Как се произвеждат батерии?

Как се произвеждат батерии?

Като основен носител на мощност в новата енергийна ера, производственият процес на литиеви батерии интегрира най -добрите постижения на материалознанието, прецизното производство и интелигентните технологии. От гледна точка на цялата индустриална верига, тази статия дълбоко анализира пълния производствен процес на литиеви батерии от „прах“ до „клетка на батерията“, покриваща ключови връзки като подготовка на материали, покритие на електродно, сглобяване на батерията и тестване на формиране и комбинира параметрите на процеса и избора на оборудване, за да ви помогне да овладеете основната дневна линия на производството на литиева батерия.

70% от работата на литиевите батерии се определя от суровините. Съотношението и предварителното обработка на положителни и отрицателни активни материали, проводими агенти и свързващи вещества са отправна точка на производствения процес.

1.1 Подготовка на положителни електродни материали

• Смесване на суровини: Литиев кобалтов оксид (LCO), литиев железен фосфат (LFP) или троен материал (NCM) се използва като матрица и се смесва с проводими агенти (като свръхпроводящо въглеродно черно) и свързващи вещества (PVDF) в пропорция.
• Приготвяне на лепилен разтвор: Когато използвате мокрия процес, PVDF трябва да се разтвори в N-метилпиролидон (NMP), за да се образува лепилен разтвор със стабилен вискозитет (обхват на вискозитета 2000-4000 MPa · s).
• Дисперсия на суспензията: Високоскоростната дисперсия се извършва от планетарен миксер под вакуум (по-малко или равен на -0. 085MPa), за да се осигури равномерно разпределение на активни вещества (размер на частиците по-малко или равен на 15 μm).

1.2 Подготовка на отрицателни електродни материали

• Графитна предварителна обработка: Естественият\/изкуственият графит се смесва с проводим агент (въглеродни нанотръби) и свързващо вещество (SBR, CMC) след смилане и скрининг на топката и се използва воден разтворител (дейонизирана водна проводимост по -малък или равен на 1 μs\/cm).
• Контрол на стабилността на суспензията: Молекулярно счупване на дълга верига се избягва чрез поетапно смесване (сухо смесване → мокро смесване → SBR добавяне) и вискозитетът се контролира при 2000-4000 MPa · s.

Ключово оборудване: машина за смесване на вакуум, Нано пясъчна мелница, ултразвуков диспердер.

Покритието е основният процес на преобразуване на каша в електродни листове, което пряко влияе върху енергийната плътност и живота на цикъла на батерията.

2.1 Класификация на процесите на покритие

• Острие покритие:Подходящ за високо съдържание на твърдо съдържание (положително съдържание на твърдо вещество 60-70%), точност на дебелината на покритието ± 1 μm.
• Екструзионно покритие на прореза:Използва се за ултра тънка покритие (отрицателна плътност на повърхността на електрода 8-12 mg\/cm²), равномерност на ръба ± 0. 2mm.

2.2 Контрол на параметрите на сушене

• Положително печене на електрод:Дизайн на многоетапна температура на зоната (95-120 градус), остатък от разтворител по-малък или равен на 2000ppm, за да се предотврати напукване и „ефект на оранжево пилинг“.
• Отрицателно печене на електрод:Сушенето с ниска температура (80-105 градус), избягвайте графитно окисляване, контрол на влагата по -малко или равно на 3000ppm.

Технически затруднения: Изтъняване на ръба на листа на електрода (положително изтъняване на електрода 20-30 μm, отрицателен електрод {{1} μm), за да се предотврати концентрацията на напрежение в зоната на ухото и да причини утаяване на литий.

Електродът с покритие трябва да бъде уплътнен, отрязващ и заваряване на батерията, за да се образува стандартизиран електрод.

3.1 Процес на търкаляне

• Студено натискане и горещо натискане:Горещото натискане (80-120 градус) може да увеличи плътността на уплътняването (LFP достига 2. 4-2. 6g\/cm³) и да намали скоростта на отскока (положителен електрод по -малък или равен на 3 μm).
• Контрол на удължението:Положителен електрод по -малко или равен на {{0}}. 2%, отрицателен електрод по -малък или равен на 0,12%, за да се избегне счупване по време на намотката.

3.2 Плъзгане и заваряване на раздели

• Откриване на Burr:Използва се лазерен вторичен измервателен инструмент, височина на бур, по -малка или равна на 1\/2 дебелина на диафрагмата (като диафрагма от 20 μm, Burr по -малък или равен на 10 μm).
• Ултразвуково заваряване:Положителна якост на заваряване на ухото на алуминиева полюс, по -голяма или равна на 8N\/mm², отрицателното никелово полюсно ухо използва линейна заваръчна глава, за да предотврати увреждане на ток.

Ключово оборудване:Висока прецизна ролкова преса,Електродна прорезка, заваръчна машина на батерията.

Прецизният дизайн на ламиниране на електродни листове и диафрагми е основната гаранция за безопасността на клетките на батерията и енергийната плътност.

4.1 Процес на намотка

• Контрол на напрежението:Положително напрежение на електрода {{0}}. 08-0. 15MPA, разлика в диафрагмата по -малка или равна на 0,03MPa, за да се предотврати бръчки и счупени колани.
• Точност на подравняване:Отрицателна ширина на електрода> Положителен електрод 1,5 мм (като положителен електрод 58 мм и отрицателен електрод 59,5 мм), отклонение за центриране на диафрагмата по -малко или равно на ± 0. 3 мм.

4.2 Инжектиране на обстрел и течност

• Вакуумно сушене:80 градусово печене в продължение на 4 часа, съдържание на влага по -малко или равно на 500ppm, за да се избегне разлагане на електролит.
• Инжектиране на електролит:Защита на азот в кутията с ръкавици (съдържание на кислород по -малко или равно на 1 0 ppm), грешка в количеството на инжектиране, по -малка или равна на ± 0,1 g, времето за потапяне по -голямо или равно на 8 часа.

Технически пробив:Процесът на подреждане замества намотката (като батерията на острието), скоростта на използване на пространството се увеличава с повече от 15%.

Клетката на батерията трябва да претърпи сложна обработка като образуване, разделение на капацитета и стареене, преди да може да се трансформира в квалифициран завършен продукт.

5.1 Процес на формиране

• Първо зареждане и освобождаване от отговорност:0. 02C Активиране на малък ток (напрежение 3. 0-4. 2V), температурата на образуване на филми SEI се контролира на 25 ± 2 градуса.
• Обработка на отработените газове:Висока температура налягане (6 0 градус \/0.5MPa) за изхвърляне на остатъчен газ и намаляване на скоростта на разширяване.

5.2 Оценяване и скрининг на капацитета

• Оценка на капацитета:0. 5С заряд и цикъл на изпускане, отклонение на капацитета по -малко или равно на ± 3%, разлика в вътрешната съпротива по -малка или равна на 5%.
• K тест за стойност:Спад на напрежението по-малко или равен на 5MV след като стои 72 часа, скрининг на самоизмесни анормални батерии.

Интелигентно надграждане:Системата за визуална проверка на AI постига честота на откриване на дефекти на полюс (черни петна, драскотини), по -голяма или равна на 99,9%.

"Оценка на капацитета: По време на производствения процес на батерии, поради причините за процеса, действителният капацитет на батерията не може да бъде напълно последователен. Процесът на класифициране на батериите по капацитет чрез определени тестове за зареждане и изпускане с помощта наОборудване за тестване на заряда на батериятасе нарича оценка на капацитета. "

ХОМОГЕНТИРАНЕ НА ПОЛОВА И ОТМЕНЯВАНЕ НА ЕЛЕКТРОДАТА НА МАТЕРИАЛИЗАЦИЯ НА ЕЛЕКТРОДАТА ➯ ЕЛЕКТРОДОВО РАЗЛИЧЕНО ➯ ЕЛЕКТРОДОВО ПРОДАЖБА ➯ СЪС ЕЛЕКТИЧЕСКИ ПОМЕРВАНЕ ➯ ЕЛЕКТРОДОВЕН НАМАЛЕНИЕ ➯ Вмъкване на желе ролка в може ➯ отрицателно заваряване на електрода ➯ калъф за заваряване на капачка ➯ вакуумно уплътняване ➯ Електролитно напръскване ➯ Електролитно дифузия ➯ уплътняване на батерията ➯batery formation

"Образуване на батерията:След като сглобената батерия бъде даден определен ток, активните материали на положителните и отрицателните електроди на батерията се стимулират и накрая електрохимичният процес, който кара батерията да има капацитет за изпускане, се нарича образуване. Батерията може да се използва само като източник на захранване след образуване. "

Производството на литиеви батерии трябва да се вземе предвид ефективността и устойчивостта, а управлението на затворен контур се изисква от възстановяване на прах до пречистване на отпадни води.

6.1 Система за възстановяване на прах

• Положителен електроден прах:Премахване на прах от торбичка + Активирана въглеродна адсорбция, скорост на възстановяване по -голяма или равна на 98%.
• NMP възстановяване:Пречистване на дестилационната кула, скоростта на повторна употреба на разтворител по -голяма или равна на 95%.

6.2 Обработка на отпадъчните води

• Флуор-съдържащи отпадни води:Химическо утаяване + лечение с обратна осмоза, концентрация на флуоридни йони, по -малка или равна на 10 mg\/L.
• Графитна утайка:Калциниране с висока температура за приготвяне на рециклиран графит, скорост на използване на ресурсите по -голяма или равна на 80%.

Процес на батерията с твърдо състояние:Технологията на сух електрод елиминира използването на разтворители и намалява консумацията на енергия с 40%.
Екстремно производство:4680 Голяма цилиндрична акумулаторна клетка с дизайн на пълно ухо, производственият цикъл се увеличава до 300ppm.
Дигитален близнак:Виртуална симулация на целия процес от дисперсия на суспензия до формиране, намаляване на разходите за изпитване и грешки със 70%.
От нано-мащабната дисперсия на материала до интелигентния контрол на качеството, производството на литиеви батерии е прецизна симфония, обхващаща нивата на микро и макро.