Litiozko bateriaren fabrikazio prozesua

Litiozko bateriaren fabrikazio prozesua

Litiozko bateriaren fabrikazio-prozesuaren sarrera orokorra

Garapen azkarrarekinlitiozko bateriaindustrian, litiozko baterien aplikazio eszenatokiak hedatzen jarraitzen dute eta pertsonen bizitzan eta lanean ezinbesteko energia-gailu bihurtzen dira.Litiozko baterien fabrikatzaile pertsonalizatuen ekoizpen-prozesuari dagokionez, litio-baterien ekoizpen-prozesuak osagaiak, estaldura, xafla, prestaketa, harilkatu, oskola, ijezketa, gozogintza, injekzio likidoa, soldadura eta abar barne hartzen ditu batez ere. litiozko bateria ekoizteko prozesua.Elektrodo positiboaren osagaiak Litiozko baterien elektrodo positiboa material aktiboz, agente eroalez, itsasgarriz eta abarrez osatuta dago. Lehenik eta behin, lehengaiak baieztatu eta labean egiten dira.Orokorrean, agente eroalea ≈120 ℃-tan labean egon behar da 8 orduz, eta PVDF itsasgarria ≈80 ℃-tan labean egon behar da 8 orduz.Material aktiboak (LFP, NCM, etab.) gozogintza eta lehorketa behar izatea lehengaien egoeraren araberakoa da.Gaur egun, litiozko bateriaren tailerrak tenperatura ≤40℃ eta hezetasuna ≤25% RH behar ditu.Lehortu ondoren, PVDF kola (PVDF disolbatzailea, NMP soluzioa) aldez aurretik prestatu behar da.PVDF kolaren kalitatea funtsezkoa da bateriaren barne erresistentziarako eta errendimendu elektrikorako.Kola aplikazioan eragiten duten faktoreak tenperatura eta nahaste-abiadura dira.Tenperatura zenbat eta altuagoa izan, kola horiztzeak atxikimenduari eragingo dio.Nahaste-abiadura azkarregia bada, kola erraz kaltetu daiteke.Biraketa-abiadura espezifikoa dispertsio-diskoaren tamainaren araberakoa da.Orokorrean, dispertsio-diskoaren abiadura lineala 10-15 m/s-koa da (ekipoaren arabera).Une honetan, nahasketa depositua zirkulatzen duen ura piztu behar da eta tenperatura ≤30 °C izan behar du.

2

Gehitu katodoaren minda loteka.Une honetan, materialak gehitzeko ordenari erreparatu behar zaio.Lehenik eta behin, gehitu material aktiboa eta agente eroalea, poliki-poliki irabiatu eta gero kola gehitu.Elikadura-denbora eta elikadura-ratioa ere zorrotz ezarri behar dira litiozko bateriaren ekoizpen-prozesuaren arabera.Bigarrenik, ekipoen biraketa-abiadura eta biraketa-abiadura zorrotz kontrolatu behar dira.Oro har, sakabanaketa-abiadura linealak 17 m/s-tik gorakoa izan behar du.Hau gailuaren errendimenduaren araberakoa da.Fabrikatzaile desberdinak asko aldatzen dira.Nahastearen hutsunea eta tenperatura ere kontrolatu.Etapa honetan, mindaren partikulen tamaina eta biskositatea aldizka detektatu behar dira.Partikulen tamaina eta biskositatea oso lotuta daude solidoen edukiarekin, materialaren propietateekin, elikadura-sekuentziarekin eta litiozko bateriaren fabrikazio-prozesuarekin.Une honetan, ohiko prozesuak tenperatura ≤30℃, hezetasuna ≤25% RH eta huts-gradua ≤-0.085mpa behar ditu.Transferitu minda transferentzia depositu batera edo pintura denda batera.Minda kanporatu ondoren, bahetu egin behar da.Helburua partikula handiak iragaztea, hauspeatzea eta ferromagnetikoak eta bestelako substantziak kentzea da.Partikula handiek estaldurari eragingo diote eta bateriaren gehiegizko autodeskarga edo zirkuitulaburrak izateko arriskua eragin dezakete;Minda dagoen material ferromagnetiko gehiegi gehiegizko bateriaren autodeskarga eta beste akats batzuk sor ditzake.Litiozko bateria ekoizteko prozesu honen prozesuaren baldintzak hauek dira: tenperatura ≤ 40 °C, hezetasuna ≤ % 25 RH, pantaila sarearen tamaina ≤ 100 sare eta partikulen tamaina ≤ 15um.

Elektrodo negatiboaosagaiak Litiozko bateriaren elektrodo negatiboa material aktiboz, agente eroalez, aglutinatzailez eta sakabanatuz osatuta dago.Lehenik eta behin, berretsi lehengaiak.Anodo sistema tradizionala uretan oinarritutako nahaste-prozesua da (disolbatzailea ura deionizatua da), beraz, ez dago lehengaietarako lehortze-eskakizun berezirik.Litiozko bateria ekoizteko prozesuak ur deionizatuaren eroankortasuna ≤1us/cm izatea eskatzen du.Tailerreko baldintzak: tenperatura ≤40℃, hezetasuna ≤25% RH.Prestatu kola.Lehengaiak zehaztu ondoren, kola (CMCz eta urez osatua) prestatu behar da lehenik.Une honetan, isuri C grafitoa eta agente eroalea nahasgailu batera lehorra nahasteko.Gomendatzen da ez xurgatzen edo zirkulatzen duen ura piztea, partikulak estruitu, igurtzi eta berotzen direlako nahasketa lehorrean.Errotazio-abiadura abiadura baxua 15 ~ 20 rpm da, arrastatzeko eta artezteko zikloa 2-3 aldiz eta tarte-denbora ≈15min da.Isuri kola nahasgailura eta hasi xurgatzen (≤-0,09mpa).Estutu kautxua 15 ~ 20 rpm-ko abiadura baxuan 2 aldiz, ondoren doi ezazu abiadura (abiadura baxua 35 rpm, abiadura handia 1200 ~ 1500 rpm) eta exekutatu 15min ~ 60min inguru fabrikatzaile bakoitzaren prozesu hezearen arabera.Azkenik, isuri SBR irabiagailuan.Abiadura baxuko nahastea gomendatzen da SBR kate luzeko polimeroa baita.Errotazio-abiadura azkarregia bada denbora luzez, kate molekularra erraz hautsi eta jarduera galduko da.35-40 rpm-ko abiadura baxuan eta 1200-1800 rpm-ko abiadura handian nahastea gomendatzen da 10-20 minutuz.Proba biskositatea (2000~4000 mPa.s), partikulen tamaina (35um≤), eduki solidoa (%40-70), huts-gradua eta pantaila-sarea (≤100 mesh).Prozesuaren balio espezifikoak materialaren propietate fisikoen eta nahaste-prozesuaren arabera aldatuko dira.Tailerrak tenperatura ≤30℃ eta hezetasuna ≤25% RH behar ditu.Estaldura katodoaren estaldura Litiozko bateriaren fabrikazio-prozesua aluminiozko korronte-kolektorearen AB gainazalean katodo-minda estruitzeari edo ihinztatzeari egiten dio erreferentzia, ≈20~40 mg/cm2-ko gainazal bakarreko dentsitatearekin (litiozko bateria mota ternarioa).Labearen tenperatura, oro har, 4 eta 8 korapilotik gorakoa da, eta atal bakoitzaren gozogintza tenperatura 95 °C eta 120 °C artean egokitzen da benetako beharren arabera, zeharkako pitzadurak eta disolbatzaileak tantaka saihesteko labean pitzaduran zehar.Transferitzeko estaldura arrabolaren abiadura-erlazioa 1,1-1,2 da, eta hutsunearen posizioa 20-30um mehetzen da etiketaren posizioaren gehiegizko trinkotzea ekiditeko bateriaren zikloan zehar isatsa dela eta, eta horrek litio prezipitazioa ekar dezake.Estalduraren hezetasuna ≤2000-3000ppm (materialaren eta prozesuaren arabera).Tailerreko elektrodo positiboaren tenperatura ≤30℃ da eta hezetasuna ≤25% da.Diagrama eskematikoa honako hau da: Estaldura zintaren eskema eskematikoa

3

Thelitiozko bateriaren fabrikazioaren prozesuaelektrodo negatiboa estalduraElektrodo negatiboaren minda estruitzeari edo ihinztatzeari egiten dio erreferentzia kobrezko korronte-kolektorearen AB gainazalean.Azalera bakarreko dentsitatea ≈ 10~15 mg/cm2.Estaldura-labearen tenperaturak, oro har, 4-8 atal ditu (edo gehiago), eta atal bakoitzaren gozogintza tenperatura 80 ℃ ~ 105 ℃ da.Benetako beharren arabera egokitu daiteke labeko pitzadurak eta zeharkako pitzadurak saihesteko.Transferentzia arrabolaren abiadura-erlazioa 1,2-1,3 da, tartea 10-15um mehetzen da, pintura-kontzentrazioa ≤3000ppm da, tailerreko elektrodo negatiboaren tenperatura ≤30 ℃ eta hezetasuna ≤25% da.Plaka positiboaren estaldura positiboa lehortu ondoren, danborra lerrokatu behar da prozesuaren denboran.Arrabola elektrodo-xafla trinkotzeko erabiltzen da (aparatuaren masa bolumen-unitateko).Gaur egun, bi elektrodo positibo presionatzeko metodo daude litiozko bateriaren fabrikazio prozesuan: prentsaketa beroa eta prentsaketa hotza.Prentsatze hotzarekin alderatuta, prentsaketa beroak trinkotze handiagoa eta errebote tasa txikiagoa du.Hala ere, hotz prentsatzeko prozesua nahiko sinplea eta funtzionatzeko eta kontrolatzeko erraza da.Arrabolaren ekipamendu nagusia honako prozesu-balioak, trinkotze-dentsitatea, errebote-tasa eta luzapena lortzea da.Aldi berean, kontuan izan behar da txirbil hauskorrak, pikor gogorrak, eroritako materialak, ertz ondulatuak eta abar ez direla onartzen hagatxoaren gainazalean, eta hutsuneetan ez dela hausturarik onartzen.Une honetan, tailerreko ingurunearen tenperatura: ≤23℃, hezetasuna: ≤25%.Gaur egungo ohiko materialen benetako dentsitatea:

4

Gehien erabiltzen den trinkotzea:

Errebote-tasa: errebote orokorra 2-3 μm

Luzapena: elektrodo positiboaren xafla, oro har, ≈1.002 da

5

 

Elektrodo positiboaren erroilua amaitu ondoren, hurrengo urratsa elektrodo-pieza osoa zabalera bereko zerrenda txikitan banatzea da (bateriaren altuerari dagozkionak).Ebakitzean, erreparatu pole-piezaren errebarretan.Beharrezkoa da polo-piezak X eta Y noranzkoetan errebak ikusteko, bi dimentsioko ekipoen laguntzarekin.Luzerako erreba-luzera prozesua Y≤1/2 H diafragmaren lodiera.Tailerreko giro-tenperatura ≤23 ℃ izan behar da eta ihintz-puntuak ≤-30 ℃ izan behar du.Litiozko bateriaren elektrodo negatiboen xaflen elektrodo negatiboen fabrikazio-prozesua elektrodo positiboen berdina da, baina prozesuaren diseinua desberdina da.Tailerreko giro-tenperatura ≤23 ℃ eta hezetasuna ≤25 izan behar du.Elektrodo negatibo arrunten materialen benetako dentsitatea:

6

Gehien erabiltzen den elektrodo negatiboa trinkotzea: Errebote-tasa: Errebote orokorra 4-8um Luzapena: Plaka positiboa, oro har, ≈ 1.002 Litiozko bateriaren elektrodo positiboa kentzeko ekoizpen-prozesua elektrodo positiboa kentzeko prozesuaren antzekoa da, eta biek X eta X-ko errebak kontrolatu behar dituzte. Y norabideak.Tailerreko giro-tenperatura ≤23 ℃ izan behar da, eta ihintz-puntuak ≤-30 ℃ izan behar du.Plaka positiboa kentzeko prest egon ondoren, plaka positiboa lehortu behar da (120 °C), eta, ondoren, aluminiozko xafla soldatu eta ontziratu egiten da.Prozesu honetan, fitxaren luzera eta moldura zabalera kontuan hartu behar dira.**650 diseinua (adibidez, 18650 bateria) adibide gisa hartuta, ageriko fitxak dituen diseinua, batez ere, katodoko fitxen lankidetza arrazoizkoa kontuan hartu behar da kapa eta rollo zirrikituaren soldadura garaian.Zutoin-fitxak luzeegia azaltzen badira, zirkuitu laburra erraz gerta daiteke zutoin-fitxa eta altzairuzko zorroaren artean ijezketa-prozesuan.Tapoia laburregia bada, txapela ezin da soldatu.Gaur egun, ultrasoinu bidezko soldadura-buru mota bi daude: linealak eta puntu formakoak.Etxeko prozesuek soldadura-buru linealak erabiltzen dituzte gehienbat, gainkorrontea eta soldadura indarra kontuan hartuta.Horrez gain, tenperatura altuko kola erabiltzen da soldadura-fitxak estaltzeko, batez ere metalezko errebak eta metal-hondakinek eragindako zirkuitulaburrak izateko arriskua saihesteko.Tailerreko giro tenperatura ≤23 ℃ izan behar du, ihintz-puntuak ≤-30 ℃ eta katodoaren hezetasun edukia ≤500-1000 ppm izan behar du.

8 78

 

Plater negatiboak prestatzeaPlaka negatiboa lehortu behar da (105-110 °C), gero nikelezko xaflak soldatu eta ontziratu egiten dira.Soldadura fitxaren luzera eta konformazio zabalera ere kontuan hartu behar dira.Tailerreko giro-tenperatura ≤23 ℃ izan behar da, ihintz-puntuak ≤-30 ℃ eta elektrodo negatiboaren hezetasuna ≤500-1000 ppm izan behar du.Haizketak bereizlea, elektrodo positiboa eta elektrodo negatiboa xafla burdinazko nukleo batean harilkatzeko makina baten bidez haizea da.Printzipioa elektrodo positiboa elektrodo negatiboarekin biltzea da, eta gero elektrodo positiboak eta negatiboak bereizgailu baten bidez bereiztea.Sistema tradizionalaren elektrodo negatiboa bateriaren diseinuaren kontrol-elektrodoa denez, ahalmenaren diseinua elektrodo positiboarena baino handiagoa da, beraz, eraketa kargatzean, elektrodo positiboaren Li + "hutsean" gorde daiteke. elektrodo negatiboa.Arreta berezia jarri behar zaio harilkatze-tentsioari eta polo-pieza antolamenduari harilkatzerakoan.Harilaketa-tentsio txikiegiak barne-erresistentzian eta etxebizitzen txertatze-tasa eragingo du.Gehiegizko tentsioak zirkuitu laburrak edo txirbilak izateko arriskua ekar dezake.Lerrokatzeak elektrodo negatiboaren, elektrodo positiboaren eta bereizgailuaren posizio erlatiboari egiten dio erreferentzia.Elektrodo negatiboaren zabalera 59,5 mm-koa da, elektrodo positiboa 58 mm-koa eta bereizlea 61 mm-koa.Erreprodukzioan hirurak lerrokatzen dira zirkuitulaburrak izateko arriskua saihesteko.Harilatzeko tentsioa, oro har, 0,08-0,15Mpa polo positiborako, 0,08-0,15Mpa polo negatiborako, 0,08-0,15Mpa goiko diafragmarako eta 0,08-0,15Mpa beheko diafragmarako.Doikuntza espezifikoak ekipamenduaren eta prozesuaren araberakoak dira.Tailer honetako giro-tenperatura ≤23 ℃ da, ihintz-puntua ≤-30 ℃ eta hezetasun edukia ≤500-1000 ppm.

9

Karkasako bateriaren nukleoa kaxan instalatu aurretik, 200 ~ 500V-ko Hi-Pot proba bat behar da (tentsio handiko bateria zirkuitu laburrean dagoen ala ez probatzeko), eta xurgatzea ere beharrezkoa da hautsa gehiago kontrolatzeko. kasua.Litiozko baterien hiru kontrol puntu nagusiak hezetasuna, errebak eta hautsa dira.Aurreko prozesua amaitu ondoren, sartu beheko junta bat bateriaren nukleoaren behealdean, tolestu elektrodo positiboaren xafla, gainazala bateriaren nukleoaren zuloaren zuloari begira egon dadin eta, azkenik, bertikalki sartu altzairuzko oskolean edo aluminiozko oskolean.18650 mota adibide gisa hartuta, kanpoko diametroa ≈ 18 mm + altuera ≈ 71,5 mm.Zauriaren nukleoaren ebakidura-eremua altzairuzko kaxaren barruko sekzio-eremua baino txikiagoa denean, altzairuzko kaxa txertatze-tasa % 97 eta % 98,5 artekoa da gutxi gorabehera.Polo-piezaren errebote-balioa eta geroko injekzioan likidoaren sartze-maila kontuan hartu behar direlako.Gainazaleko geruzaren prozesu berberak goiko geruzaren muntaketa barne hartzen du.Tailerreko giro-tenperatura ≤23 ℃ izan behar da eta ihintz-puntuak ≤-40 ℃ izan behar du.

10

 

Ijezketasoldadura-pin bat sartzen du (normalean kobrez edo aleazioz egina) soldadura-nukleoaren erdian.Gehien erabiltzen diren soldadura-pinak Φ2.5 * 1.6mm dira, eta elektrodo negatiboaren soldadura-indarra ≥12N izan behar da sailkatu ahal izateko.Baxuegia bada, soldadura birtualak eta barne-erresistentzia gehiegizkoak erraz eragingo ditu.Altuegia bada, erraza da altzairuzko oskolaren gainazaleko nikel-geruza soldatzea, eta ondorioz soldadura-junturak sortzen dira, herdoila eta ihesak bezalako arrisku ezkutuak eraginez.Rolling groove ulermen sinplea da zauritutako bateriaren nukleoa karkasan astindu gabe finkatzea.Litiozko bateria honen fabrikazio-prozesuan, arreta berezia jarri behar da zeharkako estrusio-abiadura eta luzetarako prentsa-abiadura lotzeari, karkasa zeharkako abiadura handiegi batean moztea saihesteko, eta koskaren nikel-geruza erortzen bada. luzetarako abiadura azkarregia da edo koskaren altuera eragingo du eta zigilatzea eragingo du.Egiaztatu egin behar da zirrikitu-sakonera, luzapena eta zirrikituaren altueraren balioak arauekin bat datozen ala ez (kalkulu praktiko eta teorikoen bidez).Plakaren neurri arruntak 1,0, 1,2 eta 1,5 mm-koak dira.Ijezketa-zirrikitua amaitu ondoren, makina osoa berriro xurgatu behar da metal-hondakinak saihesteko.Hutsaren graduak ≤-0.065Mpa izan behar du, eta xurgatzeko denbora 1 ~ 2s izan behar du.Tailer honen giro-tenperatura-eskakizunak ≤23 ℃ dira, eta ihintz-puntua ≤-40 ℃.Bateriaren nukleoaren gozogintza Bateriaren xafla zilindrikoen biribilketa eta zirrikitu ondoren, oso garrantzitsua da litiozko bateriaren hurrengo prozesua: gozogintza.Baterien zelulen ekoizpenean, hezetasun kopuru jakin bat sartzen da.Hezetasuna denbora-tarte estandarraren barruan ezin bada kontrolatu, bateriaren errendimendua eta segurtasuna larriki kaltetuko dira.Oro har, hutseko labe automatikoa erabiltzen da gozogintza egiteko.Antolatu txukun labean behar diren zelulak, lehorgailua labean sartu, parametroak ezarri eta tenperatura 85°C-ra igo (litio-burdina fosfatoko bateriak hartuz adibide gisa).Honako hauek dira bateria-zelulen hainbat zehaztapen desberdinetarako gozogintza estandarrak:

11

Injekzio likidoaLitiozko bateriaren fabrikazio-prozesuak labean dauden bateria-zelulen hezetasuna probatzen du.Aurreko gozogintza estandarrak lortu ondoren bakarrik jarraitu dezakezu hurrengo urratsera: elektrolitoa injektatzea.Sartu azkar labean dauden bateriak hutseko eskularru-kutxan, pisatu eta erregistratu pisua, jarri injekzio-kotilua eta gehitu diseinatutako elektrolitoaren pisua edalontzian (normalean likidoan murgilduta dagoen bateriaren proba egiten da: sartu bateria katiluan). erdikoa).Jarri bateriaren nukleoa elektrolitoan, beratu denbora tarte batez, probatu bateriaren likidoaren xurgapen-gaitasun maximoa (normalean likidoa bete bolumen esperimentalaren arabera), jarri huts-kutxa batean hutsean sartzeko (hutsean ≤ - 0.09Mpa), eta elektrolitoa elektrodoan sartzea azkartu.Hainbat zikloren ondoren, kendu bateria zatiak eta pisatu.Kalkulatu injekzio-bolumena diseinuaren balioa betetzen duen ala ez.Gutxiago bada, berritu egin behar da.Gehiegi badago, bota soberakina diseinu-baldintzak bete arte.Eskularru-kutxaren inguruneak tenperatura ≤23℃ eta ihintz-puntua ≤-45℃ behar ditu.

12

SoldaduraLitiozko bateriaren fabrikazio prozesu honetan, bateriaren estalkia eskularru-kutxan jarri behar da aldez aurretik, eta bateriaren estalkia super soldadura-makinaren beheko moldean finkatu behar da esku batekin, eta bateriaren nukleoa bestearekin eutsi behar zaio. eskua.Lerrokatu bateriaren zelularen ate positiboa estalkiko terminaleko atearekin.Terminal positiboa txanoaren terminalarekin lerrokatuta dagoela baieztatu ondoren, urratu ultrasoinu bidezko soldadura makina.Ondoren, zapaldu soldadura-makinaren oineko etengailua.Ondoren, bateria-unitatea guztiz ikuskatu behar da soldadura-fitxen soldadura-efektua egiaztatzeko.

 

Behatu soldadura fitxak lerrokatuta dauden ala ez.

 

Tira astiro-astiro soldadura fitxatik askatuta dagoen ikusteko.

 

Baterien estalkia ondo soldatuta ez duten bateriak berriro soldatu behar dira.

 


Argitalpenaren ordua: 2024-05-27