ning jadal rivojlanishi bilanlityum batareyasanoat, lityum batareyalarni qo'llash stsenariylari kengayishda davom etmoqda va odamlar hayoti va ishlarida ajralmas energiya qurilmasiga aylanadi.Moslashtirilgan lityum batareya ishlab chiqaruvchilarining ishlab chiqarish jarayoni haqida gap ketganda, lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoni asosan ingredientlarni, qoplamani, qoplamani, tayyorlashni, o'rashni, qobiqni, rulonni, pishirishni, suyuqlikni quyish, payvandlash va hokazolarni o'z ichiga oladi. Quyidagi asosiy nuqtalarni tanishtiradi. lityum batareya ishlab chiqarish jarayoni.Ijobiy elektrod tarkibiy qismlari Lityum batareyalarning ijobiy elektrodi faol materiallardan, o'tkazuvchan moddalardan, yopishtiruvchi moddalardan va boshqalardan iborat. Birinchidan, xom ashyo tasdiqlanadi va pishiriladi.Umuman olganda, o'tkazuvchi vositani 8 soat davomida ≈120 ℃ da pishirish kerak va yopishtiruvchi PVDF 8 soat davomida ≈80 ℃ da pishirilishi kerak.Faol materiallar (LFP, NCM va boshqalar) pishirish va quritishni talab qiladimi, xomashyo holatiga bog'liq.Hozirgi vaqtda umumiy lityum batareya ustaxonasi harorat ≤40 ℃ va namlik ≤25% RH ni talab qiladi.Quritish tugagandan so'ng, PVDF elimini (PVDF erituvchisi, NMP eritmasi) oldindan tayyorlash kerak.PVDF elimining sifati batareyaning ichki qarshiligi va elektr ishlashi uchun juda muhimdir.Yelim qo'llanilishiga ta'sir qiluvchi omillar harorat va aralashtirish tezligini o'z ichiga oladi.Harorat qanchalik baland bo'lsa, elimning sarg'ayishi yopishqoqlikka ta'sir qiladi.Agar aralashtirish tezligi juda tez bo'lsa, elim osongina shikastlanishi mumkin.Maxsus aylanish tezligi dispersiya diskining o'lchamiga bog'liq.Umuman olganda, dispersiya diskining chiziqli tezligi 10-15 m / s ni tashkil qiladi (uskunaga qarab).Ayni paytda, aralashtirish idishi aylanma suvni yoqish uchun talab qilinadi va harorat ≤30 ° C bo'lishi kerak.

Partiyalarda katodli bulamaç qo'shing.Bu vaqtda siz materiallarni qo'shish tartibiga e'tibor berishingiz kerak.Avval faol moddani va o'tkazuvchi vositani qo'shing, sekin aralashtiramiz, so'ngra elim qo'shing.Oziqlantirish vaqti va ovqatlanish nisbati ham lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoniga muvofiq qat'iy bajarilishi kerak.Ikkinchidan, uskunaning aylanish tezligi va aylanish tezligi qat'iy nazorat qilinishi kerak.Umuman olganda, dispersiyaning chiziqli tezligi 17 m / s dan yuqori bo'lishi kerak.Bu qurilmaning ishlashiga bog'liq.Turli ishlab chiqaruvchilar juda farq qiladi.Vakuum va aralashtirish haroratini ham nazorat qiling.Ushbu bosqichda atalaning zarracha hajmi va viskozitesini muntazam ravishda aniqlash kerak.Zarrachalar hajmi va yopishqoqligi qattiq tarkibga, materialning xususiyatlariga, oziqlantirish ketma-ketligiga va lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoniga chambarchas bog'liq.Hozirgi vaqtda an'anaviy jarayon harorat ≤30 ℃, namlik ≤25% RH va vakuum darajasi ≤-0,085mpa ni talab qiladi.Atlamani ko'chirish idishiga yoki bo'yoq do'koniga o'tkazing.Atlama ko'chirilgandan so'ng, uni filtrlash kerak.Maqsad katta zarralarni filtrlash, ferromagnit va boshqa moddalarni cho'ktirish va olib tashlashdir.Katta zarralar qoplamaga ta'sir qiladi va batareyaning haddan tashqari o'z-o'zidan zaryadsizlanishiga yoki qisqa tutashuv xavfiga olib kelishi mumkin;ataladagi juda ko'p ferromagnit moddasi batareyaning haddan tashqari o'z-o'zidan zaryadsizlanishiga va boshqa nuqsonlarga olib kelishi mumkin.Ushbu lityum batareyani ishlab chiqarish jarayonining texnologik talablari: harorat ≤ 40 ° C, namlik ≤ 25% RH, ekran mash o'lchami ≤ 100 mesh va zarracha hajmi ≤ 15um.

Salbiy elektrodingredientlar Lityum batareyaning salbiy elektrodi faol moddadan, o'tkazuvchi vositadan, biriktiruvchi va dispersantdan iborat.Birinchidan, xom ashyoni tasdiqlang.An'anaviy anod tizimi suvga asoslangan aralashtirish jarayonidir (erituvchi deionizatsiyalangan suvdir), shuning uchun xom ashyoni quritish uchun maxsus talablar yo'q.Lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoni deionlashtirilgan suvning o'tkazuvchanligini ≤1us / sm bo'lishini talab qiladi.Dastgoh talablari: harorat ≤40℃, namlik ≤25%RH.Yelim tayyorlang.Xom ashyo aniqlangandan so'ng, avval elim (CMC va suvdan iborat) tayyorlanishi kerak.Shu nuqtada, grafit C va o'tkazgichni quruq aralashtirish uchun mikserga quying.Aylanma suvni changyutkichdan tozalash yoki yoqmaslik tavsiya etiladi, chunki quruq aralashtirish jarayonida zarralar ekstrude qilinadi, ishqalanadi va isitiladi.Aylanish tezligi past tezlikda 15 ~ 20 rpm, qirib tashlash va silliqlash davri 2-3 marta va interval vaqti ≈15 min.Yelimni mikserga to'kib tashlang va changni yutishni boshlang (≤-0,09mpa).Kauchukni past tezlikda 2 marta 15 ~ 20 rpm siqib oling, so'ngra tezlikni sozlang (past tezlik 35 rpm, yuqori tezlik 1200 ~ 1500 rpm) va har bir ishlab chiqaruvchining ho'l jarayoniga muvofiq taxminan 15 min ~ 60 minut ishlang.Nihoyat, SBRni blenderga quying.SBR uzun zanjirli polimer bo'lgani uchun past tezlikda aralashtirish tavsiya etiladi.Agar aylanish tezligi uzoq vaqt davomida juda tez bo'lsa, molekulyar zanjir osongina uziladi va faollikni yo'qotadi.10-20 daqiqa davomida 35-40 rpm past tezlikda va 1200-1800 rpm yuqori tezlikda aralashtirish tavsiya etiladi.Sinov yopishqoqligi (2000 ~ 4000 mPa.s), zarracha hajmi (35um≤), qattiq tarkib (40-70%), vakuum darajasi va ekran mash (≤100 mesh).Maxsus jarayon qiymatlari materialning fizik xususiyatlariga va aralashtirish jarayoniga qarab o'zgaradi.Seminarda harorat ≤30℃ va namlik ≤25%RH talab qilinadi.Qoplama katodli qoplama Lityum batareyani ishlab chiqarish jarayoni alyuminiy oqim kollektorining AB yuzasiga katodli shlamini ekstruding yoki püskürtmeyi nazarda tutadi, bitta sirt zichligi ≈20 ~ 40 mg / sm2 (uchlik lityum batareya turi).Pechning harorati odatda 4 dan 8 tugungacha bo'ladi va har bir bo'limning pishirish harorati 95 ° C va 120 ° C oralig'ida haqiqiy ehtiyojlarga ko'ra o'rnatiladi, bu ko'ndalang yoriqlar va pishirish yorilishi paytida erituvchi tomchilatib qo'ymaslik uchun.O'tkazma qoplamasi rulosining tezligi nisbati 1,1-1,2 ni tashkil qiladi va bo'shliq pozitsiyasi lityum yog'inlariga olib kelishi mumkin bo'lgan batareyaning aylanishi paytida qoldiq tufayli yorliq pozitsiyasining haddan tashqari siqilishiga yo'l qo'ymaslik uchun 20-30um ga yupqalashtiriladi.Qoplama namligi ≤2000-3000ppm (material va jarayonga qarab).Dastgohdagi musbat elektrod harorati ≤30℃ va namlik ≤25%.Sxematik diagramma quyidagicha: Qoplama lentasining sxematik diagrammasi

Thelityum batareyalar ishlab chiqarishjarayonisalbiy elektrod qoplamasimis tok kollektorining AB yuzasiga manfiy elektrod shlamini ekstrudirovka qilish yoki püskürtmeyi nazarda tutadi.Yagona sirt zichligi ≈ 10 ~ 15 mg / sm2.Qoplama pechining harorati odatda 4-8 qismga (yoki undan ko'p) ega va har bir qismning pishirish harorati 80 ℃ ~ 105 ℃.Pishirish yoriqlari va ko'ndalang yoriqlar oldini olish uchun uni haqiqiy ehtiyojlarga qarab sozlash mumkin.Transfer rulosining tezligi nisbati 1,2-1,3, bo'shliq 10-15um yupqalashtirilgan, bo'yoq konsentratsiyasi ≤3000ppm, dastgohdagi salbiy elektrod harorati ≤30℃ va namlik ≤25%.Ijobiy plastinkaning musbat qoplamasi quriganidan so'ng, barabanni jarayon davomida tekislash kerak.Rolik elektrod varag'ini siqish uchun ishlatiladi (birlik hajmiga kiyinish massasi).Hozirgi vaqtda lityum batareyani ishlab chiqarish jarayonida ikkita ijobiy elektrod presslash usuli mavjud: issiq presslash va sovuq presslash.Sovuq presslash bilan solishtirganda, issiq presslash yuqori siqilish va past tiklanish tezligiga ega.Biroq, sovuq presslash jarayoni nisbatan sodda va boshqarish va boshqarish oson.Rolikning asosiy uskunasi quyidagi texnologik qiymatlarga, siqilish zichligiga, tiklanish tezligiga va cho'zishga erishishdir.Shu bilan birga, shuni ta'kidlash kerakki, novda bo'lagi yuzasida mo'rt chiplar, qattiq bo'laklar, tushgan materiallar, to'lqinli qirralar va boshqalarga yo'l qo'yilmaydi va bo'shliqlarda uzilishlarga yo'l qo'yilmaydi.Ayni paytda ustaxona muhitining harorati: ≤23℃, namlik: ≤25%.Hozirgi an'anaviy materiallarning haqiqiy zichligi:

Odatda ishlatiladigan siqilish:

Qaytish tezligi: umumiy rebound 2-3 mkm

Cho'zilish: musbat elektrod varag'i odatda ≈1,002

Ijobiy elektrod rulosi tugagandan so'ng, keyingi qadam butun elektrod qismini bir xil kenglikdagi (batareyaning balandligiga mos keladigan) kichik chiziqlarga bo'lishdir.Kesish paytida, qutb qismining burmalariga e'tibor bering.Ikki o'lchovli asbob-uskunalar yordamida qutb qismlarini X va Y yo'nalishlarida burmalar uchun har tomonlama tekshirish kerak.Uzunlamasına burr uzunligi jarayoni Y≤1/2 H diafragma qalinligi.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23 ℃, shudring nuqtasi ≤-30 ℃ bo'lishi kerak.Lityum batareyali salbiy elektrod plitalari uchun salbiy elektrod plitalarini ishlab chiqarish jarayoni musbat elektrodlar bilan bir xil, ammo jarayon dizayni boshqacha.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23℃ va namlik ≤25% bo'lishi kerak.Umumiy salbiy elektrod materiallarining haqiqiy zichligi:

Tez-tez ishlatiladigan salbiy elektrodni siqish: Qaytish tezligi: Umumiy rebound 4-8um cho'zilish: ijobiy plastinka odatda ≈ 1.002 Lityum batareyaning musbat elektrodlarini tozalashning ishlab chiqarish jarayoni musbat elektrodni tozalash jarayoniga o'xshaydi va ikkalasi ham X va burrsni nazorat qilishlari kerak. Y yo'nalishlari.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23 ℃, shudring nuqtasi ≤-30 ℃ bo'lishi kerak.Ijobiy plastinka yechib olishga tayyor bo'lgandan so'ng, musbat plastinka quritilishi kerak (120 ° C), so'ngra alyuminiy qatlam payvandlanadi va qadoqlanadi.Ushbu jarayonda yorliq uzunligi va qoliplash kengligi hisobga olinishi kerak.Misol tariqasida **650 dizaynini (masalan, 18650 batareyasi) oladigan bo'lsak, ochiq yorliqlari bo'lgan dizayn asosan qopqoq va rulonli trubalarni payvandlashda katod yorliqlarining oqilona hamkorligini hisobga oladi.Agar qutb yorliqlari juda uzoq vaqt davomida ochiq bo'lsa, dumalash jarayonida qutb yorliqlari va po'lat qobiq o'rtasida osongina qisqa tutashuv paydo bo'lishi mumkin.Quloq juda qisqa bo'lsa, qopqoqni lehimlab bo'lmaydi.Hozirgi vaqtda ultratovushli payvandlash boshlarining ikki turi mavjud: chiziqli va nuqta shaklidagi.Maishiy jarayonlarda haddan tashqari oqim va payvandlash kuchi hisobga olingan holda, asosan, chiziqli payvandlash boshlari qo'llaniladi.Bundan tashqari, yuqori haroratli elim lehim yorliqlarini yopish uchun ishlatiladi, asosan metall burmalar va metall qoldiqlari natijasida qisqa tutashuvlar xavfini oldini olish uchun.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23 ℃, shudring nuqtasi ≤-30 ℃ va katod namligi ≤500-1000ppm bo'lishi kerak.

Salbiy plastinka tayyorlashSalbiy plastinka quritilishi kerak (105-110 ° S), keyin nikel plitalari payvandlanadi va qadoqlanadi.Lehim yorlig'ining uzunligi va shakllantirish kengligi ham hisobga olinishi kerak.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23 ℃, shudring nuqtasi ≤-30 ℃ va salbiy elektrodning namligi ≤500-1000ppm bo'lishi kerak.O'rash - ajratgichni, musbat elektrod varag'ini va salbiy elektrod varag'ini o'rash mashinasi orqali temir yadroga o'rash.Printsip - musbat elektrodni salbiy elektrod bilan o'rash, so'ngra musbat va salbiy elektrodlarni ajratuvchi orqali ajratish.An'anaviy tizimning salbiy elektrodi akkumulyator konstruktsiyasining boshqaruv elektrodi bo'lganligi sababli, sig'im konstruktsiyasi musbat elektrodnikidan yuqori bo'ladi, shuning uchun shakllanish zaryadlash paytida musbat elektrodning Li + "bo'sh joyida" saqlanishi mumkin. salbiy elektrod.O'rashda o'rash kuchlanishiga va qutb qismlarining joylashishiga alohida e'tibor berilishi kerak.Juda kichik o'rash kuchlanishi ichki qarshilik va korpusni kiritish tezligiga ta'sir qiladi.Haddan tashqari kuchlanish qisqa tutashuv yoki chiplarning parchalanishiga olib kelishi mumkin.Hizalama salbiy elektrod, musbat elektrod va ajratuvchining nisbiy holatini bildiradi.Salbiy elektrodning kengligi 59,5 mm, musbat elektrod 58 mm, ajratuvchi esa 61 mm.Qisqa tutashuv xavfini oldini olish uchun o'ynatish vaqtida uchtasi hizalanadi.O'rash kuchlanishi odatda musbat qutb uchun 0,08-0,15Mpa, salbiy qutb uchun 0,08-0,15Mpa, yuqori diafragma uchun 0,08-0,15Mpa va pastki diafragma uchun 0,08-0,15Mpa.Maxsus sozlashlar uskuna va jarayonga bog'liq.Ushbu ustaxonaning atrof-muhit harorati ≤23 ℃, shudring nuqtasi ≤-30 ℃ va namlik miqdori ≤500-1000ppm.

Korpusga o'rnatilgan batareya yadrosini o'rnatishdan oldin, 200 ~ 500 V kuchlanishli Hi-Pot sinovi talab qilinadi (yuqori voltli batareyaning qisqa tutashuvi yoki yo'qligini tekshirish uchun) va changni tozalash uchun changni tozalash ham talab qilinadi. ish.Lityum batareyalarning uchta asosiy nazorat nuqtasi namlik, burmalar va changdir.Oldingi jarayon tugagandan so'ng, pastki qistirmani akkumulyator yadrosining pastki qismiga joylashtiring, musbat elektrod varag'ini sirt batareya yadrosining o'rash teshigiga qaragan holda egib, nihoyat uni po'lat qobiq yoki alyuminiy qobiqqa vertikal ravishda joylashtiring.Misol sifatida 18650 turini oladigan bo'lsak, tashqi diametri ≈ 18 mm + balandligi ≈ 71,5 mm.Yara yadrosining tasavvurlar maydoni po'lat korpusning ichki tasavvurlar maydonidan kichikroq bo'lsa, po'lat korpusni kiritish tezligi taxminan 97% dan 98,5% gacha.Chunki keyinroq inyeksiya paytida qutb bo'lagining qaytish qiymati va suyuqlikning kirib borish darajasini hisobga olish kerak.Yuzaki taglik bilan bir xil jarayon ustki qoplamani yig'ishni o'z ichiga oladi.Dastgohning atrof-muhit harorati ≤23℃, shudring nuqtasi ≤-40℃ bo'lishi kerak.

Rollinglehim yadrosining o'rtasiga lehim pinini (odatda mis yoki qotishmadan) kiritadi.Keng tarqalgan ishlatiladigan payvandlash pinlari PH2,5 * 1,6 mm va salbiy elektrodning payvandlash kuchi malakali bo'lishi uchun ≥12N bo'lishi kerak.Agar u juda past bo'lsa, u osongina virtual lehimga va ortiqcha ichki qarshilikka olib keladi.Agar u juda baland bo'lsa, po'lat qobiq yuzasida nikel qatlamini payvand qilish oson, natijada lehimli birikmalar paydo bo'ladi, bu esa zang va oqish kabi yashirin xavf-xatarlarga olib keladi.Rolling truba haqida oddiy tushuncha yara batareyasining yadrosini silkitmasdan korpusga mahkamlashdir.Ushbu lityum batareyani ishlab chiqarish jarayonida korpusni juda yuqori ko'ndalang tezlikda kesishdan qochish uchun ko'ndalang ekstruziya tezligi va bo'ylama bosish tezligining mos kelishiga alohida e'tibor berilishi kerak va agar bo'lsa, tishning nikel qatlami tushib ketadi. uzunlamasına tezlik juda tez yoki tirqishning balandligi ta'sir qiladi va muhrlanish ta'sir qiladi.Yiv chuqurligi, cho'zilishi va truba balandligi bo'yicha texnologik qiymatlarning standartlarga mos kelishini tekshirish kerak (amaliy va nazariy hisoblar bilan).Plitaning umumiy o'lchamlari 1,0, 1,2 va 1,5 mm.Rolling truba qurib bo'lingandan so'ng, metall qoldiqlarini oldini olish uchun butun mashinani yana changyutkichdan tozalash kerak.Vakuum darajasi ≤-0,065Mpa bo'lishi kerak va vakuum vaqti 1 ~ 2s bo'lishi kerak.Ushbu ustaxonaning atrof-muhit harorati talablari ≤23 ℃ va shudring nuqtasi ≤-40 ℃.Batareya yadrosini pishirish Silindrsimon batareya plitalari o'ralgan va yivlanganidan so'ng, keyingi lityum batareya ishlab chiqarish jarayoni juda muhim: pishirish.Batareya hujayralarini ishlab chiqarish jarayonida ma'lum miqdorda namlik kiritiladi.Agar namlikni vaqt ichida standart diapazonda nazorat qilib bo'lmasa, batareyaning ishlashi va xavfsizligi jiddiy ta'sir qiladi.Odatda, pishirish uchun avtomatik vakuumli pech ishlatiladi.Pishirish uchun hujayralarni chiroyli tarzda joylashtiring, quritgichni pechga qo'ying, parametrlarni o'rnating va haroratni 85 ° C ga ko'taring (misol sifatida lityum temir fosfat batareyalarini oling).Batareya xujayralarining bir nechta turli spetsifikatsiyalari uchun pishirish standartlari quyida keltirilgan:

Suyuq in'ektsiyaLityum batareyani ishlab chiqarish jarayoni pishirilgan batareya hujayralarining namligini tekshirishni o'z ichiga oladi.Faqat oldingi pishirish standartlariga erishganingizdan so'ng, keyingi bosqichga o'tishingiz mumkin: elektrolitni in'ektsiya qilish.Pishirilgan batareyalarni tezda vakuumli qo'lqop qutisiga qo'ying, vaznini torting va yozing, in'ektsiya stakaniga qo'ying va idishga elektrolitning belgilangan og'irligini qo'shing (odatda suyuqlik bilan botiriladigan batareya sinovi o'tkaziladi: batareyani stakanga qo'ying. o'rtada).Batareya yadrosini elektrolitga soling, uni bir muddat namlang, batareyaning maksimal suyuqlik assimilyatsiya qilish qobiliyatini sinab ko'ring (odatda suyuqlikni tajriba hajmiga muvofiq to'ldiring), uni vakuum uchun vakuum qutisiga qo'ying (vakuum darajasi ≤ - 0,09Mpa) va elektrolitning elektrodga kirib borishini tezlashtiradi.Bir necha tsikldan so'ng, batareya qismlarini olib tashlang va ularni torting.Inyeksiya hajmining dizayn qiymatiga mos kelishini hisoblang.Agar u kamroq bo'lsa, uni to'ldirish kerak.Agar juda ko'p bo'lsa, dizayn talablariga javob bermaguningizcha, ortiqcha narsalarni to'kib tashlang.Qo'lqop qutisi muhiti harorat ≤23 ℃ va shudring nuqtasi ≤-45 ℃ ni talab qiladi.

PayvandlashUshbu lityum batareyani ishlab chiqarish jarayonida batareya qopqog'i oldindan qo'lqop qutisiga joylashtirilishi kerak va batareya qopqog'i bir qo'l bilan super payvandlash mashinasining pastki qolipiga o'rnatilishi kerak, batareyaning yadrosi esa boshqa qo'l bilan ushlab turilishi kerak. qo'l.Batareya xujayrasining musbat bo'lagini qopqoqning terminal ushlagichi bilan tekislang.Ijobiy klemens qopqog'i qopqoq terminali ushlagichiga to'g'ri kelishini tasdiqlaganingizdan so'ng, ultratovushli payvandlash mashinasiga qadam qo'ying.Keyin payvandlash mashinasining oyoq tugmachasiga qadam qo'ying.Shundan so'ng, lehim yorliqlarining payvandlash ta'sirini tekshirish uchun batareya birligi to'liq tekshirilishi kerak.

Lehim yorliqlarining tekislanganligiga e'tibor bering.

Bo'shashmaganligini bilish uchun lehim yorlig'ini muloyimlik bilan torting.

Batareya qopqog'i mahkam payvandlanmagan batareyalarni qayta payvandlash kerak.