З бурным развіццём стлітыевая батарэяУ прамысловасці сцэнарыі прымянення літыевых батарэй працягваюць пашырацца і становяцца незаменнай энергетычнай прыладай у жыцці і працы людзей.Калі гаворка ідзе пра вытворчы працэс індывідуальных вытворцаў літыевых акумулятараў, працэс вытворчасці літыевых акумулятараў у асноўным уключае ў сябе інгрэдыенты, пакрыццё, плёнку, падрыхтоўку, намотку, лушчэнне, пракатку, запяканне, упырск вадкасці, зварку і г. д. Ніжэй прадстаўлены ключавыя моманты працэс вытворчасці літыевых батарэй.Інгрэдыенты станоўчага электрода Станоўчы электрод літыевых батарэй складаецца з актыўных матэрыялаў, токаправодных рэчываў, клеяў і г. д. Спачатку сыравіна правяраецца і выпякаецца.Наогул кажучы, токаправодны агент неабходна выпякаць пры ≈120 ℃ на працягу 8 гадзін, а клей PVDF трэба выпякаць пры ≈80 ℃ на працягу 8 гадзін.Ці патрэбныя актыўныя матэрыялы (LFP, NCM і г.д.) запякання і сушкі, залежыць ад стану сыравіны.У цяперашні час звычайная майстэрня літыевых батарэй патрабуе тэмпературы ≤40 ℃ і вільготнасці ≤25% адноснай вільготнасці.Пасля завяршэння высыхання неабходна загадзя падрыхтаваць клей PVDF (растваральнік PVDF, раствор NMP).Якасць клею PVDF мае вырашальнае значэнне для ўнутранага супраціву і электрычных характарыстык батарэі.Фактары, якія ўплываюць на нанясенне клею, ўключаюць тэмпературу і хуткасць мяшання.Чым вышэй тэмпература, тым пажаўценне клею паўплывае на адгезію.Калі хуткасць замешвання занадта высокая, клей можна лёгка пашкодзіць.Удзельная хуткасць кручэння залежыць ад памеру дысперсійнага дыска.Наогул кажучы, лінейная хуткасць дысперсійнага дыска складае 10-15 м/с (у залежнасці ад абсталявання).У гэты час у змяшальны бак патрабуецца ўключыць цыркуляцыйную ваду, а тэмпература павінна быць ≤30°C.

Дадайце катодную суспензію партыямі.У гэты час трэба звярнуць увагу на парадак дадання матэрыялаў.Спачатку дадайце актыўны матэрыял і токаправодны агент, павольна змяшайце, затым дадайце клей.Час падачы і суадносіны падачы таксама павінны строга выконвацца ў адпаведнасці з працэсам вытворчасці літыевай батарэі.Па-другое, неабходна строга кантраляваць хуткасць кручэння і хуткасць кручэння абсталявання.Наогул кажучы, лінейная хуткасць дысперсіі павінна быць вышэй за 17 м/с.Ад гэтага залежыць прадукцыйнасць прылады.Розныя вытворцы моцна адрозніваюцца.Таксама кантралюйце вакуум і тэмпературу мяшання.На гэтай стадыі неабходна рэгулярна вызначаць памер часціц і глейкасць завісі.Памер часціц і глейкасць цесна звязаны з утрыманнем цвёрдых рэчываў, уласцівасцямі матэрыялу, паслядоўнасцю падачы і працэсам вытворчасці літыевых батарэй.У гэты час звычайны працэс патрабуе тэмпературы ≤30 ℃, вільготнасці ≤25% адноснай вільготнасці і ступені вакууму ≤-0,085 МПа.Перанясіце суспензію ў перагрузачны бак або лакафарбавы цэх.Пасля таго, як завісь будзе вынесена, яе неабходна прасеяць.Мэта - фільтраваць буйныя часціцы, асаджваць і выдаляць ферамагнітныя і іншыя рэчывы.Буйныя часціцы ўплываюць на пакрыццё і могуць выклікаць празмерны самаразрад акумулятара або рызыку кароткага замыкання;занадта шмат ферамагнітнага матэрыялу ў завісі можа выклікаць празмерны самаразрад батарэі і іншыя дэфекты.Тэхналагічныя патрабаванні да гэтага працэсу вытворчасці літыевых батарэй: тэмпература ≤ 40°C, вільготнасць ≤ 25% адноснай вільготнасці, памер вочак экрана ≤ 100 меш і памер часціц ≤ 15 мкм.

Адмоўны электродінгрэдыенты Адмоўны электрод літыевай батарэі складаецца з актыўнага матэрыялу, токаправоднага агента, звязальнага рэчыва і диспергатора.Спачатку пацвердзіце сыравіну.Традыцыйная анодная сістэма - гэта працэс змешвання на воднай аснове (растваральнікам з'яўляецца дэіянізаваная вада), таму асаблівых патрабаванняў да сушкі сыравіны няма.Працэс вытворчасці літыевай батарэі патрабуе, каб праводнасць дэіянізаванай вады была ≤1 мкс/см.Патрабаванні да майстэрні: тэмпература ≤40℃, вільготнасць ≤25%RH.Рыхтуем клей.Пасля вызначэння сыравіны трэба спачатку прыгатаваць клей (які складаецца з КМЦ і вады).У гэты момант выліце графіт С і токаправодны агент у змяшальнік для сухога змешвання.Рэкамендуецца не пыласосіць і не ўключаць цыркуляцыю вады, таму што падчас сухога змешвання часціцы экструдуюцца, расціраюцца і награваюцца.Хуткасць кручэння - нізкая хуткасць 15~20 абаротаў у хвіліну, цыкл выскрабання і шліфоўкі - 2-3 разы, а інтэрвал складае ≈15 хвілін.Наліце ​​клей у міксер і пачніце пыласосіць (≤-0,09 мпа).Адцісніце гуму на нізкай хуткасці 15~20 абаротаў у хвіліну 2 разы, затым адрэгулюйце хуткасць (нізкая хуткасць 35 абаротаў у хвіліну, высокая хуткасць 1200~1500 абаротаў у хвіліну) і папрацуйце каля 15-60 хвілін у адпаведнасці з мокрым працэсам кожнага вытворцы.Нарэшце, выліце SBR у блендер.Рэкамендуецца нізкая хуткасць мяшання, паколькі SBR з'яўляецца доўгаланцуговым палімерам.Калі хуткасць кручэння занадта высокая на працягу доўгага часу, малекулярны ланцужок лёгка разарвецца і страціць актыўнасць.Рэкамендуецца памешваць на нізкай хуткасці 35-40 абаротаў у хвіліну і высокай хуткасці 1200-1800 абаротаў у хвіліну на працягу 10-20 хвілін.Выпрабуйце глейкасць (2000~4000 мПа.с), памер часціц (35 мкм≤), утрыманне цвёрдых рэчываў (40-70%), ступень вакууму і меш экрана (≤100 меш).Канкрэтныя значэнні працэсу будуць адрознівацца ў залежнасці ад фізічных уласцівасцей матэрыялу і працэсу змешвання.У майстэрні патрабуецца тэмпература ≤30 ℃ і вільготнасць ≤25% адноснай вільготнасці.Нанясенне катоднага пакрыцця. Працэс вытворчасці літыевых батарэй прадугледжвае экструзію або распыленне катоднай суспензіі на паверхню AB алюмініевага токапрымальніка з шчыльнасцю адной паверхні ≈20~40 мг/см2 (тып трохкомпонентнай літыевай батарэі).Тэмпература печы звычайна складае ад 4 да 8 вузлоў, а тэмпература выпечкі кожнай секцыі рэгулюецца ў межах ад 95°C да 120°C у адпаведнасці з рэальнымі патрэбамі, каб пазбегнуць папярочных расколін і сцякання растваральніка падчас расколіны пры выпечцы.Каэфіцыент хуткасці валіка для нанясення пакрыцця складае 1,1-1,2, а пазіцыя шчыліны патанчаецца на 20-30 мкм, каб пазбегнуць празмернага ўшчыльнення пазіцыі этыкеткі з-за адставання падчас працы батарэі, што можа прывесці да выпадзення літыя.Вільготнасць пакрыцця ≤2000-3000ppm (у залежнасці ад матэрыялу і працэсу).Станоўчая тэмпература электрода ў майстэрні складае ≤30 ℃, а вільготнасць - ≤25%.Прынцыповая схема выглядае наступным чынам: Прынцыповая схема стужкі для пакрыцця

Theвытворчасць літыевых батарэйпрацэспакрыццё адмоўнага электродаадносіцца да экструзіі або распылення суспензіі адмоўнага электрода на паверхню AB меднага токапрыёмніка.Адзіная павярхоўная шчыльнасць ≈ 10~15 мг/см2.Тэмпература печы для нанясення пакрыцця звычайна мае 4-8 секцый (ці больш), а тэмпература выпякання кожнай секцыі складае 80 ℃ ~ 105 ℃.Яго можна адрэгуляваць у адпаведнасці з рэальнымі патрэбамі, каб пазбегнуць расколін пры запякання і папярочных расколін.Каэфіцыент хуткасці валіка перадачы складае 1,2-1,3, зазор складае 10-15 мкм, канцэнтрацыя фарбы складае ≤3000 частак на мільён, тэмпература адмоўнага электрода ў майстэрні складае ≤30 ℃, а вільготнасць ≤25%.Пасля таго, як пазітыўнае пакрыццё станоўчай пласціны высахне, барабан трэба выраўнаваць на працягу часу працэсу.Валік выкарыстоўваецца для ўшчыльнення ліста электрода (масы перавязачнага матэрыялу ў адзінцы аб'ёму).У цяперашні час у працэсе вытворчасці літыевых батарэй існуюць два метады прэсавання станоўчых электродаў: гарачае прэсаванне і халоднае прэсаванне.У параўнанні з халодным прэсаваннем, гарачае прэсаванне мае больш высокае ўшчыльненне і меншую хуткасць адскоку.Тым не менш, працэс халоднага адціскання адносна просты і лёгкі ў кіраванні і кіраванні.Асноўнае абсталяванне катка - гэта дасягненне наступных значэнняў працэсу, шчыльнасці ўшчыльнення, хуткасці адскоку і падаўжэння.У той жа час варта адзначыць, што на паверхні кавалка стрыжня не дапускаюцца далікатныя сколы, цвёрдыя камячкі, ападкі, хвалістыя краю і г.д., а ў зазорах недапушчальныя разрывы.У гэты час тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні: ≤23℃, вільготнасць: ≤25%.Сапраўдная шчыльнасць сучасных звычайных матэрыялаў:

Звычайна выкарыстоўваецца ўшчыльненне:

Хуткасць адскоку: агульны адскок 2-3 мкм

Падаўжэнне: ліст станоўчага электрода звычайна складае ≈1,002

Пасля завяршэння рулона станоўчага электрода наступны крок - падзяліць увесь кавалак электрода на невялікія палоскі аднолькавай шырыні (адпаведныя вышыні батарэі).Пры праразанні звярніце ўвагу на задзірыны наканечніка.Неабходна ўсебакова праверыць палюсныя наканечнікі на наяўнасць задзірын у напрамках X і Y з дапамогай двухмернага абсталявання.Працэс падоўжнай даўжыні задзірын Y≤1/2 H таўшчыня дыяфрагмы.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23℃, а кропка расы павінна быць ≤-30℃.Працэс вытворчасці лістоў адмоўнага электрода для лістоў адмоўнага электрода літыевай батарэі такі ж, як і для станоўчых электродаў, але дызайн працэсу адрозніваецца.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23 ℃, а вільготнасць - ≤25%.Сапраўдная шчыльнасць звычайных матэрыялаў адмоўнага электрода:

Звычайна выкарыстоўванае ўшчыльненне адмоўнага электрода: Хуткасць адскоку: Агульны адскок 4-8 мкм Падаўжэнне: станоўчая пласціна звычайна ≈ 1,002 Працэс вытворчасці зачысткі станоўчага электрода літыевай батарэі падобны да працэсу зачысткі станоўчага электрода, і абодва павінны кантраляваць задзірыны ў X і Напрамкі Y.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23℃, а кропка расы павінна быць ≤-30℃.Пасля таго, як станоўчая пласціна будзе гатовая да зняцця, станоўчую пласціну неабходна высушыць (120 °C), а затым алюмініевы ліст зварыць і пакаваць.Падчас гэтага працэсу неабходна ўлічваць даўжыню язычка і шырыню фармоўкі.Прымаючы ў якасці прыкладу канструкцыю **650 (напрыклад, акумулятар 18650), канструкцыя з адкрытымі выступамі ў асноўным прызначана для ўліку разумнага ўзаемадзеяння катодных выступаў падчас зваркі крышкі і канаўкі.Калі палюсныя выступы адкрыты занадта доўга, можа лёгка адбыцца кароткае замыканне паміж полюснымі выступамі і стальной абалонкай падчас працэсу пракаткі.Калі наканечнік занадта кароткі, каўпачок нельга прылітаваць.У цяперашні час існуе два тыпу ультрагукавых зварачных галовак: лінейныя і кропкавыя.У бытавых працэсах у асноўным выкарыстоўваюцца лінейныя зварачныя галоўкі з-за меркаванняў перагрузкі па току і трываласці зваркі.Акрамя таго, высокатэмпературны клей выкарыстоўваецца для пакрыцця выступаў прыпоя, галоўным чынам, каб пазбегнуць рызыкі кароткага замыкання, выкліканага металічнымі задзірынамі і металічным смеццем.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23℃, кропка расы павінна быць ≤-30℃, а ўтрыманне вільгаці ў катодзе павінна быць ≤500-1000ppm.

Падрыхтоўка адмоўнай пласціныНегатыўную пласціну неабходна высушыць (105-110°C), затым зварваюць і пакуюць нікелевыя лісты.Таксама неабходна ўлічваць даўжыню прыпоя і шырыню фармоўкі.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23℃, кропка расы павінна быць ≤-30℃, а ўтрыманне вільгаці ў адмоўным электродзе павінна быць ≤500-1000ppm.Намотванне заключаецца ў намотванні сепаратара, ліста станоўчага электрода і ліста адмоўнага электрода ў жалезны стрыжань праз машыну для намотвання.Прынцып заключаецца ў тым, каб абгарнуць станоўчы электрод адмоўным электродам, а затым падзяліць станоўчы і адмоўны электроды праз сепаратар.Паколькі адмоўны электрод у традыцыйнай сістэме з'яўляецца кантрольным электродам канструкцыі акумулятара, канструктыўная ёмістасць вышэй, чым у станоўчага электрода, так што падчас фарміравання зарадкі Li+ станоўчага электрода можа захоўвацца ў «вакансіі» адмоўны электрод.Асаблівую ўвагу неабходна звярнуць на нацяжэнне абмоткі і размяшчэнне полюсных наканечнікаў пры намотванні.Занадта малое нацяжэнне абмоткі паўплывае на ўнутраны супраціў і хуткасць устаўкі корпуса.Празмернае нацяжэнне можа прывесці да рызыкі кароткага замыкання або сколаў.Выраўноўванне адносіцца да адноснага размяшчэння адмоўнага электрода, станоўчага электрода і сепаратара.Шырыня адмоўнага электрода - 59,5 мм, станоўчага - 58 мм, сепаратара - 61 мм.Тры выраўноўваюцца падчас прайгравання, каб пазбегнуць рызыкі кароткага замыкання.Нацяжэнне абмоткі звычайна складае 0,08-0,15 МПа для станоўчага полюса, 0,08-0,15 МПа для адмоўнага полюса, 0,08-0,15 МПа для верхняй дыяфрагмы і 0,08-0,15 МПа для ніжняй дыяфрагмы.Канкрэтныя карэкціроўкі залежаць ад абсталявання і працэсу.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў гэтай майстэрні складае ≤23 ℃, кропка расы ≤-30 ℃, а ўтрыманне вільгаці ≤500-1000 частак на мільён.

Перш чым усталяваць стрыжань акумулятара ў корпусе, неабходна правесці тэст Hi-Pot напругай 200~500 В (каб праверыць, ці няма кароткага замыкання ў акумулятары высокага напружання), а таксама неабходна ачысціць пыласосам для дадатковай барацьбы з пылам перад устаноўкай у справа.Тры асноўныя кантрольныя кропкі літыевых батарэй - вільгаць, задзірыны і пыл.Пасля завяршэння папярэдняга працэсу ўстаўце ніжнюю пракладку ў ніжнюю частку стрыжня батарэі, сагніце ліст станоўчага электрода так, каб паверхня была звернута да адтуліны для абмоткі стрыжня батарэі, і, нарэшце, устаўце яго вертыкальна ў сталёвы або алюмініевы корпус.Прымаючы ў якасці прыкладу тып 18650, вонкавы дыяметр ≈ 18 мм + вышыня ≈ 71,5 мм.Калі плошча папярочнага сячэння наматанага стрыжня меншая за плошчу ўнутранага папярочнага сячэння сталёвага корпуса, частата ўстаўкі сталёвага корпуса складае прыблізна ад 97% да 98,5%.Таму што неабходна ўлічваць значэнне адскоку полюснага наканечніка і ступень пранікнення вадкасці падчас наступнага ўпырску.Той жа працэс, што і павярхоўная падкладка, уключае зборку верхняй падкладкі.Тэмпература навакольнага асяроддзя ў майстэрні павінна быць ≤23℃, а кропка расы павінна быць ≤-40℃.

Пракаткаустаўляе штыфт прыпоя (звычайна выраблены з медзі або сплаву) у сярэдзіну стрыжня прыпоя.Звычайна выкарыстоўваюцца зварачныя штыфты Φ2,5*1,6 мм, а трываласць зваркі адмоўнага электрода павінна быць ≥12N, каб быць кваліфікаваным.Калі ён занадта нізкі, гэта лёгка прывядзе да віртуальнай паяння і празмернага ўнутранага супраціву.Калі ён занадта высокі, можна лёгка зварыць пласт нікеля на паверхні сталёвага корпуса, што прывядзе да паяння злучэнняў, што прывядзе да схаваных небяспек, такіх як іржа і ўцечка.Простае разуменне канаўкі качэння заключаецца ў тым, каб замацаваць накручаны стрыжань батарэі на корпусе без трэсці.У працэсе вытворчасці гэтай літыевай батарэі асаблівую ўвагу трэба звярнуць на супадзенне хуткасці папярочнай экструзіі і хуткасці падоўжнага прэсавання, каб пазбегнуць разразання корпуса з занадта высокай папярочнай хуткасцю, і нікелевы пласт выемкі адпадзе, калі падоўжная хуткасць занадта вялікая, інакш гэта паўплывае на вышыню надрэзу і герметычнасць.Неабходна праверыць, ці адпавядаюць тэхналагічныя значэнні глыбіні, працягласці і вышыні канаўкі стандартам (практычнымі і тэарэтычнымі разлікамі).Распаўсюджаныя памеры пліт - 1,0, 1,2 і 1,5 мм.Пасля завяршэння канаўкі пракаткі ўсю машыну трэба зноў прапыласосіць, каб пазбегнуць металічнага смецця.Ступень вакууму павінна быць ≤-0,065 Мпа, а час вакуумавання павінен быць 1~2 с.Патрабаванні да тэмпературы навакольнага асяроддзя ў гэтай майстэрні складаюць ≤23 ℃, а кропка расы - ≤-40 ℃.Выпяканне стрыжня акумулятара Пасля таго, як цыліндрычныя лісты акумулятара скручаны і нарэзаны канаўкамі, наступны працэс вытворчасці літыевых акумулятараў вельмі важны: выпяканне.Пры вытворчасці элементаў батарэі ўводзіцца пэўная колькасць вільгаці.Калі вільгаць не можа своечасова кантралявацца ў межах стандартнага дыяпазону, прадукцыйнасць і бяспека батарэі будуць сур'ёзна парушаны.Як правіла, для выпечкі выкарыстоўваецца аўтаматычная вакуумная печ.Акуратна расстаўце клеткі для запякання, пастаўце асушальнік у духоўку, задайце параметры і падніміце тэмпературу да 85°C (у якасці прыкладу бяруць літый-жалеза-фасфатныя батарэі).Ніжэй прыведзены стандарты выпечкі для некалькіх розных спецыфікацый батарэйных элементаў:

Ін'екцыі вадкасціПрацэс вытворчасці літыевых батарэй прадугледжвае праверку вільготнасці запечаных элементаў батарэі.Толькі пасля дасягнення папярэдніх норм выпечкі можна пераходзіць да наступнага этапу: залівання электраліта.Хутка пакладзеце запечаныя акумулятары ў вакуумны бардачок, узважце і запішыце вагу, надзеньце ін'екцыйны шкляначку і дадайце ў шклянку электраліт з разлічанай масай (звычайна праводзіцца тэст батарэі ў вадкасці: пастаўце батарэю ў шклянку сярэдзіна).Змесціце стрыжань акумулятара ў электраліт, замачыце яго на некаторы час, праверце максімальную здольнасць паглынаць вадкасць акумулятара (звычайна напаўняйце вадкасць у адпаведнасці з эксперыментальным аб'ёмам), пакладзеце яго ў вакуумную скрынку для вакуумавання (ступень вакууму ≤ - 0,09 Мпа) і паскорыць пранікненне электраліта ў электрод.Пасля некалькіх цыклаў выміце элементы батарэі і ўзважце іх.Разлічыце, ці адпавядае аб'ём упырску праектнаму значэнню.Калі менш, то трэба папоўніць.Калі занадта шмат, проста зліце лішкі, пакуль не выканаеце патрабаванні да дызайну.Тэмпература бардачка павінна быць ≤23℃ і кропка расы ≤-45℃.

ЗваркаУ працэсе вырабу літыевай батарэі крышку батарэі трэба загадзя змясціць у бардачок, адной рукой замацаваць крышку батарэі на ніжняй форме зварачнага апарата Super, а другой рукой трымаць стрыжань батарэі. рука.Сумясціце плюсавы выступ элемента акумулятара з клеммным выступам вечка.Упэўніўшыся, што наканечнік плюсавай клемы супадае з наканечнікам клемы каўпачка, уключыце апарат для ультрагукавой зваркі.Затым націсніце на ножны пераключальнік зварачнага апарата.Пасля гэтага акумулятарны блок трэба цалкам агледзець, каб праверыць эфект зваркі выступаў прыпоя.

Сачыце за тым, ці супадаюць выступы прыпоя.

Акуратна пацягніце за язычок прыпоя, каб убачыць, ці не аслаблены ён.

Акумулятары, вечка якіх не прывараны, неабходна заварыць.