Domov > Zprávy > Novinky z oboru

Kompletní manuál pro proces výroby lithiových baterií

2023-07-12

Kompletní manuál pro proces výroby lithiových baterií


Iontové baterie jsou komplexním systémem, který zahrnuje kladnou elektrodu, zápornou elektrodu, separátor, elektrolyt, sběrač a vazač proudu, vodivé činidlo atd. Zapojené reakce zahrnují elektrochemické reakce kladných a záporných elektrod, vedení lithných iontů a elektronů a difúzi tepla. Výrobní proces lithiových baterií je poměrně dlouhý, zahrnuje více než 50 procesů.

Lithiové baterie lze rozdělit na válcové baterie, čtvercové baterie a baterie typu soft pack podle jejich formy, s určitými rozdíly ve výrobních procesech. Celkově však lze proces výroby lithiových baterií rozdělit na přední proces (výroba elektrody), střední proces (syntéza článků) a zadní proces (tvorba a balení). Vzhledem k vysokým požadavkům na bezpečnost lithium-iontových baterií existují extrémně vysoké požadavky na přesnost, stabilitu a úroveň automatizace lithium-iontových zařízení v procesu výroby baterií.

Zařízení na lithiové baterie je procesní zařízení, které používá uspořádané procesy k výrobě surovin, jako jsou materiály pro kladné a záporné elektrody, separační materiály a elektrolyt. Zařízení lithiových baterií má významný vliv na výkon a cenu lithiových baterií a je jedním z určujících faktorů. Podle různých procesních toků lze lithiové bateriové zařízení rozdělit na přední zařízení, zařízení střední fáze a zadní zařízení. Ve výrobní lince lithiových baterií představuje hodnota předního, středního a zadního zařízení přibližně 4:3:3.


Výrobním cílem předchozího procesu je dokončit výrobu (kladných a záporných) elektrodových desek. Hlavní proces předchozí fáze zahrnuje míchání, potahování, válcování, řezání, krájení a vysekávání. Zahrnuje zejména: míchačku, lakovací stroj, válečkový lis, řezací stroj, nářezový stroj, vysekávací stroj atd.

Míchání kaše (použité zařízení: vakuová míchačka) má za úkol rovnoměrně promíchat pozitivní a negativní materiály pevné baterie a poté přidat rozpouštědlo, aby se zamíchala do kaše. Míchání kaše je výchozím bodem předchozího procesu a základem pro dokončení následujících procesů nanášení, válcování a dalších procesů.

Potahování (použité zařízení: potahovací stroj) má za úkol rovnoměrně nanést promíchanou kaši na kovovou fólii a vysušit, aby se vytvořily pozitivní a negativní desky. Jako hlavní článek předchozího procesu kvalita provedení procesu lakování hluboce ovlivňuje konzistenci, bezpečnost a životnost hotové baterie. Proto je lakovací stroj nejcennějším zařízením v předchozím procesu.


Válcové lisování (použité zařízení: válcový lis) má dále zhutňovat obalenou elektrodu, čímž se zvyšuje hustota energie baterie. Plochost válcované elektrody přímo ovlivňuje zpracovatelský efekt následného procesu řezání a rovnoměrnost aktivních látek v elektrodě také nepřímo ovlivňuje výkon bateriového článku.


Štípání (použité zařízení: řezací stroj) je proces kontinuálního řezání širokého svitku pólových nástavců na několik úzkých kusů požadované šířky. Porušení lomu elektrodové desky při řezání je způsobeno působením smyku a hladkost hrany po řezání (bez otřepů nebo vyboulení) je klíčem k hodnocení výkonu řezacího stroje.


Výroba (použité zařízení: výrobní stroj) zahrnuje navaření uší elektrody nařezaných kusů elektrod, nanesení ochranné pásky, olepení uší elektrody lepidlem nebo laserové řezání k vytvoření uší elektrody, které lze použít pro následné procesy navíjení. Vysekávání (použité zařízení: vysekávací stroj) je proces děrování a tvarování potahovaných polárních desek pro následné procesy.


Výrobním cílem středního procesu je dokončit výrobu bateriových článků. Existují rozdíly v technologickém plánu a vybavení výrobní linky středního procesu různých typů lithiových baterií. Podstatou meziprocesu je montážní proces, konkrétně uspořádaná montáž (kladných a záporných) elektrodových desek vyrobených z předchozího procesu s membránou a elektrolytem. Vzhledem k různým strukturám skladování energie čtvercových (rolových), válcových (rolových) a flexibilních (vrstvených) baterií existují zjevné rozdíly v technologickém plánu a vybavení výrobních linek různých typů lithiových baterií ve středním procesu. Konkrétně mezi hlavní procesy středního stupně čtvercových a válcových baterií patří navíjení, vstřikování kapaliny a balení. Zahrnuje zejména: navíjecí stroj, stroj na vstřikování kapalin, balicí zařízení (stroj na vkládání skořepin, stroj na válcování drážek, těsnicí stroj, svařovací stroj) atd.; Hlavní proces středního stupně baterie soft pack zahrnuje laminaci, vstřikování kapaliny a balení a mezi zařízení, které se jedná, patří zejména laminovací stroj, stroj na vstřikování kapalin, balicí zařízení atd.


Navíjení (použité zařízení: navíječka) je proces navíjení elektrodových desek vyrobených výrobním procesem nebo navíjecím vysekávacím strojem do lithium-iontových bateriových článků, které se používají hlavně pro výrobu čtvercových a kruhových lithium-iontových baterií. Navíjecí stroj lze rozdělit do dvou kategorií: čtvercový navíjecí stroj a válcový navíjecí stroj, které se používají pro výrobu čtvercových a válcových lithiových baterií. Ve srovnání s válcovým navíjením má proces čtvercového navíjení vyšší požadavky na kontrolu tahu, takže technická náročnost čtyřhranného navíjecího stroje je větší.


Laminování (použité zařízení: laminovací stroj) je proces skládání jednotlivých elektrodových desek vyrobených během procesu vysekávání do lithium-iontových bateriových článků, které se používají především pro výrobu měkkých baterií. Ve srovnání se čtvercovými a válcovými články mají články s měkkým balením významné výhody v hustotě energie, bezpečnosti a vybíjecím výkonu. Dokončení jednoho úkolu stohování laminovacím strojem však zahrnuje více dílčích procesů v paralelní a komplexní spolupráci mechanismů a zlepšení efektivity stohování vyžaduje řešení složitých problémů dynamického řízení; Rychlost navíjecího stroje přímo souvisí s účinností navíjení a prostředky pro zlepšení účinnosti jsou relativně jednoduché. V současné době existuje mezera v efektivitě produkce a výtěžku mezi laminovanými buňkami a buňkami rány.

Stroj na vstřikování kapaliny (použité zařízení: stroj na vstřikování kapaliny) se používá ke kvantitativnímu vstřikování elektrolytu z baterie do článku.

Balení článků (pomocí zařízení, jako je stroj na vkládání pláště, stroj na válcování drážek, těsnicí stroj, svařovací stroj) zahrnuje umístění jádra cívky do pláště článku.


Výrobním cílem pozdější fáze procesu je dokončit přeměnu na obal. Od střední fáze byla vytvořena funkční struktura článku lithiové baterie a význam druhé fáze je aktivovat ji, podstoupit testování, třídění a montáž a vytvořit bezpečný a stabilní produkt lithiové baterie. Mezi hlavní procesy pozdějšího stupně procesu patří: formování, separace, testování, třídění atd. Mezi zapojená zařízení patří zejména: nabíjecí a vybíjecí motory, testovací zařízení atd.


Formování (pomocí nabíjecího a vybíjecího motoru) je proces aktivace článku baterie prvním nabitím, během kterého se na povrchu záporné elektrody vytvoří účinný pasivační film (film SEI), aby se dosáhlo „inicializace“ lithiové baterie. Dělení kapacity (použité vybavení: nabíjecí a vybíjecí motor), také známé jako „analýza kapacity“, se týká procesu nabíjení a vybíjení přeměněného bateriového článku podle konstrukčních norem pro měření kapacity bateriového článku. Proces nabíjení a vybíjení bateriového článku probíhá procesem formování a oddělení kapacity, takže nabíjecí a vybíjecí motor je nejběžněji používaným zařízením zadního jádra. Minimální pracovní jednotkou nabíjecího a vybíjecího motoru je „kanál“. "Jednotka" (BOX) se skládá z několika "kanálů" a několik "jednotek" je kombinováno do nabíjecího a vybíjecího motoru.


Testování (použité vybavení: testovací zařízení) musí být provedeno před a po nabití, vybití a odpočinku; Třídění se týká klasifikace a výběru baterií, které byly vytvořeny a rozděleny podle určitých norem na základě výsledků detekce. Význam procesu detekce a třídění je nejen v eliminaci nekvalifikovaných produktů, ale také proto, že v praktických aplikacích lithium-iontových baterií jsou články často kombinovány paralelně nebo sériově. Proto výběr článků s podobným výkonem může pomoci dosáhnout optimálního celkového výkonu baterie.

Výrobu lithiových baterií nelze oddělit od zařízení na výrobu lithiových baterií. Kromě materiálů použitých v samotné baterii jsou důležitými faktory, které určují výkon baterie, výrobní proces a výrobní zařízení. V počátcích se čínská lithiová bateriová zařízení spoléhala hlavně na dovoz. Po několika letech rychlého vývoje čínské společnosti vyrábějící lithiové baterie postupně překonaly japonské a korejské společnosti vyrábějící zařízení, pokud jde o technologii, efektivitu, stabilitu a další aspekty, a mají výhody v oblasti hospodárnosti, poprodejní údržby a dalších aspektů. V současné době se vytvořil klastr domácích podniků vyrábějících lithiové baterie, které se staly vizitkou pro čínská špičková zařízení vstupující na mezinárodní trh. S vertikální aliancí a zámořskou expanzí lídrů lithiových baterií, lithiové bateriové vybavení těžilo z expanze směrem dolů a zahájilo nové období příležitostí rychlého růstu.





X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept