Litium batareya istehsalı prosesi üçün tam təlimat

Litium batareya istehsalı prosesi üçün tam təlimat

İon batareyaları müsbət elektrod, mənfi elektrod, ayırıcı, elektrolit, cərəyan kollektoru və bağlayıcı, keçirici agent və s. daxil olan mürəkkəb sistemdir. İştirak edilən reaksiyalara müsbət və mənfi elektrodların elektrokimyəvi reaksiyaları, litium ionu və elektron keçiriciliyi və istilik yayılması daxildir. Litium batareyalarının istehsal prosesi nisbətən uzundur, 50-dən çox prosesi əhatə edir.

Litium batareyaları istehsal proseslərində müəyyən fərqlərlə formalarına görə silindrik batareyalara, kvadrat batareyalara və yumşaq paketli batareyalara bölmək olar. Bununla belə, bütövlükdə, litium batareyanın istehsal prosesini ön prosesə (elektrod istehsalı), orta prosesə (hüceyrə sintezi) və arxa prosesə (formalaşma və qablaşdırma) bölmək olar. Litium-ion batareyalarının yüksək təhlükəsizlik performans tələblərinə görə, akkumulyator istehsalı prosesində litium-ion avadanlığının dəqiqliyi, dayanıqlığı və avtomatlaşdırma səviyyəsi üçün son dərəcə yüksək tələblər var.

Litium batareya avadanlığı, müsbət və mənfi elektrod materialları, ayırıcı materiallar və elektrolit kimi xammalın istehsalı üçün sifarişli proseslərdən istifadə edən texnoloji avadanlıqdır. Litium batareya avadanlığı litium batareyalarının performansına və qiymətinə əhəmiyyətli dərəcədə təsir göstərir və müəyyən edən amillərdən biridir. Fərqli proses axınlarına görə, litium batareya avadanlığı ön avadanlığa, orta səviyyəli avadanlıqlara və arxa avadanlıqlara bölünə bilər. Litium batareya istehsal xəttində ön, orta mərhələ və arxa avadanlığın dəyəri təxminən 4:3:3 təşkil edir.

Əvvəlki prosesin istehsal məqsədi (müsbət və mənfi) elektrod plitələrinin istehsalını başa çatdırmaqdır. Əvvəlki mərhələnin əsas prosesinə qarışdırma, örtmə, yuvarlama, dilimləmə, dilimləmə və kəsmə daxildir. İştirak olunan avadanlıqlara əsasən aşağıdakılar daxildir: qarışdırıcı, örtük maşını, diyircəkli pres, dilmə maşını, dilimləmə maşını, qəlib kəsmə maşını və s.

Şlamın qarışdırılması (istifadə olunan avadanlıq: vakuum qarışdırıcı) müsbət və mənfi Bərk vəziyyətdə olan akkumulyator materiallarını bərabər şəkildə qarışdırmaq və sonra onları məhlula qarışdırmaq üçün həlledici əlavə etməkdir. Bulamacın qarışdırılması əvvəlki prosesin başlanğıc nöqtəsidir və sonrakı örtük, yayma və digər prosesləri tamamlamaq üçün əsasdır.

Kaplama (istifadə olunan avadanlıq: örtük maşını) qarışdırılmış şlamı metal folqa üzərinə bərabər şəkildə örtmək və müsbət və mənfi lövhələr hazırlamaq üçün qurutmaqdır. Əvvəlki prosesin əsas əlaqəsi olaraq, örtük prosesinin icra keyfiyyəti bitmiş batareyanın tutarlılığına, təhlükəsizliyinə və ömrünə dərindən təsir göstərir. Buna görə də, örtük maşını əvvəlki prosesdə ən qiymətli avadanlıqdır.

Rolik basma (istifadə olunan avadanlıq: roller press) örtülmüş elektrodu daha da sıxlaşdırmaq və bununla da batareyanın enerji sıxlığını artırmaqdır. Yuvarlanan elektrodun düz olması sonrakı kəsmə prosesinin emal effektinə birbaşa təsir göstərir və elektroddakı aktiv maddələrin vahidliyi də dolayı yolla akkumulyator elementinin işinə təsir göstərir.

Parçalama (istifadə olunan avadanlıq: dilmə maşını) dirək parçalarından ibarət geniş bir rulonun tələb olunan genişlikdə bir neçə dar hissəyə davamlı olaraq kəsilməsi prosesidir. Kəsmə zamanı elektrod plitəsinin qırılması kəsmə hərəkətindən qaynaqlanır və kəsmədən sonra kənarın hamarlığı (burrs və ya bükülmədən) dilimləmə maşınının işini qiymətləndirmək üçün açardır.

İstehsala (istifadə olunan avadanlıq: istehsal maşını) kəsilmiş elektrod hissələrinin elektrod qulaqlarının qaynaq edilməsi, qoruyucu lentin tətbiqi, elektrod qulaqlarının yapışqanla bükülməsi və ya sonrakı sarma prosesləri üçün istifadə edilə bilən elektrod qulaqlarının formalaşdırılması üçün lazer kəsmə istifadə edilməsi daxildir. Die-kəsmə (istifadə olunan avadanlıq: kalıp kəsmə maşını) sonrakı proseslər üçün zımbalama və örtülmüş polar plitələrin formalaşdırılması prosesidir.

Orta prosesin istehsal məqsədi batareya hüceyrələrinin istehsalını başa çatdırmaqdır. Müxtəlif növ litium batareyalarının orta prosesinin Texnologiya yol xəritəsində və istehsal xətti avadanlıqlarında fərqlər var. Aralıq prosesin mahiyyəti montaj prosesidir, xüsusilə də diafraqma və elektrolit ilə əvvəlki prosesdən hazırlanmış (müsbət və mənfi) elektrod plitələrinin nizamlı şəkildə yığılmasıdır. Kvadrat (rulon), silindrik (rulon) və çevik (laylı) batareyaların müxtəlif enerji saxlama strukturlarına görə, orta prosesdə Texnologiya yol xəritəsində və müxtəlif növ litium batareyalarının istehsal xətti avadanlıqlarında aşkar fərqlər var. Konkret olaraq, kvadrat və silindrik akkumulyatorların orta mərhələsinin əsas proseslərinə sarım, maye vurulması və qablaşdırma daxildir. İştirak edilən avadanlıqlara əsasən aşağıdakılar daxildir: sarma maşını, maye vurma maşını, qablaşdırma avadanlığı (qabıq daxiletmə maşını, yiv yayma maşını, möhürləmə maşını, qaynaq maşını) və s.; Yumşaq paket batareyasının orta mərhələsinin əsas prosesi laminasiya, maye enjeksiyonu və qablaşdırmadan ibarətdir və cəlb olunan avadanlıqlara əsasən laminasiya maşını, maye enjeksiyon maşını, qablaşdırma avadanlığı və s.

Sarma (istifadə olunan avadanlıq: sarma maşını) istehsal prosesi və ya dolama kalıp kəsici maşını ilə istehsal olunan elektrod plitələrinin əsasən kvadrat və dairəvi litium-ion batareyalarının istehsalı üçün istifadə olunan litium-ion batareya hüceyrələrinə sarılması prosesidir. Sarma maşını iki kateqoriyaya bölünə bilər: müvafiq olaraq kvadrat və silindrik litium batareyalarının istehsalı üçün istifadə olunan kvadrat sarma maşını və silindrik sarma maşını. Silindrik sarğı ilə müqayisədə kvadrat sarma prosesi gərginliyə nəzarət üçün daha yüksək tələblərə malikdir, buna görə də kvadrat sarma maşınının texniki çətinliyi daha böyükdür.

Laminasiya (istifadə olunan avadanlıq: laminasiya maşını) kalıp kəsmə prosesi zamanı istehsal olunan fərdi elektrod plitələrinin əsasən yumşaq paketli batareyaların istehsalı üçün istifadə olunan litium-ion batareya hüceyrələrinə yığılması prosesidir. Kvadrat və silindrik hüceyrələrlə müqayisədə yumşaq paket hüceyrələri enerji sıxlığı, təhlükəsizlik və boşalma performansında əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir. Bununla belə, laminasiya maşını tərəfindən tək yığma tapşırığının yerinə yetirilməsi paralel və mürəkkəb mexanizm əməkdaşlığında çoxsaylı alt prosesləri əhatə edir və yığma səmərəliliyinin artırılması mürəkkəb dinamik idarəetmə problemlərinin həllini tələb edir; Sarma maşınının sürəti birbaşa sarma səmərəliliyi ilə bağlıdır və səmərəliliyin artırılması vasitələri nisbətən sadədir. Hazırda laminasiya edilmiş hüceyrələr və yara hüceyrələri arasında istehsal səmərəliliyi və məhsuldarlıqda boşluq var.

Maye vurma maşını (istifadə olunan avadanlıq: maye vurma maşını) batareyanın elektrolitini hüceyrəyə kəmiyyətcə vurmaq üçün istifadə olunur.

Hüceyrə qablaşdırması (qabıq yerləşdirmə maşını, yiv yayma maşını, möhürləmə maşını, qaynaq maşını kimi avadanlıqdan istifadə etməklə) rulonun nüvəsinin hüceyrə qabığına yerləşdirilməsini nəzərdə tutur.

Prosesin sonrakı mərhələsinin istehsal məqsədi qablaşdırmaya çevrilməni başa çatdırmaqdır. Orta mərhələdən etibarən litium batareya hüceyrəsinin funksional strukturu formalaşmışdır və sonuncu mərhələnin əhəmiyyəti onu aktivləşdirmək, sınaqdan keçirmək, çeşidləmək və yığmaq və təhlükəsiz və sabit litium batareya məhsulu yaratmaqdır. Prosesin sonrakı mərhələsinin əsas proseslərinə aşağıdakılar daxildir: formalaşma, ayırma, sınaq, çeşidləmə və s. İştirak edən avadanlıqlara əsasən aşağıdakılar daxildir: doldurma və boşaltma mühərrikləri, sınaq avadanlığı və s.

Formalaşma (doldurma və boşaltma mühərrikindən istifadə etməklə) akkumulyator hüceyrəsinin ilk şarj vasitəsilə aktivləşdirilməsi prosesidir, bu müddət ərzində litium batareyanın "insiallaşdırılmasına" nail olmaq üçün mənfi elektrod səthində effektiv passivasiya filmi (SEI filmi) yaranır. Bölmə gücü (istifadə olunan avadanlıq: doldurma və boşaltma mühərriki), həmçinin "analiz qabiliyyəti" kimi tanınan batareya hüceyrəsinin tutumunu ölçmək üçün dizayn standartlarına uyğun olaraq çevrilmiş batareya hüceyrəsinin doldurulması və boşaldılması prosesinə aiddir. Batareya hüceyrəsinin doldurulması və boşaldılması prosesi formalaşma və tutumun ayrılması prosesindən keçir, buna görə də doldurma və boşaltma mühərriki ən çox istifadə olunan arxa əsas avadanlıqdır. Doldurma və boşaltma mühərrikinin minimum iş vahidi "kanal" dır. Bir "vahid" (QUTU) bir neçə "kanaldan" ibarətdir və bir neçə "vahid" doldurma və boşaltma mühərriki yaratmaq üçün birləşdirilir.

Sınaq (istifadə olunan avadanlıq: sınaq avadanlığı) doldurmadan, boşalmadan və istirahətdən əvvəl və sonra aparılmalıdır; Çeşidləmə, aşkarlama nəticələrinə əsasən müəyyən standartlara uyğun olaraq formalaşmış və bölünmüş batareyaların təsnifatı və seçilməsinə aiddir. Aşkarlama və çeşidləmə prosesinin əhəmiyyəti yalnız keyfiyyətsiz məhsulların aradan qaldırılması deyil, həm də litium-ion batareyalarının praktik tətbiqlərində hüceyrələr tez-tez paralel və ya sıra ilə birləşdirildiyinə görədir. Buna görə də, oxşar performansa malik hüceyrələrin seçilməsi batareyanın optimal ümumi performansına nail olmağa kömək edə bilər.

Litium batareyalarının istehsalını litium batareya istehsal avadanlıqlarından ayırmaq olmaz. Batareyanın özündə istifadə olunan materiallardan əlavə, istehsal prosesi və istehsal avadanlığı batareyanın işini təyin edən mühüm amillərdir. İlk günlərdə Çinin litium batareya avadanlığı əsasən idxala əsaslanırdı. Bir neçə illik sürətli inkişafdan sonra, Çin litium batareya avadanlıqları şirkətləri texnologiya, səmərəlilik, sabitlik və digər aspektlər baxımından tədricən Yapon və Koreya avadanlıq şirkətlərini üstələyib və iqtisadi səmərəlilik, satışdan sonrakı texniki xidmət və digər aspektlərdə üstünlüklərə malikdir. Hazırda yerli litium batareya avadanlıqları müəssisələrinin bir çoxluğu formalaşıb və beynəlxalq bazara çıxan Çinin yüksək səviyyəli avadanlıqları üçün vizit kartına çevrilib. Lityum batareya liderlərinin şaquli ittifaqı və xaricə genişlənməsi ilə litium batareya avadanlığı aşağı axın genişlənməsindən faydalandı və sürətli böyümə imkanlarının yeni dövrünü açdı.