Litium Batareyanın İstehsal Prosesi

Litium Batareyanın İstehsal Prosesi

Litium batareyalarının istehsalı prosesinə ümumi giriş

Sürətli inkişafı iləlitium batareyasənaye, litium batareyaların tətbiq ssenariləri genişlənməyə davam edir və insanların həyatında və işində əvəzolunmaz bir enerji cihazı halına gəlir.Xüsusi litium batareya istehsalçılarının istehsal prosesinə gəldikdə, litium batareya istehsal prosesinə əsasən inqrediyentlər, örtük, təbəqə, hazırlıq, sarma, qabıqlama, yayma, çörəkçilik, maye enjeksiyonu, qaynaq və s. daxildir. Aşağıdakı əsas məqamları təqdim edir. litium batareya istehsal prosesi.Müsbət elektrod inqrediyentləri Litium batareyalarının müsbət elektrodu aktiv materiallardan, keçirici maddələrdən, yapışdırıcılardan və s. ibarətdir. Əvvəlcə xammal təsdiqlənir və bişirilir.Ümumiyyətlə, keçirici maddə 8 saat ərzində ≈120 ℃, yapışqan PVDF isə 8 saat ərzində ≈80 ℃ temperaturda bişirilməlidir.Aktiv materialların (LFP, NCM və s.) çörəkçilik və qurutma tələb edib-etməməsi xammalın vəziyyətindən asılıdır.Hazırda ümumi litium batareya emalatxanası temperatur ≤40℃ və rütubət ≤25%RH tələb edir.Qurutma tamamlandıqdan sonra PVDF yapışqanını (PVDF həlledicisi, NMP məhlulu) əvvəlcədən hazırlamaq lazımdır.PVDF yapışqanının keyfiyyəti batareyanın daxili müqaviməti və elektrik performansı üçün çox vacibdir.Yapışqan tətbiqinə təsir edən amillərə temperatur və qarışdırma sürəti daxildir.Temperatur nə qədər yüksək olarsa, yapışqanın sararması yapışmaya təsir edəcəkdir.Qarışdırma sürəti çox sürətli olarsa, yapışqan asanlıqla zədələnə bilər.Xüsusi fırlanma sürəti dispersiya diskinin ölçüsündən asılıdır.Ümumiyyətlə, dispersiya diskinin xətti sürəti 10-15 m/s təşkil edir (avadanlıqdan asılı olaraq).Bu zaman sirkulyasiya edən suyu işə salmaq üçün qarışdırma çəni tələb olunur və temperatur ≤30°C olmalıdır.

2

Partiyalarda katod məhlulu əlavə edin.Bu zaman materialların əlavə edilməsi qaydasına diqqət yetirmək lazımdır.Əvvəlcə aktiv material və keçirici maddə əlavə edin, yavaş-yavaş qarışdırın, sonra yapışqan əlavə edin.Qidalanma vaxtı və qidalanma nisbəti də litium batareya istehsal prosesinə uyğun olaraq ciddi şəkildə həyata keçirilməlidir.İkincisi, avadanlığın fırlanma sürətinə və fırlanma sürətinə ciddi nəzarət edilməlidir.Ümumiyyətlə, dispersiyanın xətti sürəti 17 m/s-dən yuxarı olmalıdır.Bu cihazın performansından asılıdır.Fərqli istehsalçılar çox fərqlidir.Həmçinin qarışdırma zamanı vakuum və temperatura nəzarət edin.Bu mərhələdə məhlulun hissəcik ölçüsünü və özlülüyünü mütəmadi olaraq aşkar etmək lazımdır.Hissəcik ölçüsü və özlülük bərk tərkibi, material xassələri, qidalanma ardıcıllığı və litium batareyanın istehsal prosesi ilə sıx bağlıdır.Bu zaman adi proses temperatur ≤30℃, rütubət ≤25%RH və vakuum dərəcəsi ≤-0,085mpa tələb edir.Qarışığı köçürmə tankına və ya boya sexinə köçürün.Bulamaç köçürüldükdən sonra onu ekranlaşdırmaq lazımdır.Məqsəd böyük hissəcikləri süzmək, ferromaqnit və digər maddələri çökdürmək və çıxarmaqdır.Böyük hissəciklər örtükə təsir edəcək və batareyanın həddindən artıq öz-özünə boşalmasına və ya qısaqapanma riskinə səbəb ola bilər;məhlulda çoxlu ferromaqnit material batareyanın həddindən artıq öz-özünə boşalmasına və digər qüsurlara səbəb ola bilər.Bu litium batareya istehsal prosesinin proses tələbləri bunlardır: temperatur ≤ 40°C, rütubət ≤ 25% RH, ekran mesh ölçüsü ≤ 100 mesh və hissəcik ölçüsü ≤ 15um.

Mənfi elektrodinqrediyentlər Litium batareyanın mənfi elektrodu aktiv materialdan, keçirici maddədən, bağlayıcıdan və dispersantdan ibarətdir.Əvvəlcə xammalı təsdiqləyin.Ənənəvi anod sistemi su əsaslı qarışdırma prosesidir (həlledici deionlaşdırılmış sudur), ona görə də xammal üçün xüsusi qurutma tələbləri yoxdur.Litium batareyanın istehsalı prosesi deionlaşdırılmış suyun keçiriciliyinin ≤1us/sm olmasını tələb edir.Seminar tələbləri: temperatur ≤40℃, rütubət ≤25%RH.Yapışqan hazırlayın.Xammal müəyyən edildikdən sonra ilk növbədə yapışqan (CMC və sudan ibarət) hazırlanmalıdır.Bu zaman qrafit C və keçirici maddəni quru qarışdırmaq üçün qarışdırıcıya tökün.Sirkulyasiya edən suyu vakuum etməmək və ya açmamaq tövsiyə olunur, çünki quru qarışdırma zamanı hissəciklər ekstrüde edilir, sürtülür və qızdırılır.Fırlanma sürəti aşağı sürətlə 15 ~ 20 rpm, kazıma və üyütmə dövrü 2-3 dəfə və interval vaxtı ≈15 dəqiqədir.Mikserə yapışqan tökün və tozsoranlamağa başlayın (≤-0,09mpa).Rezini aşağı sürətlə 15 ~ 20 rpm ilə 2 dəfə sıxın, sonra sürəti tənzimləyin (aşağı sürət 35 rpm, yüksək sürət 1200 ~ 1500 rpm) və hər bir istehsalçının yaş prosesinə uyğun olaraq təxminən 15 dəqiqə ~ 60 dəqiqə işləyin.Nəhayət, SBR-ni qarışdırıcıya tökün.SBR uzun zəncirli polimer olduğundan aşağı sürətlə qarışdırmaq tövsiyə olunur.Fırlanma sürəti uzun müddət çox sürətli olarsa, molekulyar zəncir asanlıqla qırılacaq və fəaliyyətini itirəcəkdir.35-40 rpm aşağı sürətlə və 1200-1800 rpm yüksək sürətlə 10-20 dəqiqə qarışdırmaq tövsiyə olunur.Test özlülüyü (2000~4000 mPa.s), hissəcik ölçüsü (35um≤), bərk tərkib (40-70%), vakuum dərəcəsi və ekran mesh (≤100 mesh).Xüsusi proses dəyərləri materialın fiziki xüsusiyyətlərindən və qarışdırma prosesindən asılı olaraq dəyişəcəkdir.Seminar temperatur ≤30℃ və rütubət ≤25%RH tələb edir.Kaplama katod örtüyü Litium batareyasının istehsal prosesi katod məhlulunun alüminium cərəyan kollektorunun AB səthinə bir səth sıxlığı ≈20~40 mq/sm2 (üçlü litium batareya növü) olan ekstruziya və ya püskürtülməsinə aiddir.Fırının temperaturu ümumiyyətlə 4-8 düyündən yuxarıdır və hər bölmənin bişirmə temperaturu krekinq zamanı eninə çatların və həlledici damcılamanın qarşısını almaq üçün faktiki ehtiyaclara uyğun olaraq 95°C ilə 120°C arasında tənzimlənir.Ötürmə örtüyü rulonunun sürət nisbəti 1.1-1.2-dir və boşluq mövqeyi litium yağıntısına səbəb ola biləcək batareyanın dövriyyəsi zamanı quyruq səbəbiylə etiket mövqeyinin həddindən artıq sıxılmasının qarşısını almaq üçün 20-30um nazikləşdirilir.Kaplama rütubəti ≤2000-3000ppm (materialdan və prosesdən asılı olaraq).Sexdə müsbət elektrodun temperaturu ≤30℃, rütubət isə ≤25% təşkil edir.Sxematik diaqram aşağıdakı kimidir: Kaplama lentinin sxematik diaqramı

3

Thelitium batareya istehsalıprosesimənfi elektrod örtüyümis cərəyan kollektorunun AB səthinə mənfi elektrod məhlulunun ekstruziya və ya püskürtülməsinə aiddir.Tək səth sıxlığı ≈ 10~15 mq/sm2.Kaplama sobasının temperaturu ümumiyyətlə 4-8 bölməyə (və ya daha çox) malikdir və hər bölmənin bişirmə temperaturu 80 ℃ ~ 105 ℃ təşkil edir.Pişirmə çatlarının və eninə çatların qarşısını almaq üçün faktiki ehtiyaclara uyğun olaraq tənzimlənə bilər.Transfer çarxının sürət nisbəti 1,2-1,3, boşluq 10-15um incəlmişdir, boya konsentrasiyası ≤3000ppm, atelyedə mənfi elektrod temperaturu ≤30℃, rütubət isə ≤25% təşkil edir.Müsbət boşqabın müsbət örtüyü quruduqdan sonra, tamburu proses zamanı uyğunlaşdırmaq lazımdır.Rolik elektrod təbəqəsini sıxlaşdırmaq üçün istifadə olunur (vahid həcmdə sarğı kütləsi).Hal-hazırda, litium batareyanın istehsal prosesində iki müsbət elektrod presləmə üsulu var: isti presləmə və soyuq presləmə.Soyuq presləmə ilə müqayisədə, isti presləmə daha yüksək sıxılma və daha aşağı rebound sürətinə malikdir.Bununla belə, soyuq presləmə prosesi nisbətən sadədir və idarə etmək və idarə etmək asandır.Rolikanın əsas avadanlığı aşağıdakı proses qiymətlərinə, sıxılma sıxlığına, geri çəkilmə sürətinə və uzanmağa nail olmaqdır.Eyni zamanda qeyd etmək lazımdır ki, çubuq parçasının səthində kövrək çiplərin, sərt topaqların, düşmüş materialların, dalğalı kənarların və s., boşluqlarda qırılmalara icazə verilmir.Bu zaman atelye mühitinin temperaturu: ≤23℃, rütubət: ≤25%.Cari ənənəvi materialların həqiqi sıxlığı:

4

Tez-tez istifadə olunan sıxılma:

Rebound dərəcəsi: ümumi rebound 2-3 μm

Uzatma: Müsbət elektrod təbəqəsi ümumiyyətlə ≈1.002-dir

5

 

Müsbət elektrod rulonu tamamlandıqdan sonra növbəti addım bütün elektrod parçasını eyni genişlikdə (batareyanın hündürlüyünə uyğun) kiçik zolaqlara bölməkdir.Dilmə zamanı dirək parçasının buruqlarına diqqət yetirin.İkiölçülü avadanlığın köməyi ilə dirək parçalarını X və Y istiqamətlərində burrs üçün hərtərəfli yoxlamaq lazımdır.Uzununa burr uzunluğu prosesi Y≤1/2 H diafraqma qalınlığı.Sexin ətraf temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi isə ≤-30℃ olmalıdır.Litium batareya mənfi elektrod təbəqələri üçün mənfi elektrod təbəqələrinin istehsal prosesi müsbət elektrodlarla eynidir, lakin proses dizaynı fərqlidir.Sexin ətraf temperaturu ≤23℃, rütubət isə ≤25% olmalıdır.Ümumi mənfi elektrod materiallarının həqiqi sıxlığı:

6

Tez-tez istifadə olunan mənfi elektrodun sıxılması: Geri dönmə dərəcəsi: Ümumi rebound 4-8um Uzatma: Müsbət boşqab ümumiyyətlə ≈ 1.002 Litium batareyasının müsbət elektrodun soyulması istehsal prosesi müsbət elektrodun soyulması prosesinə bənzəyir və hər ikisi X və Y istiqamətləri.Sexin ətraf temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi isə ≤-30℃ olmalıdır.Müsbət boşqab soyulmağa hazır olduqdan sonra müsbət boşqab qurudulmalıdır (120°C), sonra alüminium təbəqə qaynaqlanır və qablaşdırılır.Bu proses zamanı nişanın uzunluğu və qəlibləmə eni nəzərə alınmalıdır.Nümunə kimi **650 dizaynını (məsələn, 18650 batareyası) götürsək, açıq nimçələri olan dizayn, əsasən qapaq və yuvarlanan yiv qaynağı zamanı katod lövhələrinin ağlabatan əməkdaşlığını nəzərə almaqdır.Dirək lövhələri çox uzun müddət açıq qalırsa, yuvarlanma prosesi zamanı dirək lövhələri ilə polad qabıq arasında asanlıqla qısaqapanma baş verə bilər.Qulaq çox qısa olarsa, qapaq lehimlənə bilməz.Hal-hazırda iki növ ultrasəs qaynaq başlıqları var: xətti və nöqtə formalı.Daxili proseslərdə həddindən artıq cərəyan və qaynaq gücü mülahizələrinə görə əsasən xətti qaynaq başlıqlarından istifadə olunur.Bundan əlavə, yüksək temperaturlu yapışqan lehim lövhələrini örtmək üçün istifadə olunur, əsasən metal buruqların və metal zibillərin səbəb olduğu qısa qapanma riskinin qarşısını almaq üçün.Sexin ətraf mühitin temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi ≤-30℃, katod rütubəti isə ≤500-1000ppm olmalıdır.

8 78

 

Mənfi Plitənin HazırlanmasıMənfi plitənin qurudulması lazımdır (105-110 ° C), sonra nikel təbəqələri qaynaqlanır və qablaşdırılır.Lehim lövhəsinin uzunluğu və formalaşma eni də nəzərə alınmalıdır.Sexin ətraf mühitin temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi ≤-30℃, mənfi elektrodun rütubəti isə ≤500-1000ppm olmalıdır.Sarma ayırıcını, müsbət elektrod təbəqəsini və mənfi elektrod təbəqəsini dolama maşını vasitəsilə dəmir nüvəyə bükməkdir.Prinsip müsbət elektrodu mənfi elektrodla bükmək və sonra müsbət və mənfi elektrodları ayırıcı vasitəsilə ayırmaqdır.Ənənəvi sistemin mənfi elektrodu batareya dizaynının nəzarət elektrodu olduğundan, tutum dizaynı müsbət elektroddan daha yüksəkdir, beləliklə, formalaşma doldurulması zamanı müsbət elektrodun Li+ "boşluqda" saxlanıla bilər. mənfi elektrod.Sarma zamanı dolama gərginliyinə və dirək parçasının düzülməsinə xüsusi diqqət yetirilməlidir.Çox kiçik sarım gərginliyi daxili müqavimətə və korpusun daxil edilməsi sürətinə təsir edəcəkdir.Həddindən artıq gərginlik qısa qapanma və ya qırılma riskinə səbəb ola bilər.Hizalama mənfi elektrodun, müsbət elektrodun və ayırıcının nisbi mövqeyinə aiddir.Mənfi elektrodun eni 59,5 mm, müsbət elektrod 58 mm, ayırıcı isə 61 mm-dir.Qısa qapanma riskinin qarşısını almaq üçün oxutma zamanı üçü uyğunlaşdırılıb.Sarma gərginliyi ümumiyyətlə müsbət qütb üçün 0,08-0,15Mpa, mənfi qütb üçün 0,08-0,15Mpa, yuxarı diafraqma üçün 0,08-0,15Mpa və aşağı diafraqma üçün 0,08-0,15Mpa arasındadır.Xüsusi tənzimləmələr avadanlıq və prosesdən asılıdır.Bu emalatxananın ətraf mühitin temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi ≤-30℃, nəmlik isə ≤500-1000ppm-dir.

9

Korpuslu batareyanın nüvəsi korpusa quraşdırılmazdan əvvəl, 200~500V-lik Hi-Pot testi tələb olunur (yüksək gərginlikli batareyanın qısaqapanma olub-olmadığını yoxlamaq üçün) və tozun içərisinə quraşdırılmazdan əvvəl əlavə nəzarət etmək üçün tozsoran da tələb olunur. Hal.Litium batareyaların üç əsas nəzarət nöqtəsi nəmlik, buruqlar və tozdur.Əvvəlki proses başa çatdıqdan sonra, aşağı contasını batareyanın nüvəsinin altına daxil edin, müsbət elektrod təbəqəsini əyin ki, səth batareyanın nüvəsinin sarım deşiyinə baxsın və nəhayət, onu polad qabığa və ya alüminium qabığa şaquli olaraq daxil edin.Nümunə olaraq 18650 tipini götürsək, xarici diametri ≈ 18mm + hündürlüyü ≈ 71.5mm.Yara özəyinin kəsik sahəsi polad qutunun daxili en kəsiyi sahəsindən kiçik olduqda, polad qutunun daxil edilməsi nisbəti təxminən 97% -dən 98,5% -ə qədərdir.Çünki sonradan enjeksiyon zamanı dirək parçasının rebound dəyəri və mayenin nüfuz dərəcəsi nəzərə alınmalıdır.Səthin alt örtüyü ilə eyni prosesə üst örtükün yığılması daxildir.Sexin ətraf temperaturu ≤23℃, şeh nöqtəsi isə ≤-40℃ olmalıdır.

10

 

Rollinglehim nüvəsinin ortasına bir lehim pinini (adətən mis və ya ərintidən hazırlanır) daxil edir.Ümumi istifadə olunan qaynaq sancaqları Φ2.5*1.6mm-dir və mənfi elektrodun qaynaq gücü ≥12N olmalıdır.Çox aşağı olarsa, asanlıqla virtual lehimləmə və həddindən artıq daxili müqavimətə səbəb olacaqdır.Çox yüksək olarsa, polad qabığın səthindəki nikel təbəqəsini qaynaqlamaq asandır, nəticədə lehim birləşmələri yaranır, pas və sızma kimi gizli təhlükələrə səbəb olur.Yuvarlanan yivin sadə anlayışı sarsılmış batareyanın nüvəsini sarsıtmadan korpusa bərkitməkdir.Bu litium batareyanın istehsal prosesində, korpusun çox yüksək eninə sürətlə kəsilməməsi üçün eninə ekstruziya sürətinin və uzununa basma sürətinin uyğunluğuna xüsusi diqqət yetirilməlidir və çentiğin nikel təbəqəsi yıxıldıqda yıxılacaqdır. uzununa sürət çox sürətlidir və ya çentik hündürlüyü təsirlənəcək və sızdırmazlığa təsir edəcəkdir.Oluğun dərinliyi, uzanması və hündürlüyü üçün proses qiymətlərinin standartlara uyğun olub-olmadığını yoxlamaq lazımdır (praktiki və nəzəri hesablamalarla).Ümumi plitə ölçüləri 1,0, 1,2 və 1,5 mm-dir.Yuvarlanan yiv tamamlandıqdan sonra metal qalıqların qarşısını almaq üçün bütün maşın yenidən tozsoranla təmizlənməlidir.Vakuum dərəcəsi ≤-0,065Mpa, tozsorma müddəti isə 1~2s olmalıdır.Bu emalatxananın ətraf mühitin temperaturu tələbləri ≤23℃, şeh nöqtəsi isə ≤-40℃-dir.Batareya nüvəsinin bişirilməsi Silindrik batareya təbəqələri yuvarlandıqdan və yivləndikdən sonra növbəti litium batareya istehsal prosesi çox vacibdir: çörəkçilik.Batareya hüceyrələrinin istehsalı zamanı müəyyən miqdarda nəmlik daxil olur.Nəmlik standart diapazonda vaxtında idarə edilə bilməzsə, batareyanın performansı və təhlükəsizliyi ciddi şəkildə təsirlənəcəkdir.Ümumiyyətlə, çörək bişirmək üçün avtomatik vakuum sobası istifadə olunur.Bişiriləcək hüceyrələri səliqə ilə düzün, quruducunu sobaya qoyun, parametrləri təyin edin və temperaturu 85°C-ə qaldırın (nümunə olaraq litium-dəmir fosfat batareyalarını götürün).Aşağıdakılar batareya hüceyrələrinin bir neçə fərqli spesifikasiyası üçün bişirmə standartlarıdır:

11

Maye enjeksiyonuLitium batareyasının istehsalı prosesi bişmiş batareya hüceyrələrinin rütubət sınağını əhatə edir.Yalnız əvvəlki çörəkçilik standartlarına çatdıqdan sonra növbəti mərhələyə keçə bilərsiniz: elektrolitin vurulması.Bişmiş batareyaları tez bir zamanda vakuum əlcək qutusuna qoyun, çəkisini çəkin və qeyd edin, inyeksiya fincanına qoyun və nəzərdə tutulmuş elektrolitin çəkisini stəkana əlavə edin (adətən mayeyə batırılmış batareya sınağı aparılır: batareyanı kuboka qoyun. orta).Batareyanın nüvəsini elektrolitə qoyun, bir müddət isladın, batareyanın maksimum maye udma qabiliyyətini yoxlayın (adətən mayeni eksperimental həcmə uyğun doldurun), vakuum üçün vakuum qutusuna qoyun (vakuum dərəcəsi ≤ - 0,09Mpa) və elektrolitin elektroda nüfuz etməsini sürətləndirin.Bir neçə dövrədən sonra batareya parçalarını çıxarın və çəkin.Enjeksiyon həcminin dizayn dəyərinə uyğun olub olmadığını hesablayın.Əgər azdırsa, onu doldurmaq lazımdır.Çox varsa, dizayn tələblərinə cavab verənə qədər artıqlığı tökün.Əlcək qutusu mühiti temperatur ≤23℃ və çiy nöqtəsi ≤-45℃ tələb edir.

12

QaynaqBu litium batareya istehsal prosesi zamanı batareya qapağı əvvəlcədən əlcək qutusuna yerləşdirilməlidir və batareya qapağı bir əllə super qaynaq maşınının alt qəlibinə sabitlənməlidir və batareyanın nüvəsi digər tərəfdən tutulmalıdır. əl.Batareya hüceyrəsinin müsbət qapağı qapağın terminal qapağı ilə hizalayın.Müsbət terminal qapağının qapağın terminal qapağı ilə hizalandığını təsdiq etdikdən sonra ultrasəs qaynaq maşınına addımlayın.Sonra qaynaq maşınının ayaq açarına keçin.Bundan sonra, lehim lövhələrinin qaynaq təsirini yoxlamaq üçün batareya bloku tam yoxlanılmalıdır.

 

Lehim lövhələrinin düz olub-olmadığını müşahidə edin.

 

Boş olub-olmadığını görmək üçün lehim lövhəsini yumşaq bir şəkildə çəkin.

 

Batareya qapağı möhkəm qaynaqlanmayan batareyaları yenidən qaynaq etmək lazımdır.

 


Göndərmə vaxtı: 27 may 2024-cü il