A gyors fejlődéssel alítium akkumulátorAz iparban a lítium akkumulátorok alkalmazási lehetőségei folyamatosan bővülnek, és az emberek életében és munkájában nélkülözhetetlen energiaeszközzé válnak.A testre szabott lítiumelem-gyártók gyártási folyamata során a lítiumelemek gyártási folyamata főként összetevőket, bevonatot, fóliázást, előkészítést, tekercselést, hámozást, hengerlést, sütést, folyadékbefecskendezést, hegesztést stb. foglal magában. Az alábbiakban bemutatjuk a a lítium akkumulátor gyártási folyamata.Pozitív elektródák összetevői A lítium akkumulátorok pozitív elektródája aktív anyagokból, vezető anyagokból, ragasztókból stb. áll. Először a nyersanyagokat megerősítik és megsütik.Általánosságban elmondható, hogy a vezetőképes anyagot ≈120 ℃-on 8 órán át, a ragasztós PVDF-et pedig ≈80 ℃-on 8 órán át kell sütni.Az, hogy az aktív anyagok (LFP, NCM stb.) sütést és szárítást igényelnek, az alapanyag állapotától függ.Jelenleg az általános lítium akkumulátor műhely ≤40 ℃ hőmérsékletet és ≤25% relatív páratartalmat igényel.Száradás után a PVDF ragasztót (PVDF oldószer, NMP oldat) előzetesen elő kell készíteni.A PVDF ragasztó minősége kritikus az akkumulátor belső ellenállása és elektromos teljesítménye szempontjából.A ragasztó felvitelét befolyásoló tényezők közé tartozik a hőmérséklet és a keverési sebesség.Minél magasabb a hőmérséklet, a ragasztó sárgulása befolyásolja a tapadást.Ha a keverési sebesség túl gyors, a ragasztó könnyen megsérülhet.A fajlagos forgási sebesség a diszperziós tárcsa méretétől függ.Általánosságban elmondható, hogy a diszperziós tárcsa lineáris sebessége 10-15 m/s (felszereltségtől függően).Ekkor a keverőtartálynak be kell kapcsolnia a keringtető vizet, és a hőmérsékletnek ≤30°C-nak kell lennie.

Adja hozzá a katódszuszpenziót részletekben.Ekkor ügyelni kell az anyagok hozzáadásának sorrendjére.Először adjuk hozzá az aktív anyagot és a vezetőképes szert, lassan keverjük, majd adjuk hozzá a ragasztót.Az etetési időt és az adagolási arányt is szigorúan be kell tartani a lítium akkumulátor gyártási folyamatának megfelelően.Másodszor, szigorúan ellenőrizni kell a berendezés forgási sebességét és forgási sebességét.Általánosságban elmondható, hogy a diszperziós lineáris sebességnek 17 m/s felett kell lennie.Ez a készülék teljesítményétől függ.A különböző gyártók nagyon eltérőek.Szabályozza a keverés vákuumot és hőmérsékletét is.Ebben a szakaszban rendszeresen meg kell határozni a zagy részecskeméretét és viszkozitását.A részecskeméret és a viszkozitás szorosan összefügg a szilárdanyagtartalommal, az anyagtulajdonságokkal, a betáplálási sorrenddel és a lítiumelem gyártási folyamatával.Jelenleg a hagyományos eljárás ≤30 ℃ hőmérsékletet, ≤25% relatív páratartalmat és ≤-0,085 mpa vákuumfokot igényel.Vigye át a hígtrágyát egy transzfertartályba vagy festőműhelybe.A hígtrágya kiszállítása után át kell szűrni.A cél a nagy részecskék kiszűrése, a ferromágneses és egyéb anyagok kicsapása és eltávolítása.A nagy részecskék befolyásolják a bevonatot, és az akkumulátor túlzott önkisülését vagy rövidzárlat kockázatát okozhatják;túl sok ferromágneses anyag az iszapban az akkumulátor túlzott önkisülését és egyéb hibákat okozhat.Ennek a lítium akkumulátor gyártási folyamatnak a technológiai követelményei a következők: hőmérséklet ≤ 40 °C, páratartalom ≤ 25% relatív páratartalom, szita hálóméret ≤ 100 mesh és részecskeméret ≤ 15 um.

Negatív elektródaösszetevők A lítium akkumulátor negatív elektródája aktív anyagból, vezető anyagból, kötőanyagból és diszpergálószerből áll.Először erősítse meg a nyersanyagokat.A hagyományos anódos rendszer vízbázisú keverési eljárás (oldószer ionmentesített víz), így az alapanyagokkal szemben nincs különösebb szárítási követelmény.A lítium akkumulátor gyártási folyamata megköveteli, hogy az ionmentesített víz vezetőképessége ≤ 1us/cm legyen.A műhely követelményei: hőmérséklet ≤40℃, páratartalom ≤25%RH.Készítsen ragasztót.Az alapanyagok meghatározása után először el kell készíteni a ragasztót (amely CMC-ből és vízből áll).Ekkor öntse a grafit C-t és a vezetőképes anyagot egy keverőbe száraz keveréshez.Nem ajánlott porszívózni, keringető vizet bekapcsolni, mert a száraz keverés során a részecskék extrudálódnak, dörzsölődnek és felmelegednek.A forgási sebesség alacsony, 15-20 ford./perc, a kaparási és őrlési ciklus 2-3-szor, az intervallum pedig ≈15 perc.Öntse a ragasztót a keverőbe, és kezdje el a porszívózást (≤-0,09 mpa).Nyomja meg a gumit alacsony, 15-20 ford./perc sebességgel 2-szer, majd állítsa be a sebességet (alacsony fordulatszám 35 ford./perc, nagy sebesség 1200-1500 ford./perc), és futtassa kb. 15-60 percig az egyes gyártók nedves eljárásának megfelelően.Végül öntse az SBR-t a turmixgépbe.Alacsony sebességű keverés javasolt, mivel az SBR egy hosszú láncú polimer.Ha a forgási sebesség hosszú ideig túl gyors, a molekulalánc könnyen megszakad és elveszíti aktivitását.10-20 percig alacsony, 35-40 ford./perc és nagy, 1200-1800 ford./perc fordulatszámon javasolt keverni.Teszt viszkozitás (2000-4000 mPa.s), részecskeméret (35um≤), szilárdanyagtartalom (40-70%), vákuumfok és szitaháló (≤100 mesh).A konkrét folyamatértékek az anyag fizikai tulajdonságaitól és a keverési folyamattól függően változnak.A műhely hőmérséklete ≤30℃ és páratartalom ≤25%RH.Katód bevonat bevonása A lítium akkumulátor gyártási folyamata a katódszuszpenzió extrudálása vagy permetezése az alumínium áramkollektor AB felületére, egyetlen felületi sűrűséggel ≈20-40 mg/cm2 (háromkomponensű lítium akkumulátor típus).A kemence hőmérséklete általában 4-8 csomó felett van, és az egyes szakaszok sütési hőmérséklete 95 °C és 120 °C között van beállítva a tényleges igényeknek megfelelően, hogy elkerüljük a keresztirányú repedéseket és az oldószer csöpögését a sütési repedés során.A transzferbevonat görgősebesség-aránya 1,1-1,2, és a rés helyzetét 20-30 um-rel vékonyítják, hogy elkerüljék a címke helyzetének túlzott tömörödését az akkumulátorciklus során fellépő farok miatt, ami lítium kicsapódáshoz vezethet.Bevonat nedvesség ≤2000-3000ppm (anyagtól és eljárástól függően).A pozitív elektróda hőmérséklete a műhelyben ≤30℃ és a páratartalom ≤25%.A sematikus diagram a következő: A bevonószalag sematikus diagramja

Alítium akkumulátor gyártásfolyamatanegatív elektróda bevonatnegatív elektródiszap extrudálására vagy permetezésére vonatkozik a réz áramkollektor AB felületére.Egyetlen felületi sűrűség ≈ 10~15 mg/cm2.A bevonat kemence hőmérséklete általában 4-8 szakaszból áll (vagy több), és mindegyik szakasz sütési hőmérséklete 80 ℃ ~ 105 ℃.Az aktuális igényeknek megfelelően állítható, hogy elkerüljük a sütés- és keresztirányú repedéseket.Az átvivő henger sebességi aránya 1,2-1,3, a hézag 10-15 um-ra hígítva, a festék koncentrációja ≤ 3000 ppm, a negatív elektróda hőmérséklete a műhelyben ≤ 30 ℃ és a páratartalom ≤ 25%.Miután a pozitív lemez pozitív bevonata megszárad, a dobot a folyamatidőn belül be kell állítani.A henger az elektródalap tömörítésére szolgál (a kötszer térfogategységenkénti tömege).Jelenleg két pozitív elektróda préselési módszer létezik a lítium akkumulátor gyártási folyamatában: a meleg sajtolás és a hideg sajtolás.A hidegsajtolással összehasonlítva a melegsajtolás nagyobb tömörítéssel és alacsonyabb visszapattanási sebességgel rendelkezik.A hidegsajtolási eljárás azonban viszonylag egyszerű, könnyen kezelhető és vezérelhető.A henger fő felszerelése a következő folyamatértékek, tömörítési sűrűség, visszapattanási sebesség és nyúlás elérése.Figyelembe kell venni ugyanakkor, hogy a rúddarab felületén nem lehet törékeny forgács, kemény csomó, lehullott anyag, hullámos él stb., a réseken pedig törés nem megengedett.Jelenleg a műhely környezeti hőmérséklete: ≤23℃, páratartalom: ≤25%.A jelenlegi hagyományos anyagok valódi sűrűsége:

Általánosan használt tömörítés:

Visszapattanási sebesség: általános visszapattanás 2-3 μm

Megnyúlás: A pozitív elektróda lap általában ≈1,002

A pozitív elektróda tekercsének befejezése után a következő lépés az egész elektródadarab felosztása azonos szélességű (az akkumulátor magasságának megfelelő) kis csíkokra.Hasításkor ügyeljen a rúddarab sorjáira.Kétdimenziós berendezéssel átfogóan meg kell vizsgálni a pólusdarabokat X és Y irányú sorja szempontjából.Hosszirányú sorjahossz folyamat Y≤1/2 H membránvastagság.A műhely környezeti hőmérséklete ≤ 23 ℃, a harmatpont pedig ≤ -30 ℃ legyen.A lítium akkumulátor negatív elektródalapjaihoz használt negatív elektródalapok gyártási folyamata megegyezik a pozitív elektródákéval, de a folyamat felépítése eltérő.A műhely környezeti hőmérséklete ≤23 ℃, a páratartalom pedig ≤25%.A szokásos negatív elektródák anyagainak valós sűrűsége:

Általánosan használt negatív elektróda tömörítés: Visszapattanási sebesség: Általános visszapattanás 4-8 um Megnyúlás: Pozitív lemez általában ≈ 1,002 A lítium akkumulátor pozitív elektróda csupaszításának gyártási folyamata hasonló a pozitív elektróda csupaszítási folyamatához, és mindkettőnek ellenőriznie kell a sorjait az X és a Y irányok.A műhely környezeti hőmérséklete ≤ 23 ℃, a harmatpont pedig ≤ -30 ℃ legyen.Miután a pozitív lemez készen áll a csupaszításra, a pozitív lemezt meg kell szárítani (120°C), majd az alumíniumlapot hegeszteni és becsomagolni.A folyamat során figyelembe kell venni a fül hosszát és a formázás szélességét.Példaként a **650-es kialakítást (például az 18650-es akkumulátort) figyelembe véve, a szabad fülekkel rendelkező kialakításnál elsősorban a katódfülek ésszerű együttműködését kell figyelembe venni a kupak- és tekercshorony-hegesztés során.Ha a pólusfülek túl sokáig vannak szabadon, akkor a hengerlési folyamat során könnyen rövidzárlat keletkezhet a pólusfülek és az acélhéj között.Ha a fül túl rövid, a kupak nem forrasztható.Jelenleg kétféle ultrahangos hegesztőfej létezik: lineáris és pont alakú.A hazai folyamatok többnyire lineáris hegesztőfejeket használnak a túláram és a hegesztési szilárdság miatt.Ezenkívül magas hőmérsékletű ragasztót használnak a forrasztófülek fedésére, elsősorban a fémsorja és fémtörmelék által okozott rövidzárlatok elkerülése érdekében.A műhely környezeti hőmérséklete ≤23 ℃, a harmatpont ≤-30 ℃, a katód nedvességtartalma pedig ≤500-1000 ppm.

Negatív lemez előkészítéseA negatív lemezt meg kell szárítani (105-110°C), majd a nikkellemezeket össze kell hegeszteni és becsomagolni.A forrasztófül hosszát és az alakítás szélességét is figyelembe kell venni.A műhely környezeti hőmérséklete ≤23 ℃, a harmatpont ≤-30 ℃, a negatív elektróda nedvességtartalma pedig ≤500-1000 ppm.A tekercselés során a szeparátort, a pozitív elektródalapot és a negatív elektródalapot egy tekercselőgépen keresztül egy vasmagba kell tekercselni.Az alapelv az, hogy a pozitív elektródát a negatív elektródával körbetekerjük, majd a pozitív és negatív elektródákat elválasztón keresztül elválasztjuk.Mivel a hagyományos rendszer negatív elektródája az akkumulátor kialakításának vezérlőelektródája, a kapacitás kialakítása nagyobb, mint a pozitív elektródáé, így a formációs töltés során a pozitív elektróda Li+-ja az akkumulátor „üres helyén” tárolható. a negatív elektróda.Különös figyelmet kell fordítani a tekercselés feszültségére és a pólusdarabok elrendezésére a tekercselés során.A túl kicsi tekercsfeszesség befolyásolja a belső ellenállást és a ház behelyezési sebességét.A túlzott feszítés rövidzárlat vagy forgácsolás veszélyéhez vezethet.Az igazítás a negatív elektróda, a pozitív elektróda és az elválasztó egymáshoz viszonyított helyzetére vonatkozik.A negatív elektróda szélessége 59,5 mm, a pozitív elektróda 58 mm, az elválasztó 61 mm.A három egymáshoz igazodik lejátszás közben, hogy elkerüljük a rövidzárlat kockázatát.A tekercsfeszültség általában 0,08-0,15 Mpa a pozitív pólusnál, 0,08-0,15 Mpa a negatív pólusnál, 0,08-0,15 Mpa a felső membránnál és 0,08-0,15 Mpa az alsó membránnál.A konkrét beállítások a berendezéstől és a folyamattól függenek.A műhely környezeti hőmérséklete ≤23 ℃, harmatpontja ≤-30 ℃, nedvességtartalma ≤500-1000 ppm.

A tokos akkumulátormag beszerelése előtt 200-500 V-os Hi-Pot teszt szükséges (a nagyfeszültségű akkumulátor rövidzárlatának ellenőrzéséhez), és porszívózás is szükséges a por további ellenőrzéséhez, mielőtt beszerelné. az ügy.A lítium akkumulátorok három fő ellenőrzési pontja a nedvesség, a sorja és a por.Az előző folyamat befejezése után helyezze be az alsó tömítést az akkumulátormag aljába, hajlítsa meg a pozitív elektróda lapot úgy, hogy a felület az akkumulátormag tekercselési lyuk felé nézzen, végül helyezze be függőlegesen az acél vagy alumínium burkolatba.Példaként az 18650 típust vesszük, a külső átmérő ≈ 18 mm + magasság ≈ 71,5 mm.Ha a feltekercselt mag keresztmetszete kisebb, mint az acélház belső keresztmetszete, az acéltok behelyezési aránya körülbelül 97–98,5%.Mert figyelembe kell venni a pólusdarab visszapattanási értékét és a folyadék behatolás mértékét a későbbi injektálás során.Ugyanaz a folyamat, mint a felületi alátétréteg, magában foglalja a felső alátét összeszerelését.A műhely környezeti hőmérséklete ≤ 23 ℃, a harmatpont pedig ≤ -40 ℃ legyen.

Gördülőforrasztócsapot (általában rézből vagy ötvözetből) helyez a forrasztómag közepébe.Az általánosan használt hegesztőcsapok Φ2,5*1,6 mm-esek, és a negatív elektróda hegesztési szilárdságának ≥12N-nak kell lennie a minősítéshez.Ha túl alacsony, könnyen virtuális forrasztást és túlzott belső ellenállást okoz.Ha túl magas, könnyen le lehet hegeszteni a nikkelréteget az acélhéj felületéről, ami forrasztási kötéseket eredményez, ami rejtett veszélyekhez, például rozsdához és szivárgáshoz vezet.A gördülő horony egyszerű megértése az, hogy a tekercselt akkumulátormagot rázás nélkül rögzítjük a burkolaton.Ennek a lítium akkumulátornak a gyártási folyamata során különös figyelmet kell fordítani a keresztirányú extrudálási sebesség és a hosszirányú préselési sebesség összehangolására, hogy elkerüljük a burkolat túl nagy keresztirányú elvágását, és a bevágás nikkelrétege leesik, ha a hosszirányú sebesség túl nagy, vagy a bevágás magassága és a tömítés is megváltozik.Ellenőrizni kell, hogy a horonymélység, a kinyúlás és a horonymagasság technológiai értékei megfelelnek-e a szabványoknak (gyakorlati és elméleti számításokkal).A szokásos főzőlapméretek 1,0, 1,2 és 1,5 mm.Miután a gördülő horony elkészült, az egész gépet újra fel kell porszívózni, hogy elkerülje a fémtörmeléket.A vákuum mértékének ≤-0,065 Mpa-nak, a vákuumozási időnek pedig 1-2 másodpercnek kell lennie.A műhely környezeti hőmérsékleti követelményei ≤23 ℃, a harmatpont pedig ≤-40 ℃.Akkumulátormag-sütés A hengeres akkumulátorlapok feltekercselése és hornyolása után nagyon fontos a következő lítiumelem gyártási folyamat: a sütés.Az akkumulátorcellák gyártása során bizonyos mennyiségű nedvességet vezetnek be.Ha a nedvességet nem lehet időben szabályozni a szabványos tartományon belül, az súlyosan érinti az akkumulátor teljesítményét és biztonságát.A sütéshez általában automata vákuum sütőt használnak.Rendezze el szépen a sütendő cellákat, tegye be a szárítószert a sütőbe, állítsa be a paramétereket, és emelje fel a hőmérsékletet 85 °C-ra (példaként a lítium-vas-foszfát akkumulátorokat).Az alábbiakban az akkumulátorcellák különböző specifikációira vonatkozó sütési szabványok találhatók:

Folyadék injekcióA lítium akkumulátor gyártási folyamata magában foglalja a sült akkumulátorcellák nedvességvizsgálatát.Csak az előző sütési szabványok elérése után léphet a következő lépésre: az elektrolit befecskendezésére.Gyorsan helyezze be a megsült elemeket a vákuum kesztyűtartóba, mérje le és jegyezze fel a súlyt, helyezze fel az injekciós poharat, és adja hozzá a tervezett tömegű elektrolitot a csészébe (általában folyadékba merülő akkumulátortesztet végeznek: helyezze be az elemet a csészébe középső).Helyezze az akkumulátor magját az elektrolitba, áztassa be egy ideig, tesztelje az akkumulátor maximális folyadékfelvevő képességét (általában töltse fel a folyadékot a kísérleti térfogatnak megfelelően), tegye egy vákuumdobozba vákuumozni (vákuumfok ≤ - 0,09 Mpa), és felgyorsítja az elektrolit behatolását az elektródába.Több ciklus után távolítsa el az akkumulátordarabokat, és mérje meg őket.Számítsa ki, hogy a befecskendezési térfogat megfelel-e a tervezési értéknek.Ha kevesebb, akkor pótolni kell.Ha túl sok, öntse le a felesleget, amíg el nem éri a tervezési követelményeket.A kesztyűtartó környezetének hőmérséklete ≤23 ℃ és harmatpontja ≤ -45 ℃.

HegesztésA lítium akkumulátor gyártási folyamata során az akkumulátor fedelét előre be kell helyezni a kesztyűtartóba, és az akkumulátor fedelét az egyik kezével a szuperhegesztőgép alsó formájára kell rögzíteni, a másikkal pedig az akkumulátor magját kell tartani. kéz.Igazítsa az akkumulátorcella pozitív fülét a fedél érintkezősarujához.Miután megbizonyosodott arról, hogy a pozitív kapocssaru egy vonalban van a sapka csatlakozósaruval, lépjen rá az ultrahangos hegesztőgépre.Ezután lépjen rá a hegesztőgép lábkapcsolójára.Ezt követően alaposan meg kell vizsgálni az akkumulátoregységet, hogy ellenőrizze a forrasztófülek hegesztési hatását.

Figyelje meg, hogy a forrasztófülek egy vonalban vannak-e.

Óvatosan húzza meg a forrasztófület, hogy megnézze, nem lazult-e meg.

Azokat az akkumulátorokat, amelyeknek fedele nincs szilárdan hegesztett, újra kell hegeszteni.