S brzim razvojemlitijska baterijaindustriji, scenariji primjene litijevih baterija nastavljaju se širiti i postaju nezamjenjiv energetski uređaj u životima i radu ljudi.Kada je u pitanju proizvodni proces prilagođenih proizvođača litijevih baterija, proces proizvodnje litijevih baterija uglavnom uključuje sastojke, premazivanje, oblaganje, pripremu, namotavanje, ljuštenje, valjanje, pečenje, ubrizgavanje tekućine, zavarivanje itd. Sljedeće predstavlja ključne točke proces proizvodnje litijskih baterija.Sastojci pozitivne elektrode Pozitivna elektroda litijevih baterija sastoji se od aktivnih materijala, vodljivih sredstava, ljepila itd. Prvo se sirovine provjeravaju i peku.Općenito govoreći, vodljivo sredstvo treba peći na ≈120 ℃ 8 sati, a ljepilo PVDF treba peći na ≈80 ℃ 8 sati.Hoće li aktivni materijali (LFP, NCM itd.) zahtijevati pečenje i sušenje ovisi o stanju sirovina.Trenutačno, opća radionica za litijske baterije zahtijeva temperaturu ≤40℃ i vlažnost ≤25%RH.Nakon završenog sušenja potrebno je unaprijed pripremiti PVDF ljepilo (PVDF otapalo, NMP otopina).Kvaliteta PVDF ljepila ključna je za unutarnji otpor i električnu izvedbu baterije.Čimbenici koji utječu na nanošenje ljepila uključuju temperaturu i brzinu miješanja.Što je viša temperatura, žutilo ljepila će utjecati na prianjanje.Ako je brzina miješanja prevelika, ljepilo se može lako oštetiti.Specifična brzina vrtnje ovisi o veličini disperzijskog diska.Općenito govoreći, linearna brzina disperzijskog diska je 10-15m/s (ovisno o opremi).U ovom trenutku, spremnik za miješanje mora uključiti cirkulirajuću vodu, a temperatura treba biti ≤30°C.

Dodajte kašu katode u serijama.U ovom trenutku morate obratiti pozornost na redoslijed dodavanja materijala.Prvo dodajte aktivni materijal i vodljivo sredstvo, polako promiješajte, zatim dodajte ljepilo.Vrijeme hranjenja i omjer hranjenja također se moraju strogo provoditi u skladu s procesom proizvodnje litijskih baterija.Drugo, brzina rotacije i brzina rotacije opreme moraju se strogo kontrolirati.Općenito govoreći, linearna brzina disperzije trebala bi biti iznad 17 m/s.To ovisi o izvedbi uređaja.Različiti proizvođači se jako razlikuju.Također kontrolirajte vakuum i temperaturu miješanja.U ovoj fazi potrebno je redovito detektirati veličinu čestica i viskoznost kaše.Veličina čestica i viskoznost usko su povezani s čvrstim sadržajem, svojstvima materijala, redoslijedom punjenja i procesom proizvodnje litijskih baterija.U ovom trenutku, konvencionalni proces zahtijeva temperaturu ≤30℃, vlažnost ≤25%RH i stupanj vakuuma ≤-0,085mpa.Prebacite gnojnicu u spremnik za prijenos ili u lakirnicu.Nakon što se kaša prenese van, potrebno ju je prosijati.Namjena je filtriranje velikih čestica, taloženje i uklanjanje feromagnetskih i drugih tvari.Velike čestice će utjecati na premaz i mogu uzrokovati prekomjerno samopražnjenje baterije ili rizik od kratkog spoja;previše feromagnetskog materijala u kaši može uzrokovati prekomjerno samopražnjenje baterije i druge kvarove.Procesni zahtjevi ovog procesa proizvodnje litijskih baterija su: temperatura ≤ 40°C, vlažnost ≤ 25% RH, veličina oka zaslona ≤ 100 oka i veličina čestica ≤ 15 um.

Negativna elektrodasastojci Negativna elektroda litijeve baterije sastoji se od aktivnog materijala, vodljivog sredstva, veziva i sredstva za raspršivanje.Prvo potvrdite sirovine.Tradicionalni anodni sustav je proces miješanja na bazi vode (otapalo je deionizirana voda), tako da nema posebnih zahtjeva za sušenje sirovina.Proces proizvodnje litijskih baterija zahtijeva da vodljivost deionizirane vode bude ≤1us/cm.Zahtjevi radionice: temperatura ≤40℃, vlažnost ≤25%RH.Pripremite ljepilo.Nakon određivanja sirovina potrebno je prvo pripremiti ljepilo (sastavljeno od CMC-a i vode).U ovom trenutku ulijte grafit C i vodljivo sredstvo u miješalicu za suho miješanje.Preporuča se ne usisavanje ili uključivanje cirkulirajuće vode, jer se čestice tijekom suhog miješanja istiskuju, trljaju i zagrijavaju.Brzina rotacije je mala brzina 15~20rpm, ciklus struganja i mljevenja je 2-3 puta, a vremenski interval je ≈15min.Ulijte ljepilo u mikser i počnite s vakuumiranjem (≤-0,09mpa).Stisnite gumu pri maloj brzini od 15~20rpm 2 puta, zatim prilagodite brzinu (mala brzina 35rpm, velika brzina 1200~1500rpm), i pustite oko 15min~60min prema mokrom postupku svakog proizvođača.Na kraju u blender ulijte SBR.Preporuča se miješanje pri niskoj brzini jer je SBR dugolančani polimer.Ako je brzina rotacije prebrza dulje vrijeme, molekularni lanac će se lako prekinuti i izgubiti aktivnost.Preporuča se miješati pri maloj brzini od 35-40 okretaja u minuti i visokoj brzini od 1200-1800 okretaja u minuti 10-20 minuta.Ispitajte viskoznost (2000~4000 mPa.s), veličinu čestica (35um≤), čvrsti sadržaj (40-70%), stupanj vakuuma i sito (≤100 mesh).Specifične procesne vrijednosti će varirati ovisno o fizičkim svojstvima materijala i procesu miješanja.Radionica zahtijeva temperaturu ≤30℃ i vlažnost ≤25%RH.Presvlačenje katodne prevlake Proces proizvodnje litijskih baterija odnosi se na ekstruziju ili raspršivanje kaše katode na AB površini aluminijskog kolektora struje, s jednom površinskom gustoćom od ≈20~40 mg/cm2 (ternarna litijeva baterija).Temperatura peći je općenito iznad 4 do 8 čvorova, a temperatura pečenja svake sekcije se podešava između 95°C i 120°C prema stvarnim potrebama kako bi se izbjegle poprečne pukotine i kapanje otapala tijekom pucanja pečenja.Omjer brzine valjka za nanošenje premaza je 1,1-1,2, a položaj razmaka je razrijeđen za 20-30 um kako bi se izbjeglo pretjerano zbijanje položaja naljepnice zbog zaostataka tijekom ciklusa baterije, što može dovesti do taloženja litija.Vlažnost premaza ≤2000-3000ppm (ovisno o materijalu i procesu).Temperatura pozitivne elektrode u radionici je ≤30 ℃, a vlažnost ≤25%.Shematski dijagram je sljedeći: Shematski dijagram trake za oblaganje

Theproizvodnja litijskih baterijaproces odpremaz negativne elektrodeodnosi se na istiskivanje ili prskanje kaše negativne elektrode na AB površinu bakrenog kolektora struje.Pojedinačna površinska gustoća ≈ 10~15 mg/cm2.Temperatura peći za oblaganje obično ima 4-8 sekcija (ili više), a temperatura pečenja svake sekcije je 80 ℃ ~ 105 ℃.Može se prilagoditi prema stvarnim potrebama kako bi se izbjegle pukotine od pečenja i poprečne pukotine.Omjer brzine valjka za prijenos je 1,2-1,3, razmak je razrijeđen 10-15 um, koncentracija boje je ≤3000 ppm, temperatura negativne elektrode u radionici je ≤30 ℃, a vlažnost je ≤25%.Nakon što se pozitivni sloj pozitivne ploče osuši, bubanj je potrebno poravnati unutar vremena procesa.Valjak se koristi za zbijanje ploče elektrode (masa zavoja po jedinici volumena).Trenutno postoje dvije metode prešanja pozitivne elektrode u procesu proizvodnje litijskih baterija: vruće i hladno prešanje.U usporedbi s hladnim prešanjem, vruće prešanje ima veću zbijenost i nižu stopu povrata.Međutim, postupak hladnog prešanja je relativno jednostavan i lak za rukovanje i kontrolu.Glavna oprema valjka je postizanje sljedećih procesnih vrijednosti, gustoće zbijanja, brzine odskoka i istezanja.Istodobno, treba napomenuti da lomljivi komadići, tvrde grudice, otpali materijali, valoviti rubovi itd. nisu dopušteni na površini komada štapa, a lomovi nisu dopušteni u prazninama.U to vrijeme, temperatura okoline u radionici: ≤23℃, vlažnost: ≤25%.Prava gustoća sadašnjih konvencionalnih materijala:

Uobičajeno zbijanje:

Brzina odskoka: opći odskok 2-3 μm

Istezanje: ploča pozitivne elektrode općenito je ≈1,002

Nakon što je valjak pozitivne elektrode dovršen, sljedeći korak je podijeliti cijeli komad elektrode na male trake iste širine (koje odgovaraju visini baterije).Prilikom rezanja, obratite pozornost na neravnine na stupu.Uz pomoć dvodimenzionalne opreme potrebno je sveobuhvatno pregledati polne dijelove na neravnine u smjeru X i Y.Proces duljine uzdužnog srha Y≤1/2 H debljine dijafragme.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23 ℃, a rosište ≤-30 ℃.Proces proizvodnje listova negativne elektrode za listove negativne elektrode litijeve baterije isti je kao onaj za pozitivne elektrode, ali je dizajn procesa drugačiji.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23℃, a vlažnost zraka ≤25%.Prava gustoća uobičajenih materijala negativne elektrode:

Uobičajeno zbijanje negativne elektrode: Brzina odskoka: Općenito odbijanje 4-8 um Istezanje: Općenito pozitivna ploča ≈ 1,002 Proizvodni proces skidanja pozitivne elektrode litijeve baterije sličan je postupku skidanja skidanja pozitivne elektrode, a oba trebaju kontrolirati neravnine u X i Y smjerovi.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23 ℃, a rosište ≤-30 ℃.Nakon što je pozitivna ploča spremna za skidanje, pozitivnu ploču treba osušiti (120°C), a zatim se aluminijski lim zavari i pakira.Tijekom ovog postupka treba uzeti u obzir duljinu jezička i širinu kalupa.Uzimajući **650 dizajn (kao što je baterija 18650) kao primjer, dizajn s izloženim jezičcima uglavnom treba uzeti u obzir razumnu suradnju katodnih jezičaka tijekom zavarivanja poklopca i utora valjka.Ako su poluge predugo izložene, lako može doći do kratkog spoja između polova i čelične ljuske tijekom procesa valjanja.Ako je ušica prekratka, poklopac se ne može zalemiti.Trenutno postoje dvije vrste ultrazvučnih glava za zavarivanje: linearne i točkaste.Domaći procesi uglavnom koriste linearne glave za zavarivanje zbog razmatranja prevelike struje i čvrstoće zavarivanja.Osim toga, ljepilo za visoke temperature koristi se za pokrivanje lemnih jezičaka, uglavnom kako bi se izbjegao rizik od kratkog spoja uzrokovanog metalnim srhovima i metalnim ostacima.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23 ℃, točka rosišta treba biti ≤-30 ℃, a sadržaj vlage katode treba biti ≤500-1000 ppm.

Priprema negativne pločeNegativnu ploču potrebno je osušiti (105-110°C), zatim se ploče nikla zavare i pakiraju.Također treba uzeti u obzir duljinu lemnog jezička i širinu oblikovanja.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23 ℃, točka rosišta ≤-30 ℃, a sadržaj vlage negativne elektrode treba biti ≤500-1000 ppm.Namatanje je namotavanje separatora, ploče pozitivne elektrode i ploče negativne elektrode u željeznu jezgru kroz stroj za namatanje.Princip je omotati pozitivnu elektrodu s negativnom elektrodom, a zatim odvojiti pozitivnu i negativnu elektrodu kroz separator.Budući da je negativna elektroda tradicionalnog sustava kontrolna elektroda dizajna baterije, dizajn kapaciteta je veći od onog kod pozitivne elektrode, tako da se tijekom formiranja naboja Li+ pozitivne elektrode može pohraniti u "prazno mjesto" negativna elektroda.Posebnu pozornost treba obratiti na napetost namota i raspored polova prilikom namotavanja.Premala napetost namotaja utjecat će na unutarnji otpor i brzinu umetanja kućišta.Pretjerana napetost može dovesti do opasnosti od kratkog spoja ili pucanja.Usklađivanje se odnosi na relativni položaj negativne elektrode, pozitivne elektrode i separatora.Širina negativne elektrode je 59,5 mm, pozitivne elektrode 58 mm, a separatora 61 mm.Tri su poravnata tijekom reprodukcije kako bi se izbjegao rizik od kratkog spoja.Napetost namota općenito je između 0,08-0,15Mpa za pozitivni pol, 0,08-0,15Mpa za negativni pol, 0,08-0,15Mpa za gornju dijafragmu i 0,08-0,15Mpa za donju dijafragmu.Specifične prilagodbe ovise o opremi i procesu.Temperatura okoline u ovoj radionici je ≤23 ℃, točka rosišta je ≤-30 ℃, a sadržaj vlage je ≤500-1000 ppm.

Prije nego što se jezgra baterije u kućištu ugradi u kućište, potreban je Hi-Pot test od 200~500 V (kako bi se ispitalo je li visokonaponska baterija u kratkom spoju), a također je potrebno usisavanje za daljnju kontrolu prašine prije ugradnje u slučaj.Tri glavne kontrolne točke litijevih baterija su vlaga, neravnine i prašina.Nakon što je prethodni postupak završen, umetnite donju brtvu u dno jezgre baterije, savijte lim pozitivne elektrode tako da površina bude okrenuta prema otvoru za namotavanje jezgre baterije i na kraju je okomito umetnite u čeličnu ljusku ili aluminijsku ljusku.Uzimajući tip 18650 kao primjer, vanjski promjer ≈ 18 mm + visina ≈ 71,5 mm.Kada je površina poprečnog presjeka namotane jezgre manja od unutarnje površine poprečnog presjeka čeličnog kućišta, stopa umetanja čeličnog kućišta je približno 97% do 98,5%.Budući da se mora uzeti u obzir povratna vrijednost polarnog nastavka i stupanj prodiranja tekućine tijekom kasnijeg ubrizgavanja.Isti postupak kao kod površinske podloge uključuje sastavljanje gornje podloge.Temperatura okoline u radionici treba biti ≤23 ℃, a točka rosišta ≤-40 ℃.

Kotrljanjeumeće zatik za lemljenje (obično izrađen od bakra ili legure) u sredinu jezgre za lemljenje.Uobičajeno korištene igle za zavarivanje su Φ2,5*1,6 mm, a čvrstoća zavarivanja negativne elektrode treba biti ≥12N da bi bila kvalificirana.Ako je preniska, lako će uzrokovati virtualno lemljenje i pretjerani unutarnji otpor.Ako je previsok, lako je zavariti sloj nikla na površini čelične ljuske, što rezultira lemljenim spojevima, što dovodi do skrivenih opasnosti kao što su hrđa i curenje.Jednostavno razumijevanje utora za kotrljanje je fiksiranje namotane jezgre baterije na kućište bez trešenja.U proizvodnom procesu ove litijske baterije posebnu pozornost treba obratiti na usklađivanje brzine poprečne ekstruzije i brzine uzdužnog prešanja kako bi se izbjeglo rezanje kućišta previsokom poprečnom brzinom, a sloj nikla na zarezu će otpasti ako uzdužna brzina je previsoka ili će to utjecati na visinu zareza i brtvljenje.Potrebno je provjeriti jesu li procesne vrijednosti za dubinu utora, rastezanje i visinu utora u skladu sa standardima (praktičnim i teoretskim proračunima).Uobičajene veličine ploča za kuhanje su 1,0, 1,2 i 1,5 mm.Nakon što je utor za valjanje dovršen, cijeli stroj treba ponovo usisati kako bi se izbjegle metalne krhotine.Stupanj vakuuma treba biti ≤-0,065Mpa, a vrijeme vakuumiranja treba biti 1~2s.Zahtjevi za temperaturu okoline u ovoj radionici su ≤23℃, a rosište je ≤-40℃.Pečenje jezgre baterije Nakon što su cilindrični listovi baterije smotani i užlijebljeni, sljedeći proces proizvodnje litijskih baterija vrlo je važan: pečenje.Tijekom proizvodnje baterijskih ćelija unosi se određena količina vlage.Ako se vlaga ne može na vrijeme kontrolirati unutar standardnog raspona, performanse i sigurnost baterije će biti ozbiljno ugrožene.Općenito, za pečenje se koristi automatska vakuumska pećnica.Uredno rasporedite ćelije za pečenje, stavite sredstvo za sušenje u pećnicu, podesite parametre i povisite temperaturu na 85°C (uzimajući litij-željezo-fosfatne baterije kao primjer).Slijede standardi pečenja za nekoliko različitih specifikacija baterijskih ćelija:

Liquid InjectionProces proizvodnje litijskih baterija uključuje ispitivanje vlažnosti pečenih baterijskih ćelija.Tek nakon postizanja prethodnih standarda pečenja možete prijeći na sljedeći korak: ubrizgavanje elektrolita.Brzo stavite pečene baterije u vakuumski pretinac za rukavice, izvažite i zabilježite težinu, stavite posudu za ubrizgavanje i dodajte predviđenu težinu elektrolita u posudu (obično se provodi test baterije uronjene u tekućinu: stavite bateriju u posudu sredina).Stavite jezgru baterije u elektrolit, namočite je neko vrijeme, testirajte maksimalnu sposobnost apsorpcije tekućine baterije (obično napunite tekućinu prema eksperimentalnom volumenu), stavite je u vakuumsku kutiju za vakuumiranje (stupanj vakuuma ≤ - 0,09Mpa) i ubrzati prodiranje elektrolita u elektrodu.Nakon nekoliko ciklusa, uklonite dijelove baterije i izvažite ih.Izračunajte odgovara li volumen ubrizgavanja projektiranoj vrijednosti.Ako je manje, treba ga nadopuniti.Ako ga ima previše, samo izlijte višak dok ne ispunite zahtjeve dizajna.Okruženje pretinca za rukavice zahtijeva temperaturu ≤23℃ i točku rošenja ≤-45℃.

ZavarivanjeTijekom ovog procesa proizvodnje litijskih baterija, poklopac baterije treba unaprijed staviti u pretinac za rukavice, a poklopac baterije treba jednom rukom pričvrstiti na donji kalup super stroja za zavarivanje, a drugom rukom držati jezgru baterije ruka.Poravnajte pozitivni jezičak ćelije baterije s terminalnim jezičcem poklopca.Nakon što potvrdite da je jezičak pozitivnog priključka poravnat s jezičcem priključka poklopca, krenite na ultrazvučni stroj za zavarivanje.Zatim pritisnite nožni prekidač aparata za zavarivanje.Nakon toga, baterijsku jedinicu treba u potpunosti pregledati kako bi se provjerio učinak zavarivanja jezičaka za lemljenje.

Promatrajte jesu li jezičci za lemljenje poravnati.

Lagano povucite jezičak za lemljenje da vidite je li labav.

Baterije čiji poklopac baterije nije čvrsto zavaren potrebno je ponovno zavariti.