Литий батареясын өндүрүү процесси

Литий батареясын өндүрүү процесси

Литий батареясын өндүрүү процесси менен жалпы таанышуу

тез өнүгүшү мененлитий батареяөнөр жай, литий батарейкаларды колдонуу сценарийлери кеңейип, адамдардын жашоосунда жана ишинде алмаштырылгыс энергетикалык аспап болуп калууда.Бул ылайыкташтырылган литий батарея өндүрүүчүлөрдүн өндүрүш жараянына келгенде, литий батарея өндүрүү жараяны, негизинен, ингредиенттерди камтыйт, каптоо, шейшеп, даярдоо, ороп, снаряд, жылдырып, бышыруу, суюктук сайынуу, ширетүү, ж.б. литий батарея өндүрүү жараяны.Позитивдүү электрод ингредиенттери Литий батарейкаларынын оң электроддору активдүү материалдардан, өткөргүчтөрдөн, чаптамалардан жана башкалардан турат. Биринчиден, чийки заттар тастыкталат жана бышырылат.Жалпысынан алганда, өткөрүүчү агент 8 саат ≈120 ℃ бышыруу керек, ал эми жабышчаак PVDF ≈80 ℃ 8 саат бышыруу керек.Активдүү материалдар (LFP, NCM, ж.Азыркы учурда, жалпы литий батарея семинар температура ≤40℃ жана нымдуулук ≤25% RH талап кылат.Кургатуу аяктагандан кийин, PVDF клей (PVDF эриткич, NMP эритмеси) алдын ала даярдалышы керек.PVDF клей сапаты ички каршылык жана батареянын электр аткаруу үчүн абдан маанилүү болуп саналат.Желимди колдонууга таасир этүүчү факторлорго температура жана аралаштыруу ылдамдыгы кирет.Температура канчалык жогору болсо, желимдин саргайышы адгезияга таасирин тийгизет.Эгерде аралаштыруу ылдамдыгы өтө тез болсо, желим оңой бузулушу мүмкүн.Айлануунун белгилүү ылдамдыгы дисперсиялык дисктин өлчөмүнө жараша болот.Жалпысынан алганда, дисперсиялык дисктин сызыктуу ылдамдыгы 10-15м / с (жабдууга жараша) болуп саналат.Бул учурда, аралаштыргыч резервуар айланма сууну күйгүзүү үчүн талап кылынат, ал эми температура ≤30°C болушу керек.

2

Катод аралашмасын партиялар менен кошуңуз.Бул учурда, сиз материалдарды кошуу тартибине көңүл буруу керек.Алгач активдүү материалды жана өткөргүчтү кошуп, акырын аралаштырыңыз, андан кийин клейди кошуңуз.Азыктандыруу убактысы жана тамактандыруу катышы да литий батареясын өндүрүү процессине ылайык так аткарылышы керек.Экинчиден, жабдуулардын айлануу ылдамдыгы жана айлануу ылдамдыгы катуу көзөмөлгө алынышы керек.Жалпысынан алганда, дисперсиялык сызыктуу ылдамдыгы 17м / с жогору болушу керек.Бул аппараттын иштешине жараша болот.Ар кандай өндүрүүчүлөр абдан айырмаланат.Ошондой эле аралаштыруунун вакуумду жана температурасын көзөмөлдөңүз.Бул этапта шламдын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмүн жана илешкектүүлүгүн дайыма аныктоо керек.Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана илешкектүүлүгү катуу мазмунга, материалдык касиеттерге, азыктандыруу ырааттуулугуна жана литий батареясын өндүрүү процессине тыгыз байланыштуу.Бул учурда, кадимки процесс температура ≤30℃, нымдуулук ≤25%RH жана вакуум даражасын ≤-0,085mpa талап кылат.Шламды өткөрүп берүүчү резервуарга же боёк цехине өткөрүңүз.Шлам сыртка чыгарылгандан кийин, аны экрандан өткөрүү керек.Максаты - чоң бөлүкчөлөрдү чыпкалоо, ферромагниттик жана башка заттарды тунатуу жана жок кылуу.Чоң бөлүкчөлөр каптоого таасирин тийгизет жана батареянын ашыкча өзүн-өзү разрядына алып келиши мүмкүн же кыска туташуу коркунучу пайда болушу мүмкүн;шламда өтө көп ферромагниттик материал батарейканын ашыкча өзүн-өзү разрядына жана башка кемчиликтерге алып келиши мүмкүн.Бул литий батарейканы өндүрүү процессинин процессинин талаптары: температура ≤ 40°C, нымдуулук ≤ 25% RH, экран торунун өлчөмү ≤ 100 сетка жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмү ≤ 15um.

Терс электродингредиенттер Литий батарейканын терс электроду активдүү материалдан, өткөргүчтөн, байланыштыргычтан жана дисперстенттен турат.Биринчиден, чийки затты ырастоо.Салттуу анод системасы сууга негизделген аралаштыруу процесси (эритүүчү деионизацияланган суу), ошондуктан чийки затты кургатуу үчүн атайын талаптар жок.Литий батареясын өндүрүү процесси деионизацияланган суунун өткөргүчтүгү ≤1us/cm болушун талап кылат.Семинардын талаптары: температура ≤40℃, нымдуулук ≤25%RH.клей даярда.Чийки зат аныкталгандан кийин, адегенде желим (ЖМБ жана суудан турган) даярдалышы керек.Бул учурда, кургак аралаштыруу үчүн графит С жана өткөргүчтү миксерге куюңуз.Кургак аралаштыруу учурунда бөлүкчөлөр экструдаланып, сүртүлүп, ысытылат, анткени вакуумдабоо же айланма сууну күйгүзбөө сунушталат.Айлануу ылдамдыгы төмөн ылдамдыкта 15 ~ 20 rpm, кыруу жана майдалоо цикли 2-3 эсе, ал эми интервал убактысы ≈15мин.Миксерге клей куюп, чаң соргучту баштаңыз (≤-0,09mpa).Каучукту 2 жолу 15~20rpm төмөн ылдамдыкта кысып, андан кийин ылдамдыкты тууралаңыз (төмөн ылдамдык 35rpm, жогорку ылдамдык 1200~1500rpm) жана ар бир өндүрүүчүнүн нымдуу процессине ылайык болжол менен 15мин~60мин иштетиңиз.Акырында СБРди блендерге куюңуз.Төмөн ылдамдыкта аралаштыруу сунушталат, анткени SBR узун чынжырлуу полимер.Айлануу ылдамдыгы узак убакыт бою өтө тез болсо, молекулярдык чынжыр оңой эле үзүлүп, активдүүлүгүн жоготот.Төмөнкү ылдамдыкта 35-40 айн/мин жана жогорку ылдамдыкта 1200-1800 айн/мин 10-20 мүнөт аралаштыруу сунушталат.Сыноо илешкектүүлүгү (2000~4000 мПа.с), бөлүкчөлөрдүн өлчөмү (35um≤), катуу мазмун (40-70%), вакуумдук даража жана экран тор (≤100 тор).Атайын процесстин баалуулуктары материалдын физикалык касиеттерине жана аралаштыруу процессине жараша өзгөрөт.Цехте температура ≤30℃ жана нымдуулук ≤25%RH талап кылынат.Каптоо катоддук каптоо Литий батареясын өндүрүү процесси ≈20~40 мг/см2 (үчтүк литий батареясынын түрү) бир беттик тыгыздыгы менен алюминий ток коллекторунун AB бетине катод шламын extruding же чачууну билдирет.Мештин температурасы жалпысынан 4-8 түйүндөрдөн жогору, ал эми ар бир бөлүмдүн бышыруу температурасы туурасынан кеткен жаракалар жана бышыруу жаракаларында эриткичтин тамчылап кетпеши үчүн чыныгы муктаждыктарга ылайык 95°C жана 120°C ортосунда жөнгө салынат.өткөрүп берүү каптоо ролик ылдамдыгы катышы 1.1-1.2 болуп саналат, ал эми боштук абалы литий жаан алып келиши мүмкүн, батарея cycling учурунда калдыктары улам этикетка абалын ашыкча тыгыздалуудан качуу үчүн 20-30um менен ичкерилет.Каптоо нымдуулугу ≤2000-3000ppm (материалдык жана процесске жараша).Цехтеги электроддун оң температурасы ≤30℃ жана нымдуулук ≤25%.Схематикалык схема төмөнкүдөй: каптоо лентасынын схемалык схемасы

3

Theлитий батареяларын өндүрүүпроцесситерс электрод каптоожез токунун коллекторунун AB бетине терс электроддук шламды экструддоо же чачуу билдирет.Бир беттик тыгыздыгы ≈ 10~15 мг/см2.Каптоочу мештин температурасы жалпысынан 4-8 бөлүктөн турат (же андан көп), жана ар бир бөлүмдүн бышыруу температурасы 80 ℃ ~ 105 ℃.Бул бышыруу жаракалар жана туурасынан кеткен жаракалар качуу үчүн чыныгы муктаждыктарына ылайык жөнгө салынышы мүмкүн.өткөрүп берүү ролик ылдамдыгы катышы 1.2-1.3, ажырым 10-15um ичке, боёк топтолуу ≤3000ppm болуп саналат, семинарда терс электрод температурасы ≤30℃, жана нымдуулук ≤25% болуп саналат.Оң плитанын оң каптоосу кургагандан кийин, барабан процесстин ичинде тегизделиши керек.Ролик электрод баракты ныктоо үчүн колдонулат (көлөм бирдигине таңгычтын массасы).Учурда литий батареясын өндүрүү процессинде эки оң электродду басуу ыкмалары бар: ысык басуу жана муздак басуу.Муздак басуу менен салыштырганда, ысык пресстөө жогорку тыгыздалууга жана кайра чыгуу ылдамдыгына ээ.Бирок, муздак басуу жараяны салыштырмалуу жөнөкөй жана башкаруу жана башкаруу үчүн жеңил болуп саналат.роликтин негизги жабдуулар төмөнкү жараян баалуулуктарга жетишүү болуп саналат, тыгыздоо тыгыздыгы, кайра чен жана узартуу.Ошону менен бирге белгилей кетүүчү нерсе, таякчанын бетинде морт чиптерге, катуу кесектерге, түшкөн материалдарга, толкундуу четтерге ж.Бул учурда, цех чөйрөнүн температурасы: ≤23℃, нымдуулук: ≤25%.Учурдагы шарттуу материалдардын чыныгы тыгыздыгы:

4

Көбүнчө колдонулган тыгыздоо:

Rebound ылдамдыгы: жалпы кайра 2-3 мкм

Узартуу: Позитивдүү электрод барагы жалпысынан ≈1.002

5

 

Оң электрод түрмөк аяктагандан кийин, кийинки кадам бүт электрод бөлүгүн бирдей туурасы (батарейканын бийиктигине туура келген) кичинекей тилкелерге бөлүү болуп саналат.Кескенде, устундун кесилишине көңүл буруңуз.Эки өлчөмдүү жабдуулардын жардамы менен уюлдардын кесиндилерин X жана Y багыттары боюнча бурлар үчүн комплекстүү текшерүү зарыл.Узунунан бурр узундугу процесс Y≤1/2 H диафрагма калыңдыгы.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм температурасы ≤-30℃ болушу керек.Литий батареясынын терс электрод барактары үчүн терс электрод барактарын өндүрүү процесси оң электроддорго окшош, бирок процесс дизайны башкача.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃ жана нымдуулук ≤25% болушу керек.Жалпы терс электрод материалдарынын чыныгы тыгыздыгы:

6

Көбүнчө колдонулган терс электроддун тыгыздалышы: Ребound ылдамдыгы: Жалпы кайра көтөрүлүү 4-8um Узартуу: Позитивдүү плита жалпысынан ≈ 1.002 Литий батареясын оң электродду чечип алуу өндүрүш процесси оң электродду тазалоо процессине окшош жана экөө тең X жана Y багыттары.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм температурасы ≤-30℃ болушу керек.Позитивдүү плитаны чечүүгө даяр болгондон кийин, оң плитаны кургатуу керек (120°C), андан кийин алюминий барагы ширетилип, таңгакталат.Бул процесстин жүрүшүндө, өтмөктүн узундугун жана калыптын туурасын эске алуу керек.Мисал катары **650 дизайнын (мисалы, 18650 батареясы) алып, ачык тилкелери бар дизайн, негизинен, капкак жана түрмөк оюктарды ширетүү учурунда катод тилкелеринин акылга сыярлык кызматташуусун эске алуу болуп саналат.Уюл тилкелери өтө көпкө ачык болсо, прокаттоо процессинде мамы тилкелери менен болоттун кабыгынын ортосунда оңой эле кыска туташуу пайда болушу мүмкүн.Эгер тиш өтө кыска болсо, капкакты ширетүү мүмкүн эмес.Азыркы учурда, УЗИ ширетүү баштарынын эки түрү бар: сызыктуу жана чекит түрүндөгү.Турмуш-тиричилик процесстеринде ашыкча ток жана ширетүү күчүн эске алуу менен көбүнчө сызыктуу ширетүү баштары колдонулат.Кошумчалай кетсек, жогорку температурадагы клей, негизинен, металл бурчтары жана металл калдыктары менен шартталган кыска туташуулардын коркунучун болтурбоо үчүн, ширетүүчү тилкелерди жабуу үчүн колдонулат.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм чекити ≤-30℃, катоддун нымдуулугу ≤500-1000ppm болушу керек.

8 78

 

Терс табак даярдооТерс пластинканы кургатуу керек (105-110°С), андан кийин никель барактары ширетилип, таңгакталат.Solder өтмөктүн узундугу жана калыптандыруу туурасы да эске алынышы керек.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм чекити ≤-30℃, терс электроддун нымдуулугу ≤500-1000ppm болушу керек.Ороо - сепараторду, оң электрод баракты жана терс электрод баракты орогуч машина аркылуу темир өзөккө ороп коюу.Принциби оң электродду терс электрод менен ороп, андан кийин оң жана терс электроддорду сепаратор аркылуу бөлүп алуу болуп саналат.Салттуу системанын терс электродунун аккумулятордук конструкциянын башкаруу электроддугу болгондуктан, кубаттуулуктун дизайны оң электроддукунан жогору, андыктан пайда заряддоо учурунда оң электроддун Li+ "боштугунда" сакталышы мүмкүн. терс электрод.Ороодо орогучтун чыңалуусуна жана уюл бөлүгүнүн жайгашуусуна өзгөчө көңүл буруу керек.Өтө кичинекей орогуч чыңалуу ички каршылык жана корпустун киргизүү ылдамдыгына таасир этет.Ашыкча чыңалуу кыска туташуу же чирип кетүү коркунучуна алып келиши мүмкүн.Тегиздөө терс электроддун, оң электроддун жана сепаратордун салыштырмалуу абалын билдирет.Терс электроддун туурасы 59,5 мм, оң электрод 58 мм, сепаратор 61 мм.Кыска туташуу коркунучун болтурбоо үчүн үчөө ойнотуу учурунда тегизделген.Ороо чыңалуусу жалпысынан оң уюл үчүн 0,08-0,15Мпа, терс уюл үчүн 0,08-0,15Мпа, жогорку диафрагма үчүн 0,08-0,15Мпа жана төмөнкү диафрагма үчүн 0,08-0,15Мпа ортосунда.Конкреттүү оңдоолор жабдууларга жана процесске жараша болот.Бул цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм температурасы ≤-30℃, нымдуулугу ≤500-1000ppm.

9

Корпустагы батарейканын өзөгү корпуска орнотулгандан мурун, 200~500V Hi-Pot тести талап кылынат (жогорку вольттогу батареянын кыска туташуу болгондугун текшерүү үчүн), ошондой эле чаңды тазалоо үчүн дагы чаңды тазалоо талап кылынат. иш.Литий батарейкаларынын үч негизги көзөмөл пункттары - нымдуулук, бурлар жана чаң.Мурунку процесс аяктагандан кийин, төмөнкү прокладканы батареянын өзөгүнүн түбүнө кыстарыңыз, оң электрод баракты бети батареянын өзөгүн орогучтун тешигине карагандай кылып ийиңиз жана акырында аны болоттун кабыгына же алюминий кабыгына вертикалдуу киргизиңиз.Мисал катары 18650 түрүн алсак, тышкы диаметри ≈ 18мм + бийиктиги ≈ 71,5мм.Жараланган өзөктүн кесилиш аянты болот корпусунун ички кесилишинен кичине болгондо, болот корпустун киргизүү ылдамдыгы болжол менен 97% дан 98,5% га чейин.Анткени кийинчерээк инъекция учурунда уюлдун бөлүгүнүн кайра көтөрүлүү маанисин жана суюктуктун өтүү даражасын эске алуу керек.Үстүнүн астын жабуу сыяктуу эле процесс үстүнкү катмарды монтаждоону камтыйт.Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм температурасы ≤-40℃ болушу керек.

10

 

Rollingширетүүчү төөнөгүчтү (көбүнчө жезден же эритмеден жасалган) ширетүүчү өзөктүн ортосуна киргизет.Көбүнчө колдонулган ширетүү төөнөгүчтөрү Φ2.5 * 1.6мм, ал эми терс электроддун ширетүүчү күчү квалификациялуу болушу үчүн ≥12N болушу керек.Эгерде ал өтө төмөн болсо, анда ал оңой эле виртуалдык soldering жана ашыкча ички каршылык алып келет.Эгерде ал өтө бийик болсо, болоттон жасалган кабыкчанын бетиндеги никель катмарын ширетүү оңой болот, натыйжада дат басу жана агып кетүү сыяктуу жашыруун коркунучтарга алып келип, ширетүүчү муундар пайда болот.Тоголок оюктун жөнөкөй түшүнүгү - бул жараланган аккумулятордун өзөгүн титиретпей корпуска бекитүү.Бул литий батарейканын өндүрүш процессинде капканы өтө жогорку туурасынан кеткен ылдамдыкта кеспөөнү болтурбоо үчүн туурасынан кеткен экструзия ылдамдыгынын жана узунунан басу ылдамдыгынын дал келишине өзгөчө көңүл буруу керек, ал эми оюктун никель катмары, эгерде узунунан ылдамдыгы өтө тез же оюктун бийиктиги таасир этет жана пломба таасир этет.Ойуктун тереңдигинин, узартылышынын жана бийиктигинин технологиялык маанилери стандарттарга ылайык келерин текшерүү зарыл (практикалык жана теориялык эсептөөлөр менен).Жалпы плиталардын өлчөмдөрү 1,0, 1,2 жана 1,5 мм.Тоголок оюк бүткөндөн кийин, металл калдыктарын болтурбоо үчүн, бүт машинаны кайра чаң соргуч керек.Вакуумдук даража ≤-0.065Mpa болушу керек, ал эми вакуумдоо убактысы 1~2с болушу керек.Бул цехтин чөйрө температурасынын талаптары ≤23℃, шүүдүрүм температурасы ≤-40℃.Батареянын өзөгүн бышыруу Цилиндрдик батарейканын барактары илинип, оюлуп бүткөндөн кийин, кийинки литий батареясын өндүрүү процесси абдан маанилүү: бышыруу.Батарея клеткаларын өндүрүү учурунда белгилүү бир өлчөмдө нымдуулук киргизилет.Эгерде нымдуулукту өз убагында стандарттык диапазондо көзөмөлдөө мүмкүн болбосо, батареянын иштеши жана коопсуздугу олуттуу түрдө жабыркайт.Негизинен бышыруу үчүн автоматтык вакуумдук меш колдонулат.Бышыра турган клеткаларды тыкан жайгаштырыңыз, кургаткычты духовкага салыңыз, параметрлерди орнотуңуз жана температураны 85°Cге чейин көтөрүңүз (мисалы литий-темир фосфат батареяларын алып).Төмөндө батарея клеткаларынын бир нече ар кандай спецификациялары үчүн бышыруу стандарттары келтирилген:

11

Суюк инъекцияЛитий батареясын өндүрүү процесси бышырылган батареянын клеткаларынын нымдуулугун текшерүүнү камтыйт.Мурунку нан бышыруу стандарттарына жеткенден кийин гана кийинки кадамга өтүүгө болот: электролиттерди инъекциялоо.Бышырылган батарейкаларды вакуумдук колкап кутучасына тез салыңыз, салмакты өлчөп жазыңыз, инъекциялык чөйчөктү тагыңыз жана чөйчөккө электролиттин белгиленген салмагын кошуңуз (көбүнчө суюктукка чөмүлгөн батарейканы текшерүү жүргүзүлөт: батареяны чөйчөккө салыңыз. орто).Батареянын өзөгүн электролитке салып, аны бир нече убакытка чылап, батареянын суюктуктун максималдуу сиңирүү жөндөмүн текшериңиз (адатта суюктукту эксперименталдык көлөмгө ылайык толтуруңуз), аны вакуумдук кутуга салыңыз (вакуумдук даража ≤ - 0,09Мпа) жана электролиттин электродго киришин тездетет.Бир нече циклден кийин батарейканын бөлүктөрүн чыгарып, таразага тартыңыз.Инъекциянын көлөмү долбоордук мааниге жооп береби же жокпу эсептеңиз.Эгер азыраак болсо, аны толуктоо керек.Эгер өтө көп болсо, дизайн талаптарына жооп бермейинче, ашыкчасын төгүңүз.Колкап кутусунун чөйрөсү температура ≤23℃ жана шүүдүрүм температурасы ≤-45℃ болушун талап кылат.

12

ширетүүчүБул литий батареясын өндүрүү процессинде, батареянын капкагын алдын ала мээлей кутучасына салып, батареянын капкагын бир колу менен супер ширетүүчү машинанын төмөнкү калыпына бекитип, батареянын өзөгүн экинчи колу менен кармап туруу керек. кол.Батарея клеткасынын оң тиштерин капкактын терминалдык тиштери менен тууралаңыз.Позитивдүү терминал тиштери капкак терминалынын тиштери менен дал келгенин ырастагандан кийин, ультра үн ширетүүчү машинаны басыңыз.Андан кийин ширетүүчү аппараттын буту менен баскыла.Андан кийин, аккумулятордук бирдик толугу менен ширетүүчү өтмөктөрдүн ширетүүчү таасирин текшерүү үчүн текшерилиши керек.

 

Ширетүүчү тилкелердин тегизделгендигине көз салыңыз.

 

Анын бош калганын көрүү үчүн, ширетүүчү тилкеден акырын тартыңыз.

 

Батареянын капкагы бекем ширетилбеген батареяларды кайра ширетүү керек.

 


Посттун убактысы: 27-май-2024