Strauji attīstotieslitija akumulatorsnozarē, litija bateriju izmantošanas scenāriji turpina paplašināties un kļūst par neaizstājamu enerģijas ierīci cilvēku dzīvē un darbā.Runājot par pielāgotu litija bateriju ražotāju ražošanas procesu, litija bateriju ražošanas procesā galvenokārt ietilpst sastāvdaļas, pārklājums, loksnes, sagatavošana, uztīšana, lobīšana, velmēšana, cepšana, šķidruma iesmidzināšana, metināšana utt. Tālāk ir aprakstīti galvenie litija bateriju ražošanas process.Pozitīvo elektrodu sastāvdaļas Litija bateriju pozitīvais elektrods sastāv no aktīviem materiāliem, vadošām vielām, līmvielām utt. Vispirms tiek apstiprinātas un izceptas izejvielas.Vispārīgi runājot, vadošais līdzeklis ir jācep ≈120 ℃ 8 stundas, bet līmējošais PVDF jācep ≈80 ℃ 8 stundas.Tas, vai aktīvajiem materiāliem (LFP, NCM utt.) ir nepieciešama cepšana un žāvēšana, ir atkarīgs no izejvielu stāvokļa.Pašlaik vispārējā litija bateriju darbnīcā nepieciešama temperatūra ≤40℃ un mitrums ≤25%RH.Pēc žāvēšanas ir iepriekš jāsagatavo PVDF līme (PVDF šķīdinātājs, NMP šķīdums).PVDF līmes kvalitāte ir ļoti svarīga akumulatora iekšējai pretestībai un elektriskajai veiktspējai.Faktori, kas ietekmē līmes uzklāšanu, ir temperatūra un maisīšanas ātrums.Jo augstāka temperatūra, jo līmes dzeltēšana ietekmēs saķeri.Ja sajaukšanas ātrums ir pārāk ātrs, līmi var viegli sabojāt.Īpašais griešanās ātrums ir atkarīgs no dispersijas diska izmēra.Vispārīgi runājot, dispersijas diska lineārais ātrums ir 10-15m/s (atkarībā no aprīkojuma).Šajā laikā maisīšanas tvertnei ir jāieslēdz cirkulējošs ūdens, un temperatūrai jābūt ≤30°C.

Pa daļām pievienojiet katoda suspensiju.Šajā laikā jums jāpievērš uzmanība materiālu pievienošanas secībai.Vispirms pievienojiet aktīvo materiālu un vadošo līdzekli, lēnām samaisiet, pēc tam pievienojiet līmi.Barošanas laiks un barošanas attiecība ir arī stingri jāievēro saskaņā ar litija akumulatora ražošanas procesu.Otrkārt, ir stingri jākontrolē iekārtas griešanās ātrums un griešanās ātrums.Vispārīgi runājot, dispersijas lineārajam ātrumam jābūt virs 17 m/s.Tas ir atkarīgs no ierīces veiktspējas.Dažādi ražotāji ir ļoti atšķirīgi.Kontrolējiet arī maisīšanas vakuumu un temperatūru.Šajā posmā regulāri jānosaka vircas daļiņu izmērs un viskozitāte.Daļiņu izmērs un viskozitāte ir cieši saistīta ar cieto vielu saturu, materiāla īpašībām, padeves secību un litija bateriju ražošanas procesu.Šajā laikā parastajam procesam nepieciešama temperatūra ≤30 ℃, mitrums ≤25% RH un vakuuma pakāpe ≤-0,085 mpa.Pārnesiet vircu uz pārvietošanas tvertni vai krāsošanas cehu.Pēc tam, kad virca ir izvadīta, tā ir jāizsijā.Mērķis ir filtrēt lielas daļiņas, nogulsnēt un noņemt feromagnētiskās un citas vielas.Lielas daļiņas ietekmēs pārklājumu un var izraisīt pārmērīgu akumulatora pašizlādi vai īssavienojuma risku;pārāk daudz feromagnētiskā materiāla suspensijā var izraisīt pārmērīgu akumulatora pašizlādi un citus defektus.Procesa prasības šim litija bateriju ražošanas procesam ir šādas: temperatūra ≤ 40°C, mitrums ≤ 25% RH, ekrāna acs izmērs ≤ 100 acs un daļiņu izmērs ≤ 15 um.

Negatīvs elektrodssastāvdaļas Litija akumulatora negatīvais elektrods sastāv no aktīvā materiāla, vadoša līdzekļa, saistvielas un disperģētāja.Pirmkārt, apstipriniet izejvielas.Tradicionālā anoda sistēma ir maisīšanas process uz ūdens bāzes (šķīdinātājs ir dejonizēts ūdens), tāpēc izejvielām nav īpašu žāvēšanas prasību.Litija bateriju ražošanas procesā dejonizēta ūdens vadītspējai jābūt ≤1us/cm.Darbnīcas prasības: temperatūra ≤40℃, mitrums ≤25%RH.Sagatavo līmi.Pēc izejvielu noteikšanas vispirms jāsagatavo līme (sastāv no CMC un ūdens).Šajā brīdī ielejiet grafītu C un vadošo līdzekli maisītājā sausai sajaukšanai.Ieteicams nesūkt un neiedarbināt cirkulējošo ūdeni, jo sausās maisīšanas laikā daļiņas tiek izspiestas, berzētas un karsētas.Rotācijas ātrums ir zems ātrums 15-20 apgr./min, skrāpēšanas un slīpēšanas cikls ir 2-3 reizes, un intervāla laiks ir ≈15 minūtes.Ielejiet līmi mikserī un sāciet sūkšanu (≤-0.09mpa).Saspiediet gumiju ar mazu ātrumu 15–20 apgr./min 2 reizes, pēc tam noregulējiet ātrumu (mazs ātrums 35 apgr./min., liels ātrums 1200–1500 apgr./min) un palaidiet apmēram 15 min–60 min atbilstoši katra ražotāja mitrajam procesam.Visbeidzot ielejiet SBR blenderī.Ieteicams maisīt zemu ātrumu, jo SBR ir garas ķēdes polimērs.Ja rotācijas ātrums ilgu laiku ir pārāk ātrs, molekulārā ķēde viegli pārtrūks un zaudēs aktivitāti.Ieteicams maisīt ar mazu ātrumu 35-40 apgr./min un ar lielu ātrumu 1200-1800 apgr./min 10-20 minūtes.Testa viskozitāte (2000 ~ 4000 mPa.s), daļiņu izmērs (35um≤), cietvielu saturs (40-70%), vakuuma pakāpe un sieta acs (≤100 acs).Konkrētās procesa vērtības mainīsies atkarībā no materiāla fizikālajām īpašībām un sajaukšanas procesa.Darbnīcā nepieciešama temperatūra ≤30℃ un mitrums ≤25%RH.Katoda pārklājuma pārklāšana Litija bateriju ražošanas process attiecas uz katoda suspensijas izspiešanu vai izsmidzināšanu uz alumīnija strāvas kolektora AB virsmas ar vienas virsmas blīvumu ≈20–40 mg/cm2 (trīskāršā litija akumulatora tips).Krāsns temperatūra parasti ir virs 4 līdz 8 mezgliem, un katras sekcijas cepšanas temperatūra tiek noregulēta no 95°C līdz 120°C atbilstoši faktiskajām vajadzībām, lai izvairītos no šķērseniskām plaisām un šķīdinātāja pilēšanas cepšanas plaisāšanas laikā.Pārneses pārklājuma veltņa ātruma attiecība ir 1,1–1,2, un atstarpes pozīcija ir atšķaidīta par 20–30 um, lai izvairītos no pārmērīgas etiķetes pozīcijas sablīvēšanās, ko izraisa astes pārvietošanās laikā, kas var izraisīt litija nogulsnēšanos.Pārklājuma mitrums ≤2000-3000ppm (atkarībā no materiāla un procesa).Pozitīvā elektroda temperatūra darbnīcā ir ≤30℃ un mitrums ≤25%.Shematiskā diagramma ir šāda: Pārklājuma lentes shematiskā diagramma

Thelitija bateriju ražošanaprocessnegatīvs elektrodu pārklājumsattiecas uz negatīva elektroda suspensijas izspiešanu vai izsmidzināšanu uz vara strāvas kolektora AB virsmas.Vienas virsmas blīvums ≈ 10~15 mg/cm2.Pārklājuma krāsns temperatūrai parasti ir 4-8 sekcijas (vai vairāk), un katras sekcijas cepšanas temperatūra ir 80℃ ~ 105℃.To var pielāgot atbilstoši faktiskajām vajadzībām, lai izvairītos no plaisām un šķērseniskām plaisām.Pārneses veltņa ātruma attiecība ir 1,2–1,3, sprauga ir atšķaidīta par 10–15 um, krāsas koncentrācija ir ≤3000 ppm, negatīvā elektroda temperatūra darbnīcā ir ≤30℃ un mitrums ir ≤25%.Pēc tam, kad pozitīvās plāksnes pozitīvais pārklājums izžūst, cilindrs ir jāizlīdzina procesa laikā.Veltni izmanto, lai sablīvētu elektrodu loksni (pārsēja masa uz tilpuma vienību).Pašlaik litija bateriju ražošanas procesā ir divas pozitīvas elektrodu presēšanas metodes: karstā presēšana un aukstā presēšana.Salīdzinot ar auksto presēšanu, karstajai presēšanai ir lielāka blīvēšana un zemāks atsitiena ātrums.Tomēr aukstās presēšanas process ir salīdzinoši vienkāršs un viegli darbināms un vadāms.Veltņa galvenais aprīkojums ir sasniegt šādas procesa vērtības, blīvēšanas blīvumu, atsitiena ātrumu un pagarinājumu.Vienlaikus jāņem vērā, ka uz stieņa daļas virsmas nav pieļaujamas trauslas skaidas, cieti kunkuļi, krituši materiāli, viļņotas malas u.c., spraugās nav pieļaujami lūzumi.Šajā laikā darbnīcas vides temperatūra: ≤23℃, mitrums: ≤25%.Pašreizējo parasto materiālu patiesais blīvums:

Parasti izmantotā blīvēšana:

Atsitiena ātrums: vispārējs atsitiens 2-3 μm

Pagarinājums: pozitīvā elektroda loksne parasti ir ≈1,002

Pēc pozitīvā elektroda rullīša pabeigšanas nākamais solis ir sadalīt visu elektroda gabalu mazās tāda paša platuma sloksnēs (atbilst akumulatora augstumam).Griezot, pievērsiet uzmanību staba daļas urbumiem.Ar divdimensiju iekārtu palīdzību nepieciešams vispusīgi pārbaudīt stabu gabalus, vai X un Y virzienā nav urbumu.Garenvirziena urbuma garuma process Y≤1/2 H diafragmas biezums.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃, bet rasas punktam jābūt ≤-30℃.Litija bateriju negatīvo elektrodu loksnes negatīvo elektrodu loksnes ražošanas process ir tāds pats kā pozitīvo elektrodu, taču procesa dizains atšķiras.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃ un mitrumam ≤25%.Parasto negatīvo elektrodu materiālu patiesais blīvums:

Parasti izmantotā negatīvā elektroda blīvēšana: atsitiena ātrums: vispārējs atsitiens 4–8 um Pagarinājums: pozitīvā plāksne parasti ≈ 1,002 Litija akumulatora pozitīvā elektroda noņemšanas process ir līdzīgs pozitīvā elektroda noņemšanas procesam, un abiem ir jākontrolē urbumi X un Y virzieni.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃, bet rasas punktam jābūt ≤-30℃.Pēc tam, kad pozitīvā plāksne ir gatava noņemšanai, pozitīvā plāksne ir jāizžāvē (120°C), pēc tam alumīnija loksne tiek sametināta un iepakota.Šī procesa laikā ir jāņem vērā cilnes garums un veidņu platums.Par piemēru ņemot **650 dizainu (piemēram, 18650 akumulatoru), dizains ar atklātām izciļņiem galvenokārt ir paredzēts, lai ņemtu vērā katoda izciļņu saprātīgu sadarbību vāciņa un ruļļa rievas metināšanas laikā.Ja stabu izciļņi ir pakļauti pārāk ilgi, velmēšanas procesa laikā starp stabu izciļņiem un tērauda apvalku var viegli rasties īssavienojums.Ja uzgalis ir pārāk īss, vāciņu nevar pielodēt.Pašlaik ir divu veidu ultraskaņas metināšanas galviņas: lineāras un punktveida.Sadzīves procesos pārsvarā tiek izmantotas lineārās metināšanas galviņas, ņemot vērā pārstrāvas un metināšanas stiprības apsvērumus.Turklāt augstas temperatūras līme tiek izmantota, lai pārklātu lodēšanas izciļņus, galvenokārt, lai izvairītos no īssavienojumu riska, ko izraisa metāla urbumi un metāla gruveši.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃, rasas punktam ≤-30℃, un katoda mitruma saturam jābūt ≤500-1000 ppm.

Negatīvās plāksnes sagatavošanaNegatīvā plāksne ir jāizžāvē (105-110°C), tad niķeļa loksnes tiek sametinātas un iepakotas.Jāņem vērā arī lodēšanas cilnes garums un formēšanas platums.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃, rasas punktam ≤-30℃ un negatīvā elektroda mitruma saturam jābūt ≤500-1000ppm.Uztīšana ir sadalītāja, pozitīvā elektroda loksnes un negatīvā elektroda loksnes uztīšana dzelzs serdenī caur tinumu mašīnu.Princips ir aptīt pozitīvo elektrodu ar negatīvo elektrodu un pēc tam atdalīt pozitīvo un negatīvo elektrodu caur separatoru.Tā kā tradicionālās sistēmas negatīvais elektrods ir akumulatora konstrukcijas vadības elektrods, kapacitātes dizains ir lielāks nekā pozitīvajam elektrodam, tāpēc formēšanas uzlādes laikā pozitīvā elektroda Li+ var tikt uzglabāts akumulatora “vakances” vietā. negatīvais elektrods.Veicot tinumu, īpaša uzmanība jāpievērš tinuma spriegojumam un polu izkārtojumam.Pārāk mazs tinuma spriegums ietekmēs iekšējo pretestību un korpusa ievietošanas ātrumu.Pārmērīga spriedze var radīt īssavienojuma vai šķeldošanās risku.Izlīdzināšana attiecas uz negatīvā elektroda, pozitīvā elektroda un separatora relatīvo stāvokli.Negatīvā elektroda platums ir 59,5 mm, pozitīvā elektroda platums ir 58 mm un separatora platums ir 61 mm.Trīs atskaņošanas laikā ir izlīdzināti, lai izvairītos no īssavienojumu riska.Tinuma spriegums parasti ir starp 0,08–0,15 Mpa pozitīvajam polam, 0,08–0,15 Mpa negatīvajam polam, 0,08–0,15 Mpa augšējai diafragmai un 0,08–0,15 Mpa apakšējai diafragmai.Īpaši pielāgojumi ir atkarīgi no aprīkojuma un procesa.Šīs darbnīcas apkārtējās vides temperatūra ir ≤23℃, rasas punkts ir ≤-30℃ un mitruma saturs ir ≤500-1000 ppm.

Pirms korpusā esošā akumulatora kodola ievietošanas korpusā ir nepieciešams Hi-Pot tests 200–500 V (lai pārbaudītu, vai augstsprieguma akumulatorā nav īssavienojuma), un ir nepieciešama arī putekļu sūkšana, lai vēl vairāk kontrolētu putekļus pirms uzstādīšanas lieta.Trīs galvenie litija bateriju kontroles punkti ir mitrums, urbumi un putekļi.Kad iepriekšējais process ir pabeigts, ievietojiet apakšējo blīvi akumulatora kodola apakšā, salieciet pozitīvā elektroda loksni tā, lai virsma būtu vērsta pret akumulatora serdes tinuma caurumu, un visbeidzot ievietojiet to vertikāli tērauda vai alumīnija apvalkā.Kā piemēru ņemot 18650 tipu, ārējais diametrs ≈ 18 mm + augstums ≈ 71,5 mm.Ja ievainotās serdes šķērsgriezuma laukums ir mazāks par tērauda korpusa iekšējo šķērsgriezuma laukumu, tērauda korpusa ievietošanas ātrums ir aptuveni 97% līdz 98,5%.Tā kā ir jāņem vērā pola daļas atsitiena vērtība un šķidruma iespiešanās pakāpe vēlākas injekcijas laikā.Tas pats process kā virsmas apakšklājs ietver augšējā apakšklāja montāžu.Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23℃, bet rasas punktam jābūt ≤-40℃.

Ripoievieto lodēšanas tapu (parasti izgatavotu no vara vai sakausējuma) lodēšanas serdes vidū.Parasti izmantotās metināšanas tapas ir Φ2,5 * 1,6 mm, un negatīvā elektroda metināšanas stiprībai jābūt ≥12N, lai tās varētu kvalificēt.Ja tas ir pārāk zems, tas viegli izraisīs virtuālu lodēšanu un pārmērīgu iekšējo pretestību.Ja tas ir pārāk augsts, ir viegli nometināt niķeļa slāni uz tērauda korpusa virsmas, radot lodēšanas savienojumus, radot slēptas briesmas, piemēram, rūsu un noplūdi.Vienkārša izpratne par velmēšanas rievu ir tāda, ka uztīto akumulatora serdi jānostiprina uz korpusa bez kratīšanas.Šīs litija baterijas ražošanas procesā īpaša uzmanība jāpievērš šķērseniskās ekstrūzijas ātruma un gareniskās presēšanas ātruma saskaņošanai, lai izvairītos no korpusa pārgriešanas ar pārāk lielu šķērsātrumu, un iecirtuma niķeļa slānis nokristu, ja gareniskais ātrums ir pārāk liels vai tiks ietekmēts iecirtuma augstums un tiks ietekmēts blīvējums.Jāpārbauda, ​​vai rievas dziļuma, pagarinājuma un rievas augstuma procesa vērtības atbilst standartiem (pēc praktiskiem un teorētiskiem aprēķiniem).Parastie plīts virsmas izmēri ir 1,0, 1,2 un 1,5 mm.Pēc velmēšanas rievas pabeigšanas visa iekārta ir vēlreiz jāizsūc, lai izvairītos no metāla gružiem.Vakuuma pakāpei jābūt ≤-0,065 Mpa, un sūkšanas laikam jābūt 1–2 s.Šīs darbnīcas apkārtējās vides temperatūras prasības ir ≤23℃, bet rasas punkts ir ≤-40℃.Akumulatora serdes cepšana Pēc tam, kad cilindriskās akumulatora loksnes ir sarullētas un izgrieztas, ļoti svarīgs ir nākamais litija bateriju ražošanas process: cepšana.Akumulatora elementu ražošanas laikā tiek ievadīts noteikts mitruma daudzums.Ja mitrumu nevar kontrolēt standarta diapazonā laikā, tiks nopietni ietekmēta akumulatora veiktspēja un drošība.Parasti cepšanai izmanto automātisko vakuuma krāsni.Kārtīgi izkārtojiet cepamās šūnas, ievietojiet desikantu cepeškrāsnī, iestatiet parametrus un paaugstiniet temperatūru līdz 85°C (kā piemēru ņemot litija dzelzs fosfāta baterijas).Tālāk ir norādīti cepšanas standarti vairākām dažādām akumulatora elementu specifikācijām:

Šķidruma injekcijaLitija bateriju ražošanas process ietver izcepto akumulatora elementu mitruma pārbaudi.Tikai pēc iepriekšējo cepšanas standartu sasniegšanas varat pāriet uz nākamo soli: elektrolīta injicēšanu.Ātri ievietojiet izceptās baterijas vakuuma cimdu nodalījumā, nosveriet un pierakstiet svaru, uzlieciet injekcijas kausu un pievienojiet tam paredzēto elektrolīta svaru (parasti tiek veikta šķidrumā iegremdētā akumulatora pārbaude: ievietojiet akumulatoru krūzē vidū).Ievietojiet akumulatora serdi elektrolītā, iemērciet to uz laiku, pārbaudiet akumulatora maksimālo šķidruma absorbcijas spēju (parasti piepildiet šķidrumu atbilstoši eksperimentālajam tilpumam), ievietojiet to vakuuma kastē, lai vakuumā (vakuuma pakāpe ≤ - 0,09 Mpa) un paātrina elektrolīta iekļūšanu elektrodā.Pēc vairākiem cikliem noņemiet akumulatora daļas un nosveriet tās.Aprēķiniet, vai iesmidzināšanas tilpums atbilst projektētajai vērtībai.Ja tas ir mazāks, tas ir jāpapildina.Ja to ir par daudz, vienkārši nolejiet pārpalikumu, līdz atbilstat dizaina prasībām.Cimdu nodalījuma videi nepieciešama temperatūra ≤23℃ un rasas punkts ≤-45℃.

MetināšanaŠī litija akumulatora ražošanas procesa laikā akumulatora vāciņš iepriekš jāievieto cimdu nodalījumā, un akumulatora vāciņš ar vienu roku jāpiestiprina pie supermetināšanas iekārtas apakšējās veidnes, bet ar otru jātur akumulatora kodols. roka.Izlīdziniet akumulatora elementa pozitīvo izciļņu ar vāka spaiļu izciļņu.Kad esat pārliecinājies, ka pozitīvā spailes izciļņa ir izlīdzināta ar vāciņa spailes izciļņu, uzkāpiet uz ultraskaņas metināšanas iekārtas.Pēc tam nospiediet metināšanas iekārtas kājas slēdzi.Pēc tam pilnībā jāpārbauda akumulatora bloks, lai pārbaudītu lodēšanas cilpiņu metināšanas efektu.

Novērojiet, vai lodēšanas cilpas ir izlīdzinātas.

Viegli pavelciet aiz lodēšanas mēlītes, lai redzētu, vai tā ir vaļīga.

Akumulatori, kuru akumulatora vāciņš nav stingri metināts, ir jāmetina atkārtoti.