S hitrim razvojemlitijeva baterijaindustriji se scenariji uporabe litijevih baterij še naprej širijo in postajajo nepogrešljiva energetska naprava v življenju in delu ljudi.Ko gre za proizvodni proces prilagojenih proizvajalcev litijevih baterij, proizvodni proces litijevih baterij v glavnem vključuje sestavine, premaze, folije, pripravo, navijanje, luščenje, valjanje, pečenje, vbrizgavanje tekočine, varjenje itd. V nadaljevanju so predstavljene ključne točke proces proizvodnje litijeve baterije.Sestavine pozitivne elektrode Pozitivna elektroda litijevih baterij je sestavljena iz aktivnih materialov, prevodnih sredstev, lepil itd. Najprej se surovine potrdijo in spečejo.Na splošno je treba prevodno sredstvo peči pri ≈120 ℃ 8 ur, lepilo PVDF pa 8 ur pri ≈80 ℃.Ali je za aktivne materiale (LFP, NCM itd.) potrebno pečenje in sušenje, je odvisno od stanja surovin.Trenutno splošna delavnica za litijeve baterije zahteva temperaturo ≤40 ℃ in vlažnost ≤25 % RH.Po končanem sušenju je potrebno vnaprej pripraviti PVDF lepilo (PVDF topilo, raztopina NMP).Kakovost lepila PVDF je ključnega pomena za notranji upor in električno zmogljivost baterije.Dejavniki, ki vplivajo na nanos lepila, vključujejo temperaturo in hitrost mešanja.Višja kot je temperatura, porumenelost lepila bo vplivala na oprijem.Če je hitrost mešanja prehitra, lahko lepilo zlahka poškodujemo.Specifična hitrost vrtenja je odvisna od velikosti disperzijske plošče.Na splošno je linearna hitrost disperzijske plošče 10-15 m/s (odvisno od opreme).V tem času mora mešalni rezervoar vključiti kroženje vode, temperatura pa mora biti ≤30 °C.

Dodajte katodno goščo v serijah.V tem času morate biti pozorni na vrstni red dodajanja materialov.Najprej dodajte aktivni material in prevodno sredstvo, počasi premešajte, nato dodajte lepilo.Čas hranjenja in razmerje hranjenja je treba prav tako strogo izvajati v skladu s proizvodnim postopkom litijeve baterije.Drugič, hitrost vrtenja in hitrost vrtenja opreme je treba strogo nadzorovati.Na splošno mora biti disperzijska linearna hitrost nad 17 m/s.To je odvisno od zmogljivosti naprave.Različni proizvajalci se zelo razlikujejo.Nadzorujte tudi vakuum in temperaturo mešanja.Na tej stopnji je treba redno zaznavati velikost delcev in viskoznost gnojevke.Velikost delcev in viskoznost sta tesno povezani z vsebnostjo trdne snovi, lastnostmi materiala, zaporedjem hranjenja in proizvodnim procesom litijeve baterije.V tem času konvencionalni postopek zahteva temperaturo ≤30 ℃, vlažnost ≤25 % RH in stopnjo vakuuma ≤-0,085 mpa.Prenesite goščo v rezervoar za prenos ali lakirnico.Ko se gnojevka prenese, jo je treba presejati.Namen je filtriranje velikih delcev, obarjanje in odstranjevanje feromagnetnih in drugih snovi.Veliki delci bodo vplivali na premaz in lahko povzročijo prekomerno samopraznjenje baterije ali nevarnost kratkega stika;preveč feromagnetnega materiala v gnojevki lahko povzroči čezmerno samopraznjenje akumulatorja in druge okvare.Procesne zahteve za ta proizvodni proces litijeve baterije so: temperatura ≤ 40 °C, vlažnost ≤ 25 % RH, velikost mrežnega očesa ≤ 100 mesh in velikost delcev ≤ 15 um.

Negativna elektrodasestavine Negativna elektroda litijeve baterije je sestavljena iz aktivnega materiala, prevodnega sredstva, veziva in razpršilca.Najprej potrdite surovine.Tradicionalni anodni sistem je postopek mešanja na vodni osnovi (topilo je deionizirana voda), zato ni posebnih zahtev za sušenje surovin.Postopek proizvodnje litijeve baterije zahteva, da je prevodnost deionizirane vode ≤1us/cm.Zahteve delavnice: temperatura ≤40℃, vlažnost ≤25% RH.Pripravite lepilo.Po določitvi surovin je treba najprej pripraviti lepilo (sestavljeno iz CMC in vode).Na tej točki vlijemo grafit C in prevodno sredstvo v mešalnik za suho mešanje.Priporočljivo je, da ne vakuumirate ali vklopite kroženje vode, ker se delci med suhim mešanjem iztisnejo, drgnejo in segrejejo.Hitrost vrtenja je nizka hitrost 15~20rpm, cikel strganja in brušenja je 2-3-krat, intervalni čas pa ≈15min.Vlijte lepilo v mešalnik in začnite vakuumirati (≤-0,09mpa).2-krat stisnite gumo pri nizki hitrosti 15~20rpm, nato prilagodite hitrost (nizka hitrost 35rpm, visoka hitrost 1200~1500rpm) in tecite približno 15min~60min v skladu z mokrim postopkom vsakega proizvajalca.Na koncu v blender vlijemo SBR.Priporočljivo je mešanje pri nizki hitrosti, saj je SBR dolgoverižni polimer.Če je hitrost vrtenja dolgo časa prehitra, se molekularna veriga zlahka zlomi in izgubi aktivnost.Priporočljivo je mešanje pri nizki hitrosti 35-40 vrt/min in visoki hitrosti 1200-1800 vrt/min 10-20 minut.Preskusna viskoznost (2000 ~ 4000 mPa.s), velikost delcev (35 um≤), vsebnost trdne snovi (40-70 %), stopnja vakuuma in mrežna mreža (≤100 mesh).Specifične procesne vrednosti se razlikujejo glede na fizikalne lastnosti materiala in postopek mešanja.Delavnica zahteva temperaturo ≤30℃ in vlažnost ≤25% RH.Prevleka katodne prevleke Postopek izdelave litijeve baterije se nanaša na ekstrudiranje ali razprševanje katodne brozge na površino AB aluminijastega zbiralnika toka z enojno površinsko gostoto ≈20~40 mg/cm2 (ternarna litijeva baterija).Temperatura peči je običajno nad 4 do 8 vozlov, temperatura pečenja vsakega odseka pa je prilagojena med 95 °C in 120 °C glede na dejanske potrebe, da se prepreči prečne razpoke in kapljanje topil med razpokanjem pri pečenju.Razmerje hitrosti valja za prenosno prevleko je 1,1–1,2, položaj vrzeli pa je stanjšan za 20–30 um, da se prepreči prekomerno zbijanje položaja nalepke zaradi ostankov med cikličnim delovanjem baterije, kar lahko povzroči obarjanje litija.Vlažnost premaza ≤2000-3000 ppm (odvisno od materiala in postopka).Temperatura pozitivne elektrode v delavnici je ≤30 ℃ in vlažnost ≤25%.Shematski diagram je naslednji: Shematski diagram premaznega traku

Theproizvodnja litijevih baterijproces odprevleka negativne elektrodese nanaša na ekstrudiranje ali brizganje gošče negativne elektrode na površino AB bakrenega zbiralnika toka.Enotna površinska gostota ≈ 10~15 mg/cm2.Temperatura peči za premazovanje ima običajno 4-8 odsekov (ali več), temperatura pečenja vsakega odseka pa je 80 ℃ ~ 105 ℃.Lahko se prilagodi glede na dejanske potrebe, da se izognemo razpokam zaradi pečenja in prečnim razpokam.Razmerje hitrosti prenosnega valja je 1,2-1,3, reža je stanjšana 10-15um, koncentracija barve je ≤3000 ppm, temperatura negativne elektrode v delavnici je ≤30 ℃ in vlažnost ≤25%.Ko se pozitivna prevleka pozitivne plošče posuši, je treba boben poravnati v času postopka.Valj se uporablja za stiskanje plošče elektrod (masa obloge na enoto volumna).Trenutno obstajata dve metodi stiskanja pozitivne elektrode v procesu izdelave litijeve baterije: vroče stiskanje in hladno stiskanje.V primerjavi s hladnim stiskanjem ima vroče stiskanje večje zbijanje in nižjo stopnjo odboja.Vendar pa je postopek hladnega stiskanja razmeroma preprost in enostaven za upravljanje ter nadzor.Glavna oprema valja je doseganje naslednjih procesnih vrednosti, gostote stiskanja, stopnje odboja in raztezka.Hkrati je treba opozoriti, da na površini kosa palice niso dovoljeni krhki ostružki, trde kepe, padli materiali, valoviti robovi itd., zlomi v režah pa niso dovoljeni.V tem času je temperatura okolja v delavnici: ≤23℃, vlažnost: ≤25%.Prava gostota trenutnih konvencionalnih materialov:

Pogosto uporabljeno zbijanje:

Stopnja odboja: splošni odboj 2-3 μm

Raztezek: plošča pozitivne elektrode je običajno ≈1,002

Ko je zvitek pozitivne elektrode dokončan, je naslednji korak razdelitev celotnega kosa elektrode na majhne trakove enake širine (ki ustrezajo višini baterije).Pri rezanju bodite pozorni na robove droga.S pomočjo dvodimenzionalne opreme je treba polne nastavke temeljito pregledati glede robov v smereh X in Y.Postopek vzdolžne dolžine bruha Y≤1/2 H debelina diafragme.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23℃, rosišče pa ≤-30℃.Postopek izdelave listov negativnih elektrod za plošče negativnih elektrod litijeve baterije je enak kot pri pozitivnih elektrodah, vendar je zasnova postopka drugačna.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23 ℃ in vlažnost ≤25%.Prava gostota običajnih materialov negativnih elektrod:

Običajno uporabljeno zbijanje negativne elektrode: Hitrost odboja: Splošni odboj 4-8 um Raztezek: Pozitivna plošča na splošno ≈ 1,002 Proizvodni postopek odstranjevanja pozitivne elektrode iz litijeve baterije je podoben postopku odstranjevanja pozitivne elektrode, oba pa morata nadzorovati robove v X in Y smeri.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23℃, rosišče pa ≤-30℃.Ko je pozitivna plošča pripravljena za odstranjevanje, je treba pozitivno ploščo posušiti (120 °C), nato pa aluminijasto pločevino zvariti in zapakirati.Med tem postopkom je treba upoštevati dolžino jezička in širino oblikovanja.Če za primer vzamemo zasnovo **650 (kot je baterija 18650), je zasnova z izpostavljenimi jezički namenjena predvsem upoštevanju razumnega sodelovanja katodnih jezičkov med varjenjem pokrovčka in utora z valjčkom.Če so jezički drogov izpostavljeni predolgo, lahko med postopkom valjanja hitro pride do kratkega stika med jezički drogov in jekleno lupino.Če je ušes prekratek, pokrova ni mogoče spajkati.Trenutno obstajata dve vrsti ultrazvočnih varilnih glav: linearne in točkovne.Domači postopki večinoma uporabljajo linearne varilne glave zaradi previsokega toka in varilne trdnosti.Poleg tega se visokotemperaturno lepilo uporablja za prekrivanje jezičkov za spajkanje, predvsem zato, da se izognemo tveganju kratkega stika, ki ga povzročajo kovinski robovi in ​​kovinski ostanki.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23 ℃, rosišče ≤-30 ℃, vsebnost vlage katode pa ≤500-1000 ppm.

Priprava negativne ploščeNegativno ploščo je treba posušiti (105-110°C), nato pa nikljeve plošče zvariti in zapakirati.Upoštevati je treba tudi dolžino spajkalnega jezička in širino oblikovanja.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23 ℃, rosišče ≤-30 ℃, vsebnost vlage v negativni elektrodi pa ≤500-1000 ppm.Navijanje je navijanje separatorja, plošče pozitivne elektrode in plošče negativne elektrode v železno jedro skozi stroj za navijanje.Načelo je, da se pozitivna elektroda ovije z negativno elektrodo, nato pa se pozitivne in negativne elektrode ločijo skozi separator.Ker je negativna elektroda tradicionalnega sistema krmilna elektroda zasnove baterije, je zasnova zmogljivosti višja od zasnove pozitivne elektrode, tako da se lahko med tvorbenim polnjenjem Li+ pozitivne elektrode shrani v "prosto mesto" negativno elektrodo.Posebno pozornost je treba posvetiti napetosti navitja in razporeditvi polov pri navijanju.Premajhna napetost navitja bo vplivala na notranji upor in hitrost vstavljanja ohišja.Prekomerna napetost lahko vodi do nevarnosti kratkega stika ali okrušenja.Poravnava se nanaša na relativno lego negativne elektrode, pozitivne elektrode in separatorja.Širina negativne elektrode je 59,5 mm, pozitivne elektrode 58 mm, separatorja pa 61 mm.Vsi trije so med predvajanjem poravnani, da se prepreči nevarnost kratkega stika.Napetost navitja je običajno med 0,08-0,15Mpa za pozitivni pol, 0,08-0,15Mpa za negativni pol, 0,08-0,15Mpa za zgornjo membrano in 0,08-0,15Mpa za spodnjo membrano.Posebne prilagoditve so odvisne od opreme in postopka.Temperatura okolja v tej delavnici je ≤23℃, rosišče je ≤-30℃, vsebnost vlage pa ≤500-1000ppm.

Preden je jedro baterije v ohišju nameščeno v ohišje, je potreben Hi-Pot test 200~500 V (da se preveri, ali je visokonapetostna baterija v kratkem stiku), prav tako je potrebno sesanje za nadaljnjo kontrolo prahu pred namestitvijo v Primer.Tri glavne kontrolne točke litijevih baterij so vlaga, robovi in ​​prah.Po končanem prejšnjem postopku vstavite spodnje tesnilo na dno jedra baterije, upognite ploščo pozitivne elektrode tako, da je površina obrnjena proti luknjici za navijanje jedra baterije, in jo končno vstavite navpično v jekleno lupino ali aluminijasto lupino.Če za primer vzamemo tip 18650, zunanji premer ≈ 18 mm + višina ≈ 71,5 mm.Ko je površina prečnega prereza navitega jedra manjša od notranje površine prečnega prereza jeklenega ohišja, je stopnja vstavljanja jeklenega ohišja približno 97 % do 98,5 %.Ker je treba upoštevati odbojno vrednost polovnega nastavka in stopnjo prodiranja tekočine med kasnejšim vbrizgavanjem.Enak postopek kot površinska podlaga vključuje sestavljanje zgornje podlage.Temperatura okolja v delavnici mora biti ≤23℃, rosišče pa ≤-40℃.

Valjanjevstavi spajkalni zatič (običajno iz bakra ali zlitine) v sredino spajkalnega jedra.Običajno uporabljeni varilni zatiči so Φ2,5*1,6 mm, varilna trdnost negativne elektrode pa mora biti ≥12N, da se kvalificira.Če je prenizek, bo zlahka povzročil navidezno spajkanje in prevelik notranji upor.Če je previsoka, je zlahka zvariti plast niklja na površini jeklene lupine, kar povzroči spajkalne spoje, kar povzroči skrite nevarnosti, kot sta rja in puščanje.Preprosto razumevanje kotalnega utora je pritrditev navitega jedra baterije na ohišje brez tresenja.V procesu izdelave te litijeve baterije je treba posebno pozornost nameniti ujemanju hitrosti prečnega iztiskanja in hitrosti vzdolžnega stiskanja, da se izognete rezanju ohišja pri previsoki prečni hitrosti in da bo plast niklja na zarezi odpadla, če vzdolžna hitrost je prehitra ali pa bo prizadeta višina zareze in tesnjenje.Potrebno je preveriti, ali procesne vrednosti za globino, raztezanje in višino utora ustrezajo standardom (s praktičnimi in teoretičnimi izračuni).Običajne velikosti kuhalnih plošč so 1,0, 1,2 in 1,5 mm.Ko je utor za valjanje končan, je treba celoten stroj ponovno posesati, da se izognete kovinskim ostankom.Stopnja vakuuma mora biti ≤-0,065Mpa, čas vakuumiranja pa 1~2 s.Zahteve glede temperature okolja v tej delavnici so ≤23 ℃, rosišče pa je ≤-40 ℃.Peka jedra akumulatorja Ko so valjaste plošče akumulatorja zvaljane in zažlebljene, je zelo pomemben naslednji proizvodni proces litijeve baterije: pečenje.Med proizvodnjo baterijskih celic se vnese določena količina vlage.Če vlage ni mogoče pravočasno nadzorovati v standardnem obsegu, bo to resno vplivalo na delovanje in varnost baterije.Na splošno se za peko uporablja avtomatska vakuumska pečica.Lepo razporedite celice, ki jih želite peči, sušilno sredstvo postavite v pečico, nastavite parametre in povišajte temperaturo na 85 °C (za primer litij-železo-fosfatne baterije).Spodaj so navedeni standardi pečenja za več različnih specifikacij baterijskih celic:

Vbrizgavanje tekočinePostopek izdelave litijeve baterije vključuje testiranje vlažnosti pečenih baterijskih celic.Šele ko dosežete prejšnje standarde pečenja, lahko nadaljujete z naslednjim korakom: vbrizgavanjem elektrolita.Pečene baterije hitro vstavite v vakuumski predal za rokavice, stehtajte in zabeležite težo, nataknite posodo za vbrizgavanje in dodajte predvideno težo elektrolita v skodelico (običajno se izvede preskus baterije, potopljene v tekočino: baterijo postavite v skodelico sredina).Postavite jedro akumulatorja v elektrolit, ga namočite za nekaj časa, preizkusite največjo sposobnost absorpcije tekočine akumulatorja (običajno napolnite tekočino glede na eksperimentalno prostornino), ga postavite v vakuumsko škatlo za vakuumiranje (stopnja vakuuma ≤ - 0,09Mpa) in pospešijo prodiranje elektrolita v elektrodo.Po več ciklih odstranite dele baterije in jih stehtajte.Izračunajte, ali volumen vbrizga ustreza projektni vrednosti.Če je manj, ga je treba dopolniti.Če ga je preveč, preprosto odlijte presežek, dokler ne izpolnite projektnih zahtev.Okolje predala za rokavice zahteva temperaturo ≤23℃ in rosišče ≤-45℃.

VarjenjeMed tem postopkom izdelave litijeve baterije je treba pokrov baterije vnaprej namestiti v predal za rokavice, pokrov baterije pa z eno roko pritrditi na spodnji kalup super varilnega stroja, z drugo pa držati jedro baterije. roka.Poravnajte pozitivni ušes baterijske celice s sponko na pokrovu.Ko potrdite, da je pozitivni priključek poravnan s priključkom pokrova, stopite na ultrazvočni varilni stroj.Nato stopite na nožno stikalo varilnega aparata.Nato je treba baterijsko enoto v celoti pregledati, da se preveri učinek varjenja sponk za spajkanje.

Opazujte, ali so jezički za spajkanje poravnani.

Nežno povlecite jeziček za spajkanje, da preverite, ali je zrahljan.

Baterije, katerih pokrov baterije ni trdno privarjen, je treba ponovno privariti.