Тез өнүгүшү мененлитий батареясыөнөр жайында литий батареяларын колдонуу сценарийлери кеңейип, адамдардын жашоосунда жана ишинде алмаштыргыс энергия түзмөгүнө айланууда. Жекече литий батареяларын өндүрүүчүлөрдүн өндүрүш процессине келгенде, литий батареяларын өндүрүү процесси негизинен ингредиенттерди, каптоону, каптоону, даярдоону, ороону, кабыкты, тоголоктоону, бышыруу, суюктук куюуну, ширетүүнү ж.б. камтыйт. Төмөндө литий батареяларын өндүрүү процессинин негизги пункттары келтирилген. Оң электроддун ингредиенттери Литий батареяларынын оң электроду активдүү материалдардан, өткөргүч агенттерден, желимдерден ж.б. турат. Биринчиден, чийки заттар текшерилип, бышырылат. Жалпысынан алганда, өткөргүч агент ≈120℃ температурада 8 саат, ал эми желим PVDF ≈80℃ температурада 8 саат бышыруу керек. Активдүү материалдарды (LFP, NCM ж.б.) бышыруу жана кургатуу керекпи же жокпу, бул чийки заттын абалына жараша болот. Учурда жалпы литий батареяларын жасоочу цех температура ≤40℃ жана нымдуулук ≤25%RH талап кылат. Кургатуу аяктагандан кийин, PVDF желимин (PVDF эриткичи, NMP эритмеси) алдын ала даярдоо керек. PVDF желиминин сапаты батареянын ички каршылыгы жана электрдик иштеши үчүн абдан маанилүү. Желимдин колдонулушуна таасир этүүчү факторлорго температура жана аралаштыруу ылдамдыгы кирет. Температура канчалык жогору болсо, желимдин саргайышы адгезияга таасир этет. Аралаштыруу ылдамдыгы өтө жогору болсо, желим оңой эле бузулуп калышы мүмкүн. Айлануунун өзгөчө ылдамдыгы дисперсиялык дисктин өлчөмүнө жараша болот. Жалпысынан алганда, дисперсиялык дисктин сызыктуу ылдамдыгы 10-15 м/с (жабдууга жараша). Бул учурда айланма сууну күйгүзүү үчүн аралаштыруу резервуары талап кылынат жана температура ≤30°C болушу керек.

Катоддук суспензияны партиялар менен кошуңуз. Бул учурда материалдарды кошуу тартибине көңүл буруу керек. Алгач активдүү затты жана өткөргүч агентти кошуп, жай аралаштырыңыз, андан кийин желимди кошуңуз. Берүү убактысы жана берүү катышы да литий батареясын өндүрүү процессине ылайык катуу аткарылышы керек. Экинчиден, жабдуулардын айлануу ылдамдыгы жана айлануу ылдамдыгы катуу көзөмөлдөнүшү керек. Жалпысынан алганда, дисперсиялык сызыктуу ылдамдык 17 м/с жогору болушу керек. Бул түзмөктүн иштешине жараша болот. Ар кандай өндүрүүчүлөр ар кандай. Ошондой эле аралаштыруунун вакуумду жана температурасын көзөмөлдөңүз. Бул этапта суспензиянын бөлүкчөлөрүнүн өлчөмү жана илешкектүүлүгү үзгүлтүксүз аныкталып турушу керек. Бөлүкчөлөрдүн өлчөмү жана илешкектүүлүгү катуу заттын курамына, материалдык касиеттерге, берүү ырааттуулугуна жана литий батареясын өндүрүү процессине тыгыз байланыштуу. Бул учурда, кадимки процесс температура ≤30℃, нымдуулук ≤25%RH жана вакуумдук даража ≤-0.085mpa талап кылат. Шламды которуучу цистернага же боёк цехине өткөрүп бериңиз. Шлам которулгандан кийин, аны электен өткөрүү керек. Максаты - ири бөлүкчөлөрдү чыпкалоо, ферромагниттик жана башка заттарды чөктүрүү жана жок кылуу. Ири бөлүкчөлөр каптоого таасир этет жана батареянын ашыкча өзүн-өзү разряддоосуна же кыска туташуу коркунучуна алып келиши мүмкүн; шламдагы өтө көп ферромагниттик материал батареянын ашыкча өзүн-өзү разряддоосуна жана башка кемчиликтерге алып келиши мүмкүн. Бул литий батареясын өндүрүү процессинин процесстик талаптары: температура ≤ 40°C, нымдуулук ≤ 25% RH, экран торчосунун өлчөмү ≤ 100 торчо жана бөлүкчөлөрдүн өлчөмү ≤ 15 мкм.

Терс электродКурамы Литий батареясынын терс электроду активдүү материалдан, өткөргүч агенттен, байланыштыргычтан жана диспергатордон турат. Алгач чийки затты текшериңиз. Салттуу анод системасы суу негизиндеги аралаштыруу процесси болуп саналат (эриткич деиондоштурулган суу), андыктан чийки зат үчүн атайын кургатуу талаптары жок. Литий батареясын өндүрүү процесси деиондоштурулган суунун өткөргүчтүгүн ≤1 мкс/см3 деп талап кылат. Цехтин талаптары: температура ≤40℃, нымдуулук ≤25%RH. Желимди даярдаңыз. Чийки зат аныкталгандан кийин, желимди (CMC жана суудан турган) алгач даярдоо керек. Бул учурда, кургак аралаштыруу үчүн графит C жана өткөргүч агентти аралаштыргычка куюңуз. Кургак аралаштыруу учурунда бөлүкчөлөр экструзияланып, сүртүлүп жана ысытылгандыктан, чаң соргуч менен тазалоого же айланма сууну күйгүзүүгө болбойт. Айлануу ылдамдыгы төмөн ылдамдыкта 15~20 айн/мин, кыруу жана майдалоо цикли 2-3 жолу, ал эми интервал убактысы ≈15 мүнөт. Желимди аралаштыргычка куюп, чаң соргуч менен тазалоону баштаңыз (≤-0.09мпа). Резинаны 15~20 айн/мин төмөн ылдамдыкта 2 жолу сыгып, андан кийин ылдамдыкты тууралаңыз (төмөнкү ылдамдык 35 айн/мин, жогорку ылдамдык 1200~1500 айн/мин) жана ар бир өндүрүүчүнүн нымдуу процессине ылайык 15 мүнөт~60 мүнөт иштетиңиз. Акырында, SBRди блендерге куюңуз. SBR узун чынжырлуу полимер болгондуктан, төмөнкү ылдамдыкта аралаштыруу сунушталат. Эгерде айлануу ылдамдыгы узак убакыт бою өтө жогору болсо, молекулярдык чынжыр оңой үзүлүп, активдүүлүгү жоголот. 35-40 айн/мин төмөн ылдамдыкта жана 1200-1800 айн/мин жогорку ылдамдыкта 10-20 мүнөт аралаштыруу сунушталат. Илешкектикти (2000~4000 мПа.с), бөлүкчөлөрдүн өлчөмүн (35 мкм≤), катуу курамын (40-70%), вакуумдук даражаны жана торчо торчосун (≤100 торчо) текшериңиз. Процесстин белгилүү бир маанилери материалдын физикалык касиеттерине жана аралаштыруу процессине жараша өзгөрүп турат. Цехте температура ≤30℃ жана нымдуулук ≤25% RH талап кылынат. Катод менен каптоо Литий батареясын өндүрүү процесси алюминий ток чогулткучунун AB бетине катод суспензиясын экструзиялоону же чачууну билдирет, бир беттик тыгыздыгы ≈20~40 мг/см2 (үч литий батареясынын түрү). Мештин температурасы, адатта, 4төн 8ге чейинки түйүндөрдөн жогору, ал эми ар бир бөлүктүн бышыруу температурасы чыныгы муктаждыктарга жараша 95°C жана 120°C ортосунда жөнгө салынат, бул бышыруу учурунда туурасынан кеткен жаракаларды жана эриткичтин тамчылап кетишин алдын алат. Өткөрүү каптоо роликтеринин ылдамдык катышы 1,1-1,2 түзөт, ал эми батареянын цикли учурунда калдыктардан улам этикетканын абалынын ашыкча тыгыздалышын болтурбоо үчүн боштуктун абалы 20-30 мкмге суюлтулат, бул литийдин чөкмөсүнө алып келиши мүмкүн. Каптоо нымдуулугу ≤2000-3000ppm (материалга жана процесске жараша). Цехтеги оң электроддун температурасы ≤30℃ жана нымдуулук ≤25%. Схемалык диаграмма төмөнкүдөй: Каптоо лентасынын схемалык диаграммасы

Theлитий батареяларын өндүрүүпроцесситерс электрод каптоожез ток чогулткучунун AB бетине терс электрод суспензиясын экструзиялоону же чачууну билдирет. Бир беттик тыгыздык ≈ 10~15 мг/см2. Каптоочу мештин температурасы, адатта, 4-8 секциядан (же андан көп) турат, ал эми ар бир секциянын бышыруу температурасы 80℃~105℃. Бышыруу жаракаларынан жана туурасынан кеткен жаракалардан качуу үчүн аны чыныгы муктаждыктарга жараша тууралоого болот. Өткөрүүчү роликтин ылдамдык катышы 1,2-1,3, боштук 10-15 мкм суюлтулат, боёктун концентрациясы ≤3000ppm, цехтеги терс электроддун температурасы ≤30℃ жана нымдуулук ≤25%. Оң пластинанын оң каптамасы кургагандан кийин, барабанды процесстин ичинде тегиздөө керек. Ролик электрод баракчасын тыгыздоо үчүн колдонулат (бирдик көлөмдөгү таңгактын массасы). Учурда литий батареясын өндүрүү процессинде эки оң электродду басуу ыкмасы бар: ысык басуу жана муздак басуу. Муздак басуу менен салыштырганда, ысык басуунун тыгыздыгы жогору жана кайра калыбына келүү ылдамдыгы төмөн. Бирок, муздак пресстөө процесси салыштырмалуу жөнөкөй жана иштетүүгө жана башкарууга оңой. Роликтин негизги жабдуулары төмөнкү процесстик маанилерге, тыгыздоо тыгыздыгына, кайра көтөрүлүү ылдамдыгына жана узарууга жетишүү болуп саналат. Ошол эле учурда, стержендин бетинде морт сыныктардын, катуу кесектердин, түшкөн материалдардын, толкундуу четтердин ж.б. болушуна жол берилбестигин, ал эми боштуктарда сыныктардын болушуна жол берилбестигин белгилей кетүү керек. Учурда цехтин айланасындагы температура: ≤23℃, нымдуулук: ≤25%. Азыркы кадимки материалдардын чыныгы тыгыздыгы:

Көп колдонулган тыгыздоо:

Кайра сокку уруу ылдамдыгы: жалпы кайра сокку уруу 2-3 мкм

Узаруу: Оң электроддун барагы жалпысынан ≈1.002

Оң электродду түрмөктөө аяктагандан кийин, кийинки кадам - ​​электроддун бүт бөлүгүн бирдей туурадагы (батареянын бийиктигине туура келген) кичинекей тилкелерге бөлүү. Кесүүдө, мамыча бөлүгүнүн бүдүрлөрүнө көңүл буруңуз. Эки өлчөмдүү жабдуулардын жардамы менен мамыча бөлүктөрүн X жана Y багыттарында бүдүрлөргө ар тараптуу текшерүү керек. Узунунан бүдүрлөрдүн узундугун иштетүү Y≤1/2 H диафрагманын калыңдыгы. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, ал эми шүүдүрүм чекити ≤-30℃ болушу керек. Литий батареясынын терс электрод барактары үчүн терс электрод барактарын өндүрүү процесси оң электроддордуку менен бирдей, бирок процесстин дизайны башкача. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃ жана нымдуулук ≤25% болушу керек. Терс электрод материалдарынын чыныгы тыгыздыгы:

Көп колдонулган терс электродду тыгыздоо: Кайра келүү ылдамдыгы: Жалпы кайра келүү 4-8 мкм Узаруу: Оң пластина жалпысынан ≈ 1.002 Литий батареясынын оң электродун сыйрып алуу процесси оң электродду сыйрып алуу процессине окшош жана экөө тең X жана Y багыттарындагы бүктөмдөрдү көзөмөлдөшү керек. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, ал эми шүүдүрүм чекити ≤-30℃ болушу керек. Оң пластина сыйрып алууга даяр болгондон кийин, оң пластинаны кургатуу керек (120°C), андан кийин алюминий барак ширетилип, таңгакталат. Бул процессте өтмөктүн узундугун жана калыптоо туурасын эске алуу керек. **650 дизайнын (мисалы, 18650 батареясы) мисал катары алып, ачык өтмөктөрү бар дизайн негизинен капкак жана рулон оюгун ширетүү учурунда катод өтмөктөрүнүн акылга сыярлык өз ара аракеттенүүсүн эске алуу үчүн жасалган. Эгерде уюл өтмөктөрү өтө узак убакытка ачык болсо, тоголоктоо процессинде уюл өтмөктөрү менен болот кабыгынын ортосунда кыска туташуу оңой эле пайда болушу мүмкүн. Эгерде кулак өтө кыска болсо, капкакты ширетүүгө болбойт. Учурда ультраүн ширетүүчү баштардын эки түрү бар: сызыктуу жана чекит формасындагы. Тиричиликте көбүнчө ашыкча ток жана ширетүүнүн бекемдигин эске алуу менен сызыктуу ширетүүчү баштар колдонулат. Мындан тышкары, металлдын бүктөлүшүнөн жана металл калдыктарынан келип чыккан кыска туташуу коркунучун болтурбоо үчүн ширетүүчү өтмөктөрдү жабуу үчүн жогорку температурадагы желим колдонулат. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм чекити ≤-30℃ жана катоддун нымдуулугу ≤500-1000ppm болушу керек.

Терс пластинаны даярдооТерс пластина кургатылат (105-110°C), андан кийин никель барактары ширетилип, таңгакталат. Ширетүүчү тилкелердин узундугун жана калыптоо туурасын да эске алуу керек. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм чекити ≤-30℃, ал эми терс электроддун нымдуулугу ≤500-1000ppm болушу керек. Ороо - бул сепараторду, оң электрод барактарын жана терс электрод барактарын ороочу машина аркылуу темир өзөккө ороо. Принцип - оң электродду терс электрод менен ороп, андан кийин оң жана терс электроддорду сепаратор аркылуу бөлүү. Салттуу системанын терс электроду батареянын конструкциясынын башкаруу электроду болгондуктан, кубаттуулук конструкциясы оң электроддукунан жогору, ошондуктан калыптоо заряддоо учурунда оң электроддун Li+ терс электроддун "бош ордунда" сакталышы мүмкүн. Ороодо оромдун тартылышына жана мамыча бөлүгүнүн жайгашуусуна өзгөчө көңүл буруу керек. Ороонун өтө кичинекей тартылуусу ички каршылыкка жана корпустун киргизүү ылдамдыгына таасир этет. Ашыкча тартылуу кыска туташуу же сынып калуу коркунучуна алып келиши мүмкүн. Тегиздөө терс электроддун, оң электроддун жана сепаратордун салыштырмалуу жайгашуусун билдирет. Терс электроддун туурасы 59,5 мм, оң электрод 58 мм жана сепаратор 61 мм. Кыска туташуу коркунучун болтурбоо үчүн үчөө ойнотуу учурунда тегизделет. Оромонун чыңалуусу, адатта, оң уюл үчүн 0,08-0,15 Мпа, терс уюл үчүн 0,08-0,15 Мпа, жогорку диафрагма үчүн 0,08-0,15 Мпа жана төмөнкү диафрагма үчүн 0,08-0,15 Мпа ортосунда болот. Белгилүү бир жөндөөлөр жабдууларга жана процесске жараша болот. Бул цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, шүүдүрүм чекити ≤-30℃ жана нымдуулук ≤500-1000ppm.

Корпустагы батареянын өзөгүн корпуска орнотуудан мурун, 200~500V чыңалуудагы Hi-Pot сыноосу талап кылынат (жогорку чыңалуудагы батареянын кыска туташуусу бар-жогун текшерүү үчүн), ошондой эле корпуска орнотуудан мурун чаңды андан ары көзөмөлдөө үчүн чаң соргуч менен тазалоо да талап кылынат. Литий батареяларынын үч негизги башкаруу чекити - нымдуулук, бүдүрлөр жана чаң. Мурунку процесс аяктагандан кийин, төмөнкү прокладканы батареянын өзөгүнүн түбүнө салыңыз, оң электрод барагын бети батареянын өзөгүнүн оромунун тешигине карагандай кылып бүгүңүз жана акырында аны болот кабыгына же алюминий кабыгына тигинен салыңыз. Мисал катары 18650 түрүн алалы, тышкы диаметри ≈ 18 мм + бийиктиги ≈ 71,5 мм. Оролгон өзөктүн кесилиш аянты болот корпустун ички кесилиш аянтынан кичине болгондо, болот корпустун киргизүү ылдамдыгы болжол менен 97% дан 98,5% га чейин. Анткени мамы бөлүгүнүн кайра келүү мааниси жана кийинчерээк куюу учурунда суюктуктун кирүү даражасы эске алынышы керек. Үстүнкү катмарды орнотуу процесси үстүнкү катмарды чогултууну камтыйт. Цехтин айлана-чөйрөнүн температурасы ≤23℃, ал эми шүүдүрүм чекити ≤-40℃ болушу керек.

Тоголонууширетүүчү төөнөгүчтү (адатта жезден же эритмеден жасалган) ширетүүчү өзөктүн ортосуна киргизет. Көп колдонулган ширетүүчү төөнөгүчтөр Φ2.5 * 1.6 мм, ал эми терс электроддун ширетүүчү күчү квалификациялуу болуу үчүн ≥12N болушу керек. Эгерде ал өтө төмөн болсо, виртуалдык ширетүүгө жана ашыкча ички каршылыкка алып келиши мүмкүн. Эгерде ал өтө жогору болсо, болот кабыгынын бетиндеги никель катмарын ширетүү оңой, натыйжада ширетүүчү муундар пайда болуп, дат басуу жана агып кетүү сыяктуу жашыруун коркунучтарга алып келет. Жылдыруучу оюктун жөнөкөй түшүнүгү - оролгон батареянын өзөгүн чайкабастан корпуска бекитүү. Бул литий батареясын өндүрүү процессинде, корпусту өтө жогорку туурасынан кеткен ылдамдыкта кесүүдөн качуу үчүн, туурасынан кеткен экструзия ылдамдыгын жана узунунан кеткен басуу ылдамдыгын дал келтирүүгө өзгөчө көңүл буруу керек, ал эми узунунан кеткен ылдамдык өтө тез болсо же оюктун бийиктигине таасир этип, пломбалоо бузулса, оюктун никель катмары түшүп калат. Оюктун тереңдиги, узартылышы жана оюктун бийиктиги үчүн процесстик маанилер стандарттарга шайкеш келерин текшерүү керек (практикалык жана теориялык эсептөөлөр боюнча). Плиталардын жалпы өлчөмдөрү 1,0, 1,2 жана 1,5 мм. Жылдыруучу оюк бүткөндөн кийин, металл калдыктарынан качуу үчүн бүтүндөй машинаны кайрадан чаң соргуч менен тазалоо керек. Вакуумдук даража ≤-0,065 Мпа болушу керек, ал эми чаң соргуч менен тазалоо убактысы 1~2 секунд болушу керек. Бул цехтин айлана-чөйрөнүн температурасына талаптар ≤23℃, ал эми шүүдүрүм чекити ≤-40℃. Батареянын өзөгүн бышыруу Цилиндрдик батарея баракчалары тоголонуп, оюкталгандан кийин, литий батареясын өндүрүүнүн кийинки процесси абдан маанилүү: бышыруу. Батарея элементтерин өндүрүү учурунда белгилүү бир өлчөмдө нымдуулук киргизилет. Эгерде нымдуулукту стандарттуу диапазондо убакыттын өтүшү менен көзөмөлдөө мүмкүн болбосо, батареянын иштешине жана коопсуздугуна олуттуу таасир этет. Адатта, бышыруу үчүн автоматтык вакуумдук меш колдонулат. Бышыруучу элементтерди тыкан жайгаштырыңыз, кургаткычты мешке салыңыз, параметрлерди коюңуз жана температураны 85°C чейин көтөрүңүз (мисалы, литий темир фосфат батареяларын алыңыз). Төмөндө батарея элементтеринин бир нече ар кандай мүнөздөмөлөрү үчүн бышыруу стандарттары келтирилген:

Суюктук инъекциясыЛитий батареяларын өндүрүү процесси бышырылган батарея клеткаларынын нымдуулугун текшерүүнү камтыйт. Мурунку бышыруу стандарттарына жеткенден кийин гана кийинки кадамга өтсөңүз болот: электролитти куюу. Бышырылган батареяларды вакуумдук кол кап кутучасына тез салыңыз, салмагын таразалап, жазып алыңыз, инъекциялык чөйчөктү кийиңиз жана электролиттин долбоорлонгон салмагын чөйчөккө кошуңуз (адатта, суюктукка чөмүлтүлгөн батареяны сыноо жүргүзүлөт: батареяны чөйчөктүн ортосуна салыңыз). Батареянын өзөгүн электролитке салып, бир аз убакытка чылап коюңуз, батареянын максималдуу суюктукту сиңирүү жөндөмдүүлүгүн текшериңиз (адатта, суюктукту эксперименталдык көлөмгө ылайык толтуруңуз), вакуум кутучасына салып, вакуум менен соруңуз (вакуумдук даража ≤ -0.09Mpa) жана электролиттин электродго кирүүсүн тездетиңиз. Бир нече циклден кийин, батареянын бөлүктөрүн алып, таразалаңыз. Инъекциялык көлөм долбоордук мааниге туура келерин эсептеңиз. Эгер ал аз болсо, аны толтуруу керек. Эгерде өтө көп болсо, долбоордук талаптарга жооп бергенге чейин ашыкчасын төгүп салыңыз. Кол кап кутучасынын чөйрөсү ≤23℃ температураны жана ≤-45℃ шүүдүрүм чекитин талап кылат.

ШиретүүБул литий батареясын өндүрүү процессинде батареянын капкагын алдын ала кол кап кутучасына салып, батареянын капкагын бир кол менен супер ширетүүчү машинанын астыңкы калыпка бекитип, экинчи кол менен батареянын өзөгүн кармоо керек. Батарея уячасынын оң кулагы менен капкактын терминалдык кулагы менен тегиздеңиз. Оң терминалдык кулак капкактын терминалдык кулагы менен тегизделгенин текшергенден кийин, ультраүн ширетүүчү машинага басыңыз. Андан кийин ширетүүчү машинанын бут которгучуна басыңыз. Андан кийин, ширетүүчү өтмөктөрдүн ширетүү эффектин текшерүү үчүн батарея блогун толугу менен текшерип чыгуу керек.

Ширетүүчү тилкелердин тегизделгенин байкаңыз.

Ширетүүчү тилке бошоп калганын текшерүү үчүн аны акырын тартыңыз.

Батареясынын капкагы бекем ширетилбеген батареяларды кайра ширетүү керек.