Manual lengkap untuk proses pengeluaran bateri litium

Manual lengkap untuk proses pengeluaran bateri litium

Bateri ion ialah sistem kompleks yang merangkumi elektrod positif, elektrod negatif, pemisah, elektrolit, pengumpul dan pengikat arus, agen pengalir, dll. Tindak balas yang terlibat termasuk tindak balas elektrokimia elektrod positif dan negatif, ion litium dan pengaliran elektron, dan resapan haba. Proses pengeluaran bateri litium agak panjang, melibatkan lebih daripada 50 proses.

Bateri litium boleh dibahagikan kepada bateri silinder, bateri persegi, dan bateri pek lembut mengikut bentuknya, dengan perbezaan tertentu dalam proses pengeluaran. Walau bagaimanapun, secara keseluruhan, proses pembuatan bateri litium boleh dibahagikan kepada proses hadapan (pembuatan elektrod), proses tengah (sintesis sel), dan proses belakang (pembentukan dan pembungkusan). Disebabkan oleh keperluan prestasi keselamatan yang tinggi bagi bateri litium-ion, terdapat keperluan yang sangat tinggi untuk ketepatan, kestabilan dan tahap automasi peralatan litium-ion dalam proses pembuatan bateri.

Peralatan bateri litium ialah peralatan proses yang menggunakan proses yang ditempah untuk mengeluarkan bahan mentah seperti bahan elektrod positif dan negatif, bahan pemisah, dan elektrolit. Peralatan bateri litium mempunyai kesan yang besar terhadap prestasi dan kos bateri litium dan merupakan salah satu faktor penentu. Mengikut aliran proses yang berbeza, peralatan bateri litium boleh dibahagikan kepada peralatan hadapan, peralatan peringkat pertengahan dan peralatan belakang. Dalam barisan pengeluaran bateri litium, nilai peralatan bahagian hadapan, peringkat pertengahan dan bahagian belakang menyumbang kira-kira 4:3:3.

Matlamat pengeluaran proses sebelumnya adalah untuk menyelesaikan pembuatan plat elektrod (positif dan negatif). Proses utama peringkat sebelumnya termasuk mencampurkan, menyalut, menggulung, menggorok, menghiris, dan memotong mati. Peralatan yang terlibat terutamanya termasuk: pengadun, mesin salutan, penekan roller, mesin slitting, mesin penghiris, mesin pemotong mati, dll.

Pencampuran buburan (peralatan yang digunakan: pembancuh vakum) adalah untuk mencampurkan bahan bateri keadaan pepejal positif dan negatif secara sekata dan kemudian menambah pelarut untuk mengacaukannya ke dalam buburan. Pencampuran buburan ialah titik permulaan proses sebelumnya dan asas untuk melengkapkan salutan, penggulungan dan proses lain yang seterusnya.

Salutan (peralatan yang digunakan: mesin salutan) adalah untuk menyalut sama rata buburan kacau pada kerajang logam dan mengeringkannya untuk membuat plat positif dan negatif. Sebagai pautan teras proses sebelumnya, kualiti pelaksanaan proses salutan sangat mempengaruhi ketekalan, keselamatan dan jangka hayat bateri siap. Oleh itu, mesin salutan adalah peralatan yang paling berharga dalam proses sebelumnya.

Penekan penggelek (peralatan yang digunakan: penekan penggelek) adalah untuk memampatkan lagi elektrod bersalut, dengan itu meningkatkan ketumpatan tenaga bateri. Kerataan elektrod yang digulung secara langsung mempengaruhi kesan pemprosesan proses slitting berikutnya, dan keseragaman bahan aktif dalam elektrod juga secara tidak langsung mempengaruhi prestasi sel bateri.

Pembelahan (peralatan yang digunakan: mesin slitting) ialah proses membelah secara berterusan gegelung lebar kepingan tiang kepada beberapa kepingan sempit dengan lebar yang diperlukan. Kegagalan patah plat elektrod semasa pemotongan disebabkan oleh tindakan ricih, dan kelancaran tepi selepas pemotongan (tanpa burr atau lekuk) adalah kunci untuk menilai prestasi mesin slitting.

Pengeluaran (peralatan yang digunakan: mesin pengeluaran) termasuk mengimpal telinga elektrod kepingan elektrod yang dipotong, menggunakan pita pelindung, membalut telinga elektrod dengan gam, atau menggunakan pemotongan laser untuk membentuk telinga elektrod, yang boleh digunakan untuk proses penggulungan seterusnya. Die-cutting (peralatan yang digunakan: mesin die-cutting) ialah proses menebuk dan membentuk plat kutub bersalut untuk proses seterusnya.

Matlamat pengeluaran proses pertengahan adalah untuk melengkapkan pembuatan sel bateri. Terdapat perbezaan dalam peta jalan Teknologi dan peralatan barisan pengeluaran proses pertengahan pelbagai jenis bateri litium. Intipati proses perantaraan ialah proses pemasangan, khususnya pemasangan teratur plat elektrod (positif dan negatif) yang dibuat daripada proses sebelumnya dengan diafragma dan elektrolit. Disebabkan oleh struktur penyimpanan tenaga yang berbeza bagi bateri segi empat sama (gulungan), silinder (gulungan) dan fleksibel (berlapis), terdapat perbezaan yang jelas dalam pelan hala tuju Teknologi dan peralatan barisan pengeluaran pelbagai jenis bateri litium dalam proses pertengahan. Secara khusus, proses utama peringkat pertengahan bateri segi empat tepat dan silinder termasuk penggulungan, suntikan cecair dan pembungkusan. Peralatan yang terlibat terutamanya termasuk: mesin penggulungan, mesin suntikan cecair, peralatan pembungkusan (mesin sisipan cangkang, mesin rolling alur, mesin pengedap, mesin kimpalan), dll; Proses utama peringkat pertengahan bateri pek lembut termasuk laminasi, suntikan cecair, dan pembungkusan, dan peralatan yang terlibat terutamanya termasuk mesin laminasi, mesin suntikan cecair, peralatan pembungkusan, dll.

Penggulungan (peralatan yang digunakan: mesin penggulungan) ialah proses penggulungan plat elektrod yang dihasilkan oleh proses pengeluaran atau mesin pemotong die penggulungan ke dalam sel bateri litium-ion, terutamanya digunakan untuk pengeluaran bateri litium-ion persegi dan bulat. Mesin penggulungan boleh dibahagikan kepada dua kategori: mesin penggulungan persegi dan mesin penggulungan silinder, yang masing-masing digunakan untuk pengeluaran bateri litium persegi dan silinder. Berbanding dengan penggulungan silinder, proses penggulungan persegi mempunyai keperluan yang lebih tinggi untuk kawalan ketegangan, jadi kesukaran teknikal mesin penggulungan persegi adalah lebih besar.

Laminasi (peralatan yang digunakan: mesin laminating) ialah proses menyusun plat elektrod individu yang dihasilkan semasa proses pemotongan mati ke dalam sel bateri litium-ion, terutamanya digunakan untuk pengeluaran bateri pek lembut. Berbanding dengan sel segi empat sama dan silinder, sel pek lembut mempunyai kelebihan ketara dalam ketumpatan tenaga, keselamatan dan prestasi nyahcas. Walau bagaimanapun, penyiapan tugas susun tunggal oleh mesin lamina melibatkan pelbagai sub proses dalam kerjasama mekanisme selari dan kompleks, dan meningkatkan kecekapan menyusun memerlukan menangani masalah kawalan dinamik yang kompleks; Kelajuan mesin penggulungan secara langsung berkaitan dengan kecekapan penggulungan, dan cara untuk meningkatkan kecekapan adalah agak mudah. Pada masa ini, terdapat jurang dalam kecekapan pengeluaran dan hasil antara sel berlamina dan sel luka.

Mesin suntikan cecair (peralatan yang digunakan: mesin suntikan cecair) digunakan untuk menyuntik elektrolit bateri secara kuantitatif ke dalam sel.

Pembungkusan sel (menggunakan peralatan seperti mesin pemasukan cangkerang, mesin penggulung alur, mesin pengedap, mesin kimpalan) melibatkan meletakkan teras gegelung ke dalam cangkerang sel.

Matlamat pengeluaran peringkat akhir proses adalah untuk melengkapkan transformasi ke dalam pembungkusan. Pada peringkat pertengahan, struktur fungsi sel bateri litium telah terbentuk, dan kepentingan peringkat terakhir adalah untuk mengaktifkannya, menjalani ujian, pengisihan, dan pemasangan, dan membentuk produk bateri litium yang selamat dan stabil. Proses utama pada peringkat akhir proses termasuk: pembentukan, pemisahan, pengujian, pengisihan, dll. Peralatan yang terlibat terutamanya termasuk: mengecas dan menyahcas motor, peralatan ujian, dsb.

Pembentukan (menggunakan motor pengecasan dan nyahcas) ialah proses mengaktifkan sel bateri melalui pengecasan pertama, di mana filem pempasifan berkesan (filem SEI) dijana pada permukaan elektrod negatif untuk mencapai "inisialisasi" bateri litium. Kapasiti pembahagian (peralatan terpakai: mengecas dan menyahcas motor), juga dikenali sebagai "kapasiti menganalisis", merujuk kepada proses mengecas dan menyahcas sel bateri yang ditukar mengikut piawaian reka bentuk untuk mengukur kemuatan sel bateri. Proses pengecasan dan nyahcas sel bateri berjalan melalui proses pemisahan pembentukan dan kapasiti, jadi motor pengecasan dan nyahcas ialah peralatan teras belakang yang paling biasa digunakan. Unit kerja minimum bagi motor pengecas dan nyahcas ialah "saluran". Satu "unit" (BOX) terdiri daripada beberapa "saluran", dan berbilang "unit" digabungkan untuk membentuk motor pengecas dan nyahcas.

Pengujian (peralatan yang digunakan: peralatan pengujian) mesti dijalankan sebelum dan selepas mengecas, menyahcas, dan berehat; Pengisihan merujuk kepada pengelasan dan pemilihan bateri yang telah dibentuk dan dibahagikan mengikut piawaian tertentu berdasarkan hasil pengesanan. Kepentingan proses pengesanan dan pengisihan bukan sahaja untuk menghapuskan produk yang tidak layak, tetapi juga kerana dalam aplikasi praktikal bateri lithium-ion, sel sering digabungkan secara selari atau siri. Oleh itu, memilih sel dengan prestasi yang serupa boleh membantu mencapai prestasi keseluruhan bateri yang optimum.

Pengeluaran bateri litium tidak boleh dipisahkan daripada peralatan pengeluaran bateri litium. Selain bahan yang digunakan dalam bateri itu sendiri, proses pembuatan dan peralatan pengeluaran adalah faktor penting yang menentukan prestasi bateri. Pada masa awal, peralatan bateri litium China bergantung terutamanya pada import. Selepas beberapa tahun pembangunan pesat, syarikat peralatan bateri litium China telah secara beransur-ansur mengatasi syarikat peralatan Jepun dan Korea dari segi teknologi, kecekapan, kestabilan, dan aspek lain, dan mempunyai kelebihan dalam keberkesanan kos, penyelenggaraan selepas jualan, dan aspek lain. Pada masa ini, sekumpulan perusahaan peralatan bateri litium domestik telah dibentuk dan telah menjadi kad perniagaan untuk peralatan mewah China yang memasuki pasaran antarabangsa. Dengan pakatan menegak dan pengembangan luar negara peneraju bateri litium, peralatan bateri litium telah mendapat manfaat daripada pengembangan hiliran dan membawa kepada tempoh baharu peluang pertumbuhan pesat.