Līdz ar straujo attīstībulitija akumulatorsRūpniecībā litija bateriju pielietojuma scenāriji turpina paplašināties un kļūt par neaizstājamu enerģijas ierīci cilvēku dzīvē un darbā. Runājot par pielāgotu litija bateriju ražotāju ražošanas procesu, litija bateriju ražošanas process galvenokārt ietver sastāvdaļas, pārklāšanu, lokšņu veidošanu, sagatavošanu, tīšanu, lobīšanu, velmēšanu, cepšanu, šķidruma iesmidzināšanu, metināšanu utt. Tālāk ir sniegti litija bateriju ražošanas procesa galvenie punkti. Pozitīvā elektroda sastāvdaļas Litija bateriju pozitīvais elektrods sastāv no aktīviem materiāliem, vadošām vielām, līmvielām utt. Vispirms izejvielas tiek pārbaudītas un ceptas. Vispārīgi runājot, vadošā viela ir jācep ≈120 ℃ temperatūrā 8 stundas, un līmējošā PVDF viela ir jācep ≈80 ℃ temperatūrā 8 stundas. Tas, vai aktīvajiem materiāliem (LFP, NCM utt.) ir nepieciešama cepšana un žāvēšana, ir atkarīgs no izejvielu stāvokļa. Pašlaik vispārējā litija bateriju darbnīcā ir nepieciešama temperatūra ≈40 ℃ un mitrums ≤25% RH. Pēc žāvēšanas pabeigšanas iepriekš jāsagatavo PVDF līme (PVDF šķīdinātājs, NMP šķīdums). PVDF līmes kvalitāte ir kritiski svarīga akumulatora iekšējai pretestībai un elektriskajai veiktspējai. Faktori, kas ietekmē līmes uzklāšanu, ir temperatūra un maisīšanas ātrums. Jo augstāka temperatūra, jo dzeltējošā līme ietekmēs saķeri. Ja maisīšanas ātrums ir pārāk liels, līmi var viegli sabojāt. Īpatnējais rotācijas ātrums ir atkarīgs no dispersijas diska izmēra. Vispārīgi runājot, dispersijas diska lineārais ātrums ir 10–15 m/s (atkarībā no iekārtas). Šajā laikā maisīšanas tvertnei ir jāieslēdz cirkulējošais ūdens, un temperatūrai jābūt ≤30 °C.

Katoda suspensiju pievienojiet partijās. Šajā laikā jāpievērš uzmanība materiālu pievienošanas secībai. Vispirms pievienojiet aktīvo materiālu un vadošo vielu, lēnām samaisiet, pēc tam pievienojiet līmi. Padeves laiks un padeves attiecība ir stingri jāievēro atbilstoši litija akumulatora ražošanas procesam. Otrkārt, stingri jākontrolē iekārtas rotācijas ātrums un griešanās ātrums. Vispārīgi runājot, dispersijas lineārajam ātrumam jābūt virs 17 m/s. Tas ir atkarīgs no ierīces veiktspējas. Dažādu ražotāju rādītāji ievērojami atšķiras. Kontrolējiet arī maisīšanas vakuumu un temperatūru. Šajā posmā regulāri jānosaka suspensijas daļiņu izmērs un viskozitāte. Daļiņu izmērs un viskozitāte ir cieši saistīti ar cietvielu saturu, materiāla īpašībām, padeves secību un litija akumulatora ražošanas procesu. Šajā laikā parastajam procesam nepieciešama temperatūra ≤30 ℃, mitrums ≤25% relatīvais mitrums un vakuuma pakāpe ≤-0,085 mpa. Pārnesiet suspensiju uz pārneses tvertni vai krāsošanas cehu. Pēc suspensijas pārnešanas tā ir jāsijā. Mērķis ir filtrēt lielas daļiņas, nogulsnēt un noņemt feromagnētiskas un citas vielas. Lielas daļiņas ietekmēs pārklājumu un var izraisīt pārmērīgu akumulatora pašizlādi vai īsslēguma risku; pārāk daudz feromagnētiska materiāla suspensijā var izraisīt pārmērīgu akumulatora pašizlādi un citus defektus. Šī litija akumulatora ražošanas procesa prasības ir: temperatūra ≤ 40°C, mitrums ≤ 25% relatīvais mitrums, sieta acu izmērs ≤ 100 acu un daļiņu izmērs ≤ 15 μm.

Negatīvs elektrodsSastāvdaļas Litija akumulatora negatīvais elektrods sastāv no aktīvās vielas, vadošas vielas, saistvielas un disperģētāja. Vispirms apstipriniet izejvielas. Tradicionālā anoda sistēma ir uz ūdens bāzes veidota sajaukšanas metode (šķīdinātājs ir dejonizēts ūdens), tāpēc izejvielām nav īpašu žāvēšanas prasību. Litija akumulatora ražošanas procesā dejonizēta ūdens vadītspējai jābūt ≤1us/cm. Darbnīcas prasības: temperatūra ≤40℃, mitrums ≤25% relatīvais mitrums. Sagatavojiet līmi. Pēc izejvielu noteikšanas vispirms jāsagatavo līme (sastāv no CMC un ūdens). Šajā brīdī grafītu C un vadošo vielu ielej maisītājā sausai sajaukšanai. Nav ieteicams izmantot vakuumu vai ieslēgt cirkulējošu ūdeni, jo sausās sajaukšanas laikā daļiņas tiek izspiestas, berzētas un uzkarsētas. Rotācijas ātrums ir mazs, 15–20 apgr./min., skrāpēšanas un malšanas cikls ir 2–3 reizes, un intervāla laiks ir ≈15 minūtes. Ielejiet līmi maisītājā un sāciet vakuumu (≤-0,09 MPa). Divas reizes saspiediet gumiju ar mazu ātrumu 15–20 apgr./min, pēc tam noregulējiet ātrumu (mazs ātrums 35 apgr./min, liels ātrums 1200–1500 apgr./min) un darbiniet apmēram 15–60 minūtes atkarībā no katra ražotāja mitrā procesa. Visbeidzot, ielejiet SBR blenderī. Ieteicams maisīt ar mazu ātrumu, jo SBR ir garas ķēdes polimērs. Ja rotācijas ātrums ilgstoši ir pārāk liels, molekulārā ķēde viegli pārtrūks un zaudēs aktivitāti. Ieteicams maisīt ar mazu ātrumu 35–40 apgr./min un lielu ātrumu 1200–1800 apgr./min 10–20 minūtes. Pārbaudiet viskozitāti (2000–4000 mPa.s), daļiņu izmēru (35 μm ≤), cietvielu saturu (40–70 %), vakuuma pakāpi un sieta tīklu (≤100 tīkli). Konkrētās procesa vērtības atšķirsies atkarībā no materiāla fizikālajām īpašībām un maisīšanas procesa. Darbnīcai nepieciešama temperatūra ≤30 ℃ un mitrums ≤25 % relatīvais mitrums. Katoda pārklājums Litija akumulatora ražošanas process attiecas uz katoda suspensijas ekstrudēšanu 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 4–8 mezgliem, un katras sekcijas cepšanas temperatūra tiek regulēta no 95 °C līdz 120 °C atbilstoši faktiskajām vajadzībām, lai cepšanas plaisāšanas laikā izvairītos no šķērsvirziena plaisām un šķīdinātāja pilēšanas. Pārneses pārklājuma veltņa ātruma attiecība ir 1,1–1,2, un atstarpes pozīcija tiek atšķaidīta par 20–30 μm, lai izvairītos no etiķetes pozīcijas pārmērīgas sablīvēšanās astes dēļ akumulatora cikla laikā, kas var izraisīt litija nogulsnēšanos. Pārklājuma mitrums ≤2000–3000 ppm (atkarībā no materiāla un procesa). Pozitīvā elektroda temperatūra darbnīcā ir ≤30 ℃, un mitrums ir ≤25%. Shematiska diagramma ir šāda: Pārklājuma lentes shematiska diagramma.

Thelitija akumulatoru ražošanaprocessnegatīvā elektroda pārklājumsattiecas uz negatīvā elektroda suspensijas ekstrudēšanu vai izsmidzināšanu uz vara strāvas kolektora AB virsmas. Vienas virsmas blīvums ≈ 10~15 mg/cm2. Pārklāšanas 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 cepšanas plaisām un šķērsvirziena plaisām. Pārneses veltņa ātruma attiecība ir 1,2-1,3, atstarpe ir atšķaidīta 10-15 μm, krāsas koncentrācija ir ≤3000 ppm, negatīvā elektroda temperatūra darbnīcā ir ≤30℃ un mitrums ir ≤25%. Pēc pozitīvās plāksnes pozitīvā pārklājuma izžūšanas cilindrs ir jāizlīdzina procesa laikā. Veltnis tiek izmantots elektroda loksnes (pārklājuma masa uz tilpuma vienību) sablīvēšanai. Pašlaik litija akumulatoru ražošanas procesā ir divas pozitīvā elektroda presēšanas metodes: karstā presēšana un aukstā presēšana. Salīdzinot ar auksto presēšanu, karstajai presēšanai ir lielāka sablīvēšanās un zemāks atsitiena ātrums. Tomēr aukstās presēšanas process ir samērā vienkāršs, viegli darbināms un kontrolējams. Veltņa galvenais aprīkojums ir šādu procesa vērtību sasniegšana: blīvējuma blīvums, atsitiena ātrums un pagarinājums. Vienlaikus jāatzīmē, ka uz stieņa virsmas nedrīkst veidoties trauslas šķembas, cieti gabali, nokrituši materiāli, viļņotas malas utt., un spraugās nedrīkst veidoties lūzumi. Šajā laikā darbnīcas vides temperatūra: ≤23 ℃, mitrums: ≤25%. Pašreizējo tradicionālo materiālu patiesais blīvums:

Bieži izmantotā blīvēšana:

Atsitiena ātrums: vispārēja atsitiena 2–3 μm

Pagarinājums: Pozitīvās elektroda loksnes garums parasti ir ≈1,002

Pēc pozitīvā elektroda rullēšanas pabeigšanas nākamais solis ir sadalīt visu elektroda gabalu mazās vienāda platuma sloksnēs (atbilstoši akumulatora augstumam). Griešanas laikā pievērsiet uzmanību pola savienojuma rievojumam. Ir nepieciešams vispusīgi pārbaudīt pola savienojumus, vai tajos nav rievojuma X un Y virzienos, izmantojot divdimensiju aprīkojumu. Gareniskā rievojuma garuma process Y≤1/2 H diafragmas biezums. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, un rasas punktam jābūt ≤-30 ℃. Litija akumulatora negatīvā elektroda lokšņu ražošanas process ir tāds pats kā pozitīvo elektrodu ražošanas process, taču procesa dizains atšķiras. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, un mitrumam jābūt ≤25%. Izplatītāko negatīvā elektroda materiālu patiesais blīvums:

Bieži izmantotā negatīvā elektroda sablīvēšana: Atsitiena ātrums: Vispārējais atsitiens 4–8 µm Pagarinājums: Pozitīvā plāksne parasti ≈ 1,002. Litija akumulatora pozitīvā elektroda noņemšanas ražošanas process ir līdzīgs pozitīvā elektroda noņemšanas procesam, un abiem ir jākontrolē raustīšanās X un Y virzienos. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, un rasas punktam jābūt ≤-30 ℃. Pēc tam, kad pozitīvā plāksne ir gatava noņemšanai, tā ir jāizžāvē (120 °C), un pēc tam alumīnija loksne ir jāsametina un jāiepako. Šajā procesā jāņem vērā cilnes garums un formēšanas platums. Ņemot par piemēru **650 dizainu (piemēram, 18650 akumulatoru), dizains ar atklātām cilnēm galvenokārt ir paredzēts, lai ņemtu vērā katoda cilņu saprātīgu sadarbību vāciņa un ruļļa rievas metināšanas laikā. Ja polu cilnes ir atklātas pārāk ilgi, velmēšanas procesā starp polu cilnēm un tērauda korpusu var viegli rasties īssavienojums. Ja uzgalis ir pārāk īss, vāciņu nevar pielodēt. Pašlaik ir divu veidu ultraskaņas metināšanas galviņas: lineāras un punktveida. Mājsaimniecības procesos galvenokārt tiek izmantotas lineāras metināšanas galviņas, ņemot vērā pārslodzes un metināšanas stiprību. Turklāt lodēšanas vietu pārklāšanai tiek izmantota augstas temperatūras līme, galvenokārt, lai izvairītos no īsslēguma riska, ko izraisa metāla atgrūžumi un metāla atliekas. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, rasas punktam ≤-30 ℃ un katoda mitruma saturam ≤500-1000 ppm.

Negatīvās plāksnes sagatavošanaNegatīvā plāksne ir jāizžāvē (105–110 °C), pēc tam niķeļa loksnes ir jāsametina un jāiepako. Jāņem vērā arī lodēšanas cilnes garums un formēšanas platums. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, rasas punktam jābūt ≤-30 ℃, un negatīvā elektroda mitruma saturam jābūt ≤500–1000 ppm. Tīšana ir atdalītāja, pozitīvā elektroda loksnes un negatīvā elektroda loksnes uztīšana dzelzs kodolā, izmantojot tīšanas mašīnu. Princips ir aptīt pozitīvo elektrodu ar negatīvo elektrodu un pēc tam atdalīt pozitīvo un negatīvo elektrodu, izmantojot separatoru. Tā kā tradicionālās sistēmas negatīvais elektrods ir akumulatora konstrukcijas vadības elektrods, ietilpība ir lielāka nekā pozitīvajam elektrodam, tāpēc formēšanas uzlādes laikā pozitīvā elektroda Li+ var uzglabāt negatīvā elektroda "brīvā vietā". Īpaša uzmanība tīšanas laikā jāpievērš tinuma spriegumam un polu izvietojumam. Pārāk mazs tinuma spriegums ietekmēs iekšējo pretestību un korpusa ievietošanas ātrumu. Pārmērīgs spriegums var radīt īsslēguma vai šķembu risku. Izlīdzināšana attiecas uz negatīvā elektroda, pozitīvā elektroda un separatora relatīvo novietojumu. Negatīvā elektroda platums ir 59,5 mm, pozitīvā elektroda platums ir 58 mm un separatora platums ir 61 mm. Atskaņošanas laikā visi trīs elektrodi ir izlīdzināti, lai izvairītos no īsslēguma riska. Tinuma spriegums parasti ir no 0,08 līdz 0,15 MPa pozitīvajam polam, 0,08 līdz 0,15 MPa negatīvajam polam, 0,08 līdz 0,15 MPa augšējai diafragmai un 0,08 līdz 0,15 MPa apakšējai diafragmai. Konkrēti pielāgojumi ir atkarīgi no iekārtas un procesa. Šīs darbnīcas apkārtējās vides temperatūra ir ≤23 ℃, rasas punkts ir ≤-30 ℃ un mitruma saturs ir ≤500–1000 ppm.

Pirms akumulatora serdeņa ievietošanas korpusā ir nepieciešams veikt Hi-Pot testu ar spriegumu 200–500 V (lai pārbaudītu, vai augstsprieguma akumulators nav īsslēgts), un pirms ievietošanas korpusā ir nepieciešama arī putekļsūcēja tīrīšana, lai vēl vairāk kontrolētu putekļus. Trīs galvenie litija akumulatoru kontroles punkti ir mitrums, dzirksteles un putekļi. Pēc iepriekšējā procesa pabeigšanas ievietojiet apakšējo blīvi akumulatora serdeņa apakšā, salieciet pozitīvā elektroda loksni tā, lai virsma būtu vērsta pret akumulatora serdeņa tinuma tapas caurumu, un visbeidzot ievietojiet to vertikāli tērauda vai alumīnija korpusā. Piemēram, ņemot 18650 tipu, ārējais diametrs ir ≈ 18 mm + augstums ≈ 71,5 mm. Ja uztītā serdeņa šķērsgriezuma laukums ir mazāks par tērauda korpusa iekšējo šķērsgriezuma laukumu, tērauda korpusa ievietošanas ātrums ir aptuveni 97–98,5 %. Jo jāņem vērā pola elementa atsitiena vērtība un šķidruma iekļūšanas pakāpe vēlākas iesmidzināšanas laikā. Tas pats process kā virsmas pamatnes gadījumā ietver arī augšējā pamatnes montāžu. Darbnīcas apkārtējās vides temperatūrai jābūt ≤23 ℃, un rasas punktam jābūt ≤-40 ℃.

RipošanaLodēšanas adata (parasti izgatavota no vara vai sakausējuma) tiek ievietota lodēšanas serdes vidū. Parasti izmantoto metināšanas adatu izmērs ir Φ2,5 * 1,6 mm, un negatīvā elektroda metināšanas stiprībai jābūt ≥12 N, lai tā būtu atbilstoša. Ja tā ir pārāk zema, tas viegli izraisīs virtuālu lodēšanu un pārmērīgu iekšējo pretestību. Ja tā ir pārāk augsta, niķeļa slāni uz tērauda korpusa virsmas var viegli nometināt, kā rezultātā rodas lodēšanas savienojumi, kas rada slēptas briesmas, piemēram, rūsu un noplūdi. Vienkārša velmēšanas rievas izpratne ir nostiprināt uztītu akumulatora serdi uz korpusa bez kratīšanas. Šīs litija baterijas ražošanas procesā īpaša uzmanība jāpievērš šķērsvirziena ekstrūzijas ātruma un gareniskās presēšanas ātruma saskaņošanai, lai izvairītos no korpusa griešanas ar pārāk lielu šķērsvirziena ātrumu, un iecirtuma niķeļa slānis nokritīs, ja gareniskais ātrums būs pārāk liels, vai tiks ietekmēts iecirtuma augstums un blīvējums. Ir jāpārbauda, ​​vai rievas dziļuma, pagarinājuma un rievas augstuma procesa vērtības atbilst standartiem (izmantojot praktiskus un teorētiskus aprēķinus). Parastie plīts virsmas izmēri ir 1,0, 1,2 un 1,5 mm. Pēc velmēšanas rievas pabeigšanas visa iekārta ir vēlreiz jāizsūc ar putekļsūcēju, lai izvairītos no metāla atkritumiem. Vakuuma pakāpei jābūt ≤-0,065 MPa, un putekļsūcēja laikam jābūt 1–2 s. Šīs darbnīcas apkārtējās vides temperatūras prasības ir ≤23 ℃, un rasas punkts ir ≤-40 ℃. Akumulatora serdes cepšana Pēc cilindrisko akumulatoru loksņu velmēšanas un rievošanas nākamais litija akumulatoru ražošanas process ir ļoti svarīgs: cepšana. Akumulatora elementu ražošanas laikā tiek ievadīts noteikts mitruma daudzums. Ja mitrumu nevar kontrolēt standarta diapazonā laikā, tas nopietni ietekmēs akumulatora veiktspēju un drošību. Parasti cepšanai izmanto automātisku vakuuma krāsni. Kārtīgi sakārtojiet cepamās šūnas, ievietojiet desikantu cepeškrāsnī, iestatiet parametrus un paaugstiniet temperatūru līdz 85 °C (piemēram, litija dzelzs fosfāta baterijas). Tālāk ir norādīti cepšanas standarti vairākām dažādām akumulatoru elementu specifikācijām:

Šķidruma injekcijaLitija akumulatora ražošanas process ietver cepto akumulatora elementu mitruma pārbaudi. Tikai pēc iepriekšējo cepšanas standartu sasniegšanas var pāriet uz nākamo soli: elektrolīta injicēšanu. Ātri ievietojiet ceptos akumulatorus vakuuma cimdu nodalījumā, nosveriet un pierakstiet svaru, uzlieciet iesmidzināšanas trauku un pievienojiet traukā paredzēto elektrolīta svaru (parasti tiek veikts šķidrumā iegremdēta akumulatora tests: ievietojiet akumulatoru trauka vidū). Ievietojiet akumulatora serdi elektrolītā, iemērciet to kādu laiku, pārbaudiet akumulatora maksimālo šķidruma absorbcijas spēju (parasti piepildiet šķidrumu atbilstoši eksperimentālajam tilpumam), ievietojiet to vakuuma kastē, lai vakuumotu (vakuuma pakāpe ≤ -0,09 MPa) un paātriniet elektrolīta iekļūšanu elektrodā. Pēc vairākiem cikliem izņemiet akumulatora daļas un nosveriet tās. Aprēķiniet, vai iesmidzināšanas tilpums atbilst projektētajai vērtībai. Ja tas ir mazāks, tas ir jāpapildina. Ja ir par daudz, vienkārši izlejiet lieko, līdz atbilstat projektētajām 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 roku jātur akumulatora serde. Novietojiet akumulatora elementa pozitīvo spaili vienā līnijā ar vāka spailes izvirzījumu. Pēc tam, kad esat pārliecinājies, ka pozitīvā spailes izvirzījums ir vienā līnijā ar vāciņa spailes izvirzījumu, uzkāpiet uz ultraskaņas metināšanas iekārtas. Pēc tam uzkāpiet uz metināšanas iekārtas kājas slēdža. Pēc tam akumulatora bloks ir pilnībā jāpārbauda, ​​lai pārbaudītu lodēšanas cilņu metināšanas efektu.

Ievērojiet, vai lodēšanas cilnes ir izlīdzinātas.

Viegli pavelciet lodēšanas cilni, lai redzētu, vai tā ir vaļīga.

Baterijas, kuru bateriju vāciņš nav stingri sametināts, ir jāpārmetina.