování a výrobním procesem lithiové baterie.V tomto okamžiku konvenční proces vyžaduje teplotu ≤ 30℃, vlhkost ≤ 25 % RH a stupeň vakua ≤-0,085 mpa.Přeneste kaši do přepravní nádrže nebo lakovny.Poté, co je kejda vyvedena ven, je třeba ji prosévat.Účelem je filtrovat velké částice, vysrážet a odstranit feromagnetické a jiné látky.Velké částice ovlivní povlak a mohou způsobit nadměrné samovybíjení baterie nebo riziko zkratu;příliš mnoho feromagnetického materiálu v kalu může způsobit nadměrné samovybíjení baterie a další závady.Procesní požadavky tohoto výrobního procesu lithiové baterie jsou: teplota ≤ 40 °C, vlhkost ≤ 25 % RH, velikost ok síta ≤ 100 mesh a velikost částic ≤ 15 um.

Negativní elektrodasložky Záporná elektroda lithiové baterie se skládá z aktivního materiálu, vodivého činidla, pojiva a dispergačního činidla.Nejprve potvrďte suroviny.Tradiční anodový systém je mísící proces na bázi vody (rozpouštědlem je deionizovaná voda), takže na suroviny nejsou žádné zvláštní požadavky na sušení.Proces výroby lithiových baterií vyžaduje, aby vodivost deionizované vody byla ≤1us/cm.Dílenské požadavky: teplota ≤40℃, vlhkost ≤25%RH.Připravte lepidlo.Po určení surovin je třeba nejprve připravit lepidlo (složené z CMC a vody).V tomto okamžiku nalijte grafit C a vodivé činidlo do mixéru pro suché míchání.Doporučuje se nevysávat ani nezapínat cirkulující vodu, protože částice jsou při suchém míchání vytlačovány, třeny a zahřívány.Rychlost otáčení je nízká rychlost 15 ~ 20 ot / min, cyklus škrábání a broušení je 2-3krát a interval je ≈ 15 minut.Nalijte lepidlo do mixéru a začněte vysávat (≤-0,09 mpa).Zmáčkněte gumu při nízké rychlosti 15~20 ot./min. dvakrát, poté upravte rychlost (nízká rychlost 35 ot./min., vysoká rychlost 1200~1500 ot./min.) a nechte běžet asi 15 až 60 minut podle mokrého procesu každého výrobce.Nakonec nalijte SBR do mixéru.Doporučuje se míchání při nízké rychlosti, protože SBR je polymer s dlouhým řetězcem.Pokud je rychlost rotace příliš vysoká po dlouhou dobu, molekulární řetězec se snadno zlomí a ztratí aktivitu.Doporučuje se míchat při nízké rychlosti 35-40 ot./min a vysoké rychlosti 1200-1800 ot./min. po dobu 10-20 minut.Testujte viskozitu (2000~4000 mPa.s), velikost částic (35 um<), obsah pevných látek (40-70 %), stupeň vakua a síto (<100 mesh).Konkrétní hodnoty procesu se budou lišit v závislosti na fyzikálních vlastnostech materiálu a procesu míchání.Dílna vyžaduje teplotu ≤30℃ a vlhkost ≤25%RH.Povlak katodového povlaku Proces výroby lithiové baterie se týká vytlačování nebo nástřiku katodové kaše na povrch AB hliníkového sběrače proudu s hustotou jednoho povrchu ≈20~40 mg/cm2 (typ ternární lithiové baterie).Teplota pece je obecně nad 4 až 8 uzlů a teplota vypalování každé sekce se nastavuje mezi 95 °C a 120 °C podle skutečných potřeb, aby se zabránilo příčným trhlinám a odkapávání rozpouštědla během praskání při vypalování.Poměr rychlosti přenosového potahovacího válečku je 1,1-1,2 a poloha mezery je ztenčena o 20-30 um, aby se zabránilo nadměrnému zhutnění polohy štítku v důsledku ochlazení během cyklování baterie, což může vést k vysrážení lithia.Vlhkost nátěru ≤2000-3000ppm (v závislosti na materiálu a procesu).Teplota kladné elektrody v dílně je ≤30℃ a vlhkost je ≤25%.Schematický diagram je následující: Schematický diagram potahovací pásky

Thevýroba lithiových bateriíproceszáporný povlak elektrodyse týká vytlačování nebo rozprašování suspenze záporných elektrod na povrch AB měděného sběrače proudu.Jednotlivá povrchová hustota ≈ 10~15 mg/cm2.Teplota potahovací pece má obecně 4-8 sekcí (nebo více) a teplota pečení každé sekce je 80℃~105℃.Lze jej upravit podle skutečných potřeb, aby se zabránilo prasklinám při pečení a příčným trhlinám.Poměr rychlosti přenosového válce je 1,2-1,3, mezera je ztenčená o 10-15um, koncentrace barvy je ≤3000ppm, teplota záporné elektrody v dílně je ≤30℃ a vlhkost je ≤25%.Po zaschnutí pozitivního povlaku pozitivní desky je třeba válec vyrovnat během doby procesu.Válec se používá ke zhutnění elektrodového listu (hmotnost obvazu na jednotku objemu).V současné době existují v procesu výroby lithiových baterií dvě metody lisování kladných elektrod: lisování za tepla a lisování za studena.Ve srovnání s lisováním za studena má lisování za tepla vyšší zhutnění a nižší rychlost odskoku.Proces lisování za studena je však poměrně jednoduchý a snadno se ovládá a ovládá.Hlavním vybavením válce je dosažení následujících procesních hodnot, hustoty zhutnění, rychlosti odrazu a prodloužení.Zároveň je třeba poznamenat, že na povrchu tyčového kusu nejsou povoleny křehké třísky, tvrdé hrudky, vypadlé materiály, zvlněné hrany atd. a v mezerách nejsou povoleny zlomy.V tuto chvíli je teplota prostředí dílny: ≤23℃, vlhkost: ≤25 %.Skutečná hustota současných konvenčních materiálů:

Běžně používané hutnění:

Rychlost odrazu: obecný odraz 2-3 μm

Prodloužení: Plocha kladné elektrody je obecně ≈1,002

Po dokončení kladného svitku elektrody je dalším krokem rozdělení celého kusu elektrody na malé proužky o stejné šířce (odpovídající výšce baterie).Při řezání dávejte pozor na otřepy pólového nástavce.Je nutné provést komplexní kontrolu pólových nástavců na otřepy ve směru X a Y pomocí dvourozměrného zařízení.Proces délky podélného otřepu Y≤1/2H tloušťka membrány.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃ a rosný bod by měl být ≤-30℃.Výrobní proces záporných elektrod pro lithiové baterie je stejný jako u kladných elektrod, ale návrh procesu je odlišný.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃ a vlhkost by měla být ≤25%.Skutečná hustota běžných materiálů záporných elektrod:

Běžně používané zhutňování záporné elektrody: Rychlost odskoku: Obecný odskok 4-8um Prodloužení: Kladná deska obecně ≈ 1,002 Výrobní proces odizolování kladné elektrody lithiové baterie je podobný procesu odizolování kladné elektrody a oba potřebují kontrolovat otřepy v X a Směry Y.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃ a rosný bod by měl být ≤-30℃.Poté, co je pozitivní deska připravena k odizolování, musí být pozitivní deska vysušena (120 °C) a poté je hliníkový plech svařen a zabalen.Během tohoto procesu je třeba vzít v úvahu délku poutka a šířku výlisku.Vezmeme-li jako příklad provedení **650 (jako je baterie 18650), konstrukce s odkrytými jazýčky má především zvážit přiměřenou spolupráci katodových jazýčků během svařování víčka a drážky válce.Pokud jsou pólové jazýčky vystaveny příliš dlouho, může snadno dojít ke zkratu mezi pólovými jazýčky a ocelovým pláštěm během procesu válcování.Pokud je očko příliš krátké, nelze víčko připájet.V současné době existují dva typy ultrazvukových svařovacích hlav: lineární a bodové.Domácí procesy většinou používají lineární svařovací hlavy kvůli úvahám o nadproudu a pevnosti svařování.Kromě toho se k pokrytí pájecích jazýčků používá vysokoteplotní lepidlo, zejména proto, aby se zabránilo riziku zkratu způsobeného kovovými otřepy a kovovými úlomky.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃, rosný bod by měl být ≤-30℃ a obsah vlhkosti katody by měl být ≤500-1000 ppm.

Příprava negativní deskyNegativní desku je potřeba vysušit (105-110°C), poté jsou niklové plechy svařeny a zabaleny.Je také třeba vzít v úvahu délku pájecího jazýčku a šířku tvarování.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃, rosný bod by měl být ≤-30℃ a obsah vlhkosti záporné elektrody by měl být ≤500-1000 ppm.Navíjení je navíjení separátoru, listu kladné elektrody a listu záporné elektrody do železného jádra přes navíjecí stroj.Principem je obalit kladnou elektrodu zápornou elektrodou a poté oddělit kladnou a zápornou elektrodu pomocí separátoru.Vzhledem k tomu, že záporná elektroda tradičního systému je řídicí elektrodou konstrukce baterie, je kapacitní konstrukce vyšší než u kladné elektrody, takže během formačního nabíjení může být Li+ kladné elektrody uloženo na „volné místo“ záporná elektroda.Při navíjení je třeba věnovat zvláštní pozornost napětí vinutí a uspořádání pólových nástavců.Příliš malé napětí vinutí ovlivní vnitřní odpor a rychlost vkládání pouzdra.Nadměrné napětí může vést k riziku zkratu nebo odštípnutí.Zarovnání se týká vzájemné polohy záporné elektrody, kladné elektrody a separátoru.Šířka záporné elektrody je 59,5 mm, kladné elektrody je 58 mm a separátor je 61 mm.Tři jsou během přehrávání zarovnány, aby se zabránilo riziku zkratu.Napětí vinutí je obecně mezi 0,08-0,15 Mpa pro kladný pól, 0,08-0,15 Mpa pro záporný pól, 0,08-0,15 Mpa pro horní membránu a 0,08-0,15 Mpa pro spodní membránu.Konkrétní úpravy závisí na zařízení a procesu.Okolní teplota v této dílně je ≤23℃, rosný bod je ≤-30℃ a obsah vlhkosti je ≤500-1000 ppm.

Před instalací jádra baterie do pouzdra je vyžadován Hi-Pot test 200~500V (pro testování, zda vysokonapěťová baterie není zkratována) a před instalací je také nutné vysát pro další kontrolu prachu. pouzdro.Tři hlavní kontrolní body lithiových baterií jsou vlhkost, otřepy a prach.Po dokončení předchozího procesu vložte spodní těsnění do spodní části jádra baterie, ohněte list kladné elektrody tak, aby povrch směřoval k otvoru vinutí jádra baterie, a nakonec jej vložte svisle do ocelového nebo hliníkového pouzdra.Vezmeme-li jako příklad typ 18650, vnější průměr ≈ 18 mm + výška ≈ 71,5 mm.Když je plocha průřezu navinutého jádra menší než vnitřní plocha průřezu ocelového pouzdra, je míra vkládání ocelového pouzdra přibližně 97 % až 98,5 %.Protože je třeba vzít v úvahu hodnotu odrazu pólového nástavce a stupeň průniku kapaliny při pozdějším vstřikování.Stejný proces jako u povrchové podložky zahrnuje montáž vrchní podložky.Okolní teplota v dílně by měla být ≤23℃ a rosný bod by měl být ≤-40℃.

Válcovánívloží pájecí kolík (obvykle vyrobený z mědi nebo slitiny) do středu pájecího jádra.Běžně používané svařovací kolíky jsou Φ2,5*1,6mm a pevnost svařování záporné elektrody by měla být ≥12N, aby byla kvalifikována.Pokud je příliš nízká, snadno způsobí virtuální pájení a nadměrný vnitřní odpor.Pokud je příliš vysoká, je snadné svařit vrstvu niklu na povrchu ocelového pláště, což má za následek pájené spoje, což vede ke skrytým nebezpečím, jako je rez a netěsnost.Jednoduchým pochopením rolovací drážky je upevnění vinutého jádra baterie na plášti bez otřesů.Při výrobním procesu této lithiové baterie je třeba věnovat zvláštní pozornost přizpůsobení rychlosti příčného vytlačování a rychlosti podélného lisování, aby se zabránilo řezání pláště příliš vysokou příčnou rychlostí a niklová vrstva zářezu odpadne, pokud podélná rychlost je příliš vysoká nebo bude ovlivněna výška zářezu a bude ovlivněno těsnění.Je nutné zkontrolovat, zda procesní hodnoty hloubky drážky, prodloužení a výšky drážky odpovídají normám (praktickými a teoretickými výpočty).Běžné velikosti varných desek jsou 1,0, 1,2 a 1,5 mm.Po dokončení válcovací drážky je třeba celý stroj znovu vysát, aby se zabránilo kovovým úlomkům.Stupeň vakua by měl být ≤-0,065 MPa a doba vakuování by měla být 1~2s.Požadavky na okolní teplotu v této dílně jsou ≤23℃ a rosný bod je ≤-40℃.Pečení jádra baterie Poté, co jsou válcové plechy baterie srolovány a drážkovány, je velmi důležitý další proces výroby lithiové baterie: pečení.Při výrobě bateriových článků se vnáší určité množství vlhkosti.Pokud vlhkost nemůže být včas regulována ve standardním rozsahu, bude vážně ovlivněn výkon a bezpečnost baterie.Obecně se k pečení používá automatická vakuová trouba.Články, které se mají upéct, úhledně uspořádejte, vložte do trouby vysoušedlo, nastavte parametry a zvyšte teplotu na 85 °C (jako příklad vezměte lithium-železofosfátové baterie).Níže jsou uvedeny pečicí normy pro několik různých specifikací bateriových článků:

Vstřikování kapalinyProces výroby lithiových baterií zahrnuje testování vlhkosti vypálených článků baterie.Teprve po dosažení předchozích pečicích norem můžete přistoupit k dalšímu kroku: vstřikování elektrolytu.Upečené baterie rychle vložte do vakuové odkládací přihrádky, zvažte a zaznamenejte hmotnost, nasaďte injekční nádobku a do nádobky přidejte navrženou hmotnost elektrolytu (obvykle se provádí test baterií ponořených do kapaliny: vložte baterii do nádobky střední).Vložte jádro baterie do elektrolytu, namočte jej na určitou dobu, otestujte maximální kapacitu absorpce kapaliny baterie (obvykle naplňte kapalinu podle experimentálního objemu), vložte do vakuového boxu k vakuování (stupeň vakua ≤ - 0,09 MPa) a urychlí pronikání elektrolytu do elektrody.Po několika cyklech vyjměte kusy baterie a zvažte je.Vypočítejte, zda objem vstřiku odpovídá návrhové hodnotě.Pokud je ho méně, je potřeba ho doplnit.Pokud je toho příliš mnoho, stačí přebytek vylít, dokud nesplníte požadavky na design.Prostředí odkládací schránky vyžaduje teplotu ≤23℃ a rosný bod ≤-45℃.

SvařováníBěhem tohoto výrobního procesu lithiové baterie by měl být kryt baterie předem umístěn do odkládací schránky a kryt baterie by měl být jednou rukou připevněn ke spodní formě supersvařovacího stroje a druhou rukou by mělo být drženo jádro baterie. ruka.Vyrovnejte kladný výstupek článku baterie s výstupkem krytu krytu.Poté, co se přesvědčíte, že kladný pólový výstupek je zarovnán s koncovým výstupkem víčka, nastupte na ultrazvukový svařovací stroj.Poté sešlápněte nožní spínač svářečky.Poté by měla být jednotka baterie plně zkontrolována, aby se zkontroloval účinek svařování pájecích jazýčků.

Sledujte, zda jsou pájecí jazýčky zarovnány.

Jemně zatáhněte za pájecí jazýček, abyste zjistili, zda není uvolněný.

Baterie, jejichž kryt baterie není pevně přivařen, je třeba znovu přivařit.