Nopean kehityksen myötälitiumparistoteollisuudessa litiumakkujen käyttöskenaariot laajenevat edelleen ja niistä tulee välttämätön energialaite ihmisten elämässä ja työssä.Mitä tulee räätälöityjen litiumakkujen valmistajien tuotantoprosessiin, litiumakkujen valmistusprosessi sisältää pääasiassa ainesosia, pinnoituksen, kalvon, valmistuksen, käämityksen, kuorimisen, valssauksen, paistamisen, nesteen ruiskutuksen, hitsauksen jne. Seuraavassa esitellään litiumakun valmistusprosessi.Positiivisten elektrodien ainesosat Litiumakkujen positiivinen elektrodi koostuu aktiivisista materiaaleista, johtavista aineista, liimoista jne. Ensin vahvistetaan ja paistetaan raaka-aineet.Yleisesti ottaen sähköä johtavaa ainetta on kypsennettävä ≈120 ℃ lämpötilassa 8 tuntia ja liima-PVDF:tä 8 tuntia lämpötilassa ≈80 ℃.Se, vaativatko aktiiviset materiaalit (LFP, NCM jne.) paistamista ja kuivausta, riippuu raaka-aineiden tilasta.Tällä hetkellä yleinen litiumakkupaja vaatii lämpötilaa ≤ 40 ℃ ja kosteutta ≤ 25 % RH.Kuivumisen jälkeen PVDF-liima (PVDF-liuotin, NMP-liuos) on valmistettava etukäteen.PVDF-liiman laatu on kriittinen akun sisäisen resistanssin ja sähköisen suorituskyvyn kannalta.Liiman levitykseen vaikuttavia tekijöitä ovat lämpötila ja sekoitusnopeus.Mitä korkeampi lämpötila, liiman kellastuminen vaikuttaa tarttumiseen.Jos sekoitusnopeus on liian nopea, liima voi vaurioitua helposti.Spesifinen pyörimisnopeus riippuu dispersiolevyn koosta.Yleisesti ottaen dispersiolevyn lineaarinen nopeus on 10-15m/s (laitteistosta riippuen).Tällä hetkellä sekoitussäiliön on kytkettävä kiertovesi päälle, ja lämpötilan tulee olla ≤30 °C.

Lisää katodiliete erissä.Tässä vaiheessa sinun on kiinnitettävä huomiota materiaalien lisäysjärjestykseen.Lisää ensin aktiivinen materiaali ja johtava aine, sekoita hitaasti ja lisää sitten liima.Myös syöttöaika ja syöttösuhde on toteutettava tiukasti litiumakun tuotantoprosessin mukaisesti.Toiseksi, laitteiden pyörimisnopeutta ja pyörimisnopeutta on valvottava tiukasti.Yleisesti ottaen dispersion lineaarinopeuden tulisi olla yli 17 m/s.Tämä riippuu laitteen suorituskyvystä.Eri valmistajat vaihtelevat suuresti.Säädä myös sekoituksen tyhjiötä ja lämpötilaa.Tässä vaiheessa lietteen hiukkaskoko ja viskositeetti on määritettävä säännöllisesti.Hiukkaskoko ja viskositeetti liittyvät läheisesti kiintoainepitoisuuteen, materiaalin ominaisuuksiin, syöttöjärjestykseen ja litiumakun valmistusprosessiin.Tällä hetkellä tavanomainen prosessi vaatii lämpötilan ≤ 30 ℃, kosteuden ≤ 25 % RH ja tyhjiöasteen ≤ -0,085 mpa.Siirrä liete siirtosäiliöön tai maalaamoon.Kun liete on siirretty pois, se on seulottava.Tarkoituksena on suodattaa suuria hiukkasia, saostaa ja poistaa ferromagneettisia ja muita aineita.Suuret hiukkaset vaikuttavat pinnoitteeseen ja voivat aiheuttaa akun liiallisen itsepurkauksen tai oikosulun riskin.Liian paljon ferromagneettista materiaalia lietteessä voi aiheuttaa akun liiallisen itsepurkauksen ja muita vikoja.Tämän litiumpariston valmistusprosessin prosessivaatimukset ovat: lämpötila ≤ 40 °C, kosteus ≤ 25 % RH, seulan silmäkoko ≤ 100 mesh ja hiukkaskoko ≤ 15 um.

Negatiivinen elektrodiainesosat Litiumakun negatiivinen elektrodi koostuu aktiivisesta materiaalista, johtavasta aineesta, sideaineesta ja dispergointiaineesta.Vahvista ensin raaka-aineet.Perinteinen anodijärjestelmä on vesipohjainen sekoitusprosessi (liuotin on deionisoitua vettä), joten raaka-aineille ei ole erityisiä kuivausvaatimuksia.Litiumpariston valmistusprosessi vaatii deionisoidun veden johtavuuden olevan ≤1us/cm.Työpajan vaatimukset: lämpötila ≤40℃, kosteus ≤25%RH.Valmista liima.Kun raaka-aineet on määritetty, on ensin valmistettava liima (koostuu CMC:stä ja vedestä).Kaada tässä vaiheessa grafiitti C ja johtava aine sekoittimeen kuivasekoitusta varten.Kiertovettä ei suositella imuroimaan tai käynnistämään, koska kuivasekoituksen aikana hiukkaset ekstrudoidaan, hierotaan ja kuumennetaan.Pyörimisnopeus on alhainen nopeus 15 ~ 20 rpm, kaavinta ja hiontajakso on 2-3 kertaa ja väliaika on ≈15 minuuttia.Kaada liima sekoittimeen ja aloita imurointi (≤-0.09mpa).Purista kumia alhaisella nopeudella 15–20 rpm 2 kertaa, säädä sitten nopeutta (matala nopeus 35 rpm, suuri nopeus 1200–1500 rpm) ja käytä noin 15–60 minuuttia kunkin valmistajan märkäprosessin mukaan.Kaada lopuksi SBR tehosekoittimeen.Hidas sekoitus on suositeltavaa, koska SBR on pitkäketjuinen polymeeri.Jos pyörimisnopeus on liian nopea pitkään, molekyyliketju katkeaa helposti ja menettää aktiivisuuden.On suositeltavaa sekoittaa alhaisella nopeudella 35-40 rpm ja suurella nopeudella 1200-1800 rpm 10-20 minuuttia.Testaa viskositeetti (2000-4000 mPa.s), hiukkaskoko (35um≤), kiintoainepitoisuus (40-70 %), tyhjiöaste ja seulaverkko (≤100 mesh).Erityiset prosessiarvot vaihtelevat riippuen materiaalin fysikaalisista ominaisuuksista ja sekoitusprosessista.Työpaja vaatii lämpötilaa ≤30℃ ja kosteutta ≤25%RH.Katodipinnoitteen pinnoitus Litiumpariston valmistusprosessi tarkoittaa katodilietteen suulakepuristamista tai ruiskuttamista alumiinivirran kerääjän AB-pinnalle, jolloin yksittäisen pinnan tiheys on ≈20-40 mg/cm2 (kolmiosakkutyyppi).Uunin lämpötila on yleensä yli 4-8 solmua, ja kunkin osan paistolämpötila säädetään välillä 95°C - 120°C todellisten tarpeiden mukaan, jotta vältetään poikittaiset halkeamat ja liuottimen tippuminen paistohalkeilun aikana.Siirtopinnoiterullan nopeussuhde on 1,1-1,2, ja rakokohtaa ohennetaan 20-30 um, jotta vältetään tarran paikan liiallinen tiivistyminen akun kierron aikana tapahtuvan pyrstön vuoksi, mikä voi johtaa litiumin saostumiseen.Pinnoitteen kosteus ≤2000-3000ppm (riippuen materiaalista ja prosessista).Positiivisen elektrodin lämpötila konepajassa on ≤30℃ ja kosteus ≤25%.Kaaviokaavio on seuraava: Pinnoitenauhan kaavio

Thelitiumakun valmistusprosessinegatiivinen elektrodin pinnoiteTermi "negatiivisen elektrodilietteen" suulakepuristamista tai ruiskuttamista kuparivirtakollektorin AB-pinnalle.Yhden pinnan tiheys ≈ 10-15 mg/cm2.Päällystysuunin lämpötilassa on yleensä 4-8 osaa (tai enemmän), ja kunkin osan paistolämpötila on 80 ℃ ~ 105 ℃.Sitä voidaan säätää todellisten tarpeiden mukaan paistohalkeamien ja poikittaisten halkeamien välttämiseksi.Siirtotelan nopeussuhde on 1,2-1,3, rakoa ohennettu 10-15um, maalipitoisuus ≤3000ppm, negatiivinen elektrodin lämpötila työpajassa ≤30℃ ja kosteus ≤25%.Kun positiivisen levyn positiivinen pinnoite on kuivunut, rumpu on kohdistettava prosessin aikana.Telaa käytetään elektrodilevyn tiivistämiseen (sidoksen massa tilavuusyksikköä kohti).Tällä hetkellä litiumakun valmistusprosessissa on kaksi positiivisen elektrodin puristusmenetelmää: kuumapuristus ja kylmäpuristus.Kylmäpuristukseen verrattuna kuumapuristuksessa on suurempi tiivistys ja pienempi palautumisnopeus.Kylmäpuristusprosessi on kuitenkin suhteellisen yksinkertainen ja helppokäyttöinen ja ohjattava.Telan päävarusteena on saavuttaa seuraavat prosessiarvot, tiivistystiheys, palautumisnopeus ja venymä.Samalla on huomioitava, että sauvakappaleen pinnalla ei saa olla hauraita lastuja, kovia kokkareita, pudonneita materiaaleja, aaltoilevia reunoja jne., eikä aukoissa saa olla murtumia.Tällä hetkellä työpajan ympäristön lämpötila: ≤23℃, kosteus: ≤25%.Nykyisten tavanomaisten materiaalien todellinen tiheys:

Yleisesti käytetty tiivistys:

Kiihtymisnopeus: yleinen palautumisnopeus 2-3 μm

Venymä: Positiivinen elektrodilevy on yleensä ≈1,002

Kun positiivinen elektrodirulla on valmis, seuraava vaihe on jakaa koko elektrodipala pieniksi, saman leveiksi nauhoiksi (vastaten akun korkeutta).Leikkauksessa kiinnitä huomiota pylväskappaleen purseisiin.Pylväskappaleet on tarkastettava kokonaisvaltaisesti jäysteiden varalta X- ja Y-suunnassa kaksiulotteisen laitteiston avulla.Pitkittäispurseen pituusprosessi Y≤1/2 H kalvon paksuus.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤23℃ ja kastepisteen ≤-30℃.Litiumpariston negatiivisten elektrodilevyjen valmistusprosessi on sama kuin positiivisten elektrodien, mutta prosessin rakenne on erilainen.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤23℃ ja kosteuden ≤25%.Yleisten negatiivisten elektrodien materiaalien todellinen tiheys:

Yleisesti käytetty negatiivisen elektrodin tiivistys: Palautumisnopeus: Yleinen palautus 4-8um Venymä: Positiivinen levy yleensä ≈ 1,002 Litiumakun positiivisen elektrodin kuorintaprosessi on samanlainen kuin positiivisen elektrodin kuorintaprosessi, ja molempien on säädettävä X- ja Y-suunnat.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤23℃ ja kastepisteen ≤-30℃.Kun positiivinen levy on valmis kuorittavaksi, positiivinen levy on kuivattava (120 °C), minkä jälkeen alumiinilevy hitsataan ja pakataan.Tämän prosessin aikana kielekkeen pituus ja listan leveys on otettava huomioon.Kun otetaan esimerkkinä malli **650 (kuten 18650 akku), esillä olevilla kielekkeillä varustetussa rakenteessa on pääasiassa otettava huomioon katodiliuskojen kohtuullinen yhteistyö kannen ja telan urahitsauksen aikana.Jos napakielekkeet ovat esillä liian kauan, valssausprosessin aikana napakielekkeiden ja teräskuoren välillä voi helposti syntyä oikosulku.Jos korvake on liian lyhyt, korkkia ei voi juottaa.Tällä hetkellä ultraäänihitsauspäitä on kahta tyyppiä: lineaarisia ja pistemäisiä.Kotimaisissa prosesseissa käytetään enimmäkseen lineaarisia hitsauspäitä ylivirta- ja hitsauslujuuden vuoksi.Lisäksi juotosliuskojen peittämiseen käytetään korkean lämpötilan liimaa, lähinnä metallipurseiden ja metalliroskien aiheuttamien oikosulkujen välttämiseksi.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤23℃, kastepisteen ≤-30℃ ja katodin kosteuspitoisuuden tulee olla ≤500-1000 ppm.

Negatiivilevyn valmisteluNegatiivilevy on kuivattava (105-110°C), jonka jälkeen nikkelilevyt hitsataan ja pakataan.Juotosnauhan pituus ja muotoiluleveys on myös otettava huomioon.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤ 23 ℃, kastepisteen ≤ -30 ℃ ja negatiivisen elektrodin kosteuspitoisuuden tulee olla ≤ 500-1000 ppm.Käämitys on kelattava erotin, positiivinen elektrodilevy ja negatiivinen elektrodilevy rautasydämeen käämityskoneen kautta.Periaate on kääriä positiivinen elektrodi negatiiviseen elektrodiin ja erottaa sitten positiivinen ja negatiivinen elektrodi erottimen kautta.Koska perinteisen järjestelmän negatiivinen elektrodi on akun suunnittelun ohjauselektrodi, on kapasiteetin rakenne suurempi kuin positiivisen elektrodin, joten muodostuslatauksen aikana positiivisen elektrodin Li+ voidaan varastoida akun "vapaasti". negatiivinen elektrodi.Käämityksen aikana on kiinnitettävä erityistä huomiota käämityksen kireyteen ja napakappaleiden järjestelyyn.Liian pieni käämijännitys vaikuttaa sisäiseen vastukseen ja kotelon asennusnopeuteen.Liiallinen jännitys voi aiheuttaa oikosulun tai lohkeilun vaaran.Kohdistus viittaa negatiivisen elektrodin, positiivisen elektrodin ja erottimen suhteelliseen sijaintiin.Negatiivisen elektrodin leveys on 59,5 mm, positiivisen elektrodin leveys 58 mm ja erottimen 61 mm.Nämä kolme ovat kohdakkain toiston aikana oikosulkuvaaran välttämiseksi.Käämijännitys on yleensä välillä 0,08-0,15 Mpa positiivisella navalla, 0,08-0,15 Mpa negatiivisella navalla, 0,08-0,15 Mpa ylemmällä kalvolla ja 0,08-0,15 Mpa alemmalla kalvolla.Tietyt säädöt riippuvat laitteistosta ja prosessista.Tämän työpajan ympäristön lämpötila on ≤23 ℃, kastepiste ≤-30 ℃ ja kosteuspitoisuus ≤500-1000 ppm.

Ennen kuin koteloitu akkusydän asennetaan koteloon, vaaditaan 200–500 V:n Hi-Pot-testi (jos testataan, onko suurjänniteakku oikosulussa), ja imurointia tarvitaan myös pölyn poistamiseksi ennen asennusta. tapaus.Litiumakkujen kolme tärkeintä ohjauspistettä ovat kosteus, purseet ja pöly.Kun edellinen prosessi on valmis, aseta alempi tiiviste akun ytimen pohjaan, taivuta positiivinen elektrodilevy niin, että pinta on akun ytimen käämitysreikään päin, ja aseta se lopuksi pystysuoraan teräskuoreen tai alumiinikuoreen.Esimerkkinä tyypin 18650 ulkohalkaisija ≈ 18 mm + korkeus ≈ 71,5 mm.Kun kierretyn ytimen poikkileikkausala on pienempi kuin teräskotelon sisäpoikkileikkausala, teräskotelon asennusnopeus on noin 97–98,5 %.Koska napakappaleen palautumisarvo ja nesteen tunkeutumisaste myöhemmän ruiskutuksen aikana on otettava huomioon.Sama prosessi kuin pinta-aluskate sisältää yläaluskerroksen kokoamisen.Työpajan ympäristön lämpötilan tulee olla ≤23℃ ja kastepisteen ≤-40℃.

Rullaaasettaa juotostapin (yleensä kuparista tai metalliseoksesta) juotosytimen keskelle.Yleisesti käytetyt hitsausnastat ovat Φ2,5*1,6mm, ja negatiivisen elektrodin hitsauslujuuden tulee olla ≥12N, jotta ne voidaan hyväksyä.Jos se on liian alhainen, se aiheuttaa helposti virtuaalista juottamista ja liiallista sisäistä vastusta.Jos se on liian korkea, nikkelikerros on helppo hitsata pois teräskuoren pinnalta, jolloin syntyy juotosliitoksia, jotka johtavat piileviin vaaroihin, kuten ruosteeseen ja vuotamiseen.Yksinkertainen ymmärrys rullaavasta urasta on kiinnittää kierretty akun ydin koteloon tärisemättä.Tämän litiumakun valmistusprosessissa on kiinnitettävä erityistä huomiota poikittaisen puristusnopeuden ja pituussuuntaisen puristusnopeuden yhteensovittamiseen, jotta vältetään kotelon leikkaaminen liian suurella poikittaisella nopeudella ja loven nikkelikerros putoaa, jos pituussuuntainen nopeus on liian nopea tai se vaikuttaa loven korkeuteen ja tiivistykseen.On tarpeen tarkistaa, ovatko uran syvyyden, ulottuvuuden ja uran korkeuden prosessiarvot standardien mukaiset (käytännöllisin ja teoreettisin laskelmin).Yleiset keittotason koot ovat 1,0, 1,2 ja 1,5 mm.Kun valssausura on valmis, koko kone on imuroitava uudelleen metallijätteen välttämiseksi.Tyhjiöasteen tulee olla ≤-0,065 Mpa ja imurointiajan tulee olla 1-2 s.Tämän työpajan ympäristön lämpötilavaatimukset ovat ≤23℃ ja kastepiste ≤-40℃.Akkuytimen leivonta Kun lieriömäiset akkulevyt on rullattu ja uritettu, seuraava litiumakun valmistusprosessi on erittäin tärkeä: leivonta.Akkukennojen valmistuksen aikana lisätään tietty määrä kosteutta.Jos kosteutta ei voida hallita standardialueella ajoissa, akun suorituskyky ja turvallisuus heikkenevät vakavasti.Yleensä leivontaan käytetään automaattista tyhjiöuunia.Järjestä paistettavat kennot siististi, laita kuivausaine uuniin, aseta parametrit ja nosta lämpötila 85°C:een (esimerkiksi litiumrautafosfaattiakut).Seuraavat ovat paistostandardit useille eri akkukennoille:

Nesteen ruiskutusLitiumpariston valmistusprosessiin kuuluu paistettujen akkukennojen kosteustestaus.Vasta aiempien paistostandardien saavuttamisen jälkeen voit siirtyä seuraavaan vaiheeseen: elektrolyytin ruiskuttamiseen.Laita paistetut paristot nopeasti tyhjiöhansikaslokeroon, punnitse ja kirjaa paino, laita injektiokuppi päälle ja lisää suunniteltu paino elektrolyyttiä kuppiin (yleensä suoritetaan nesteeseen upotettu akkutesti: laita akku kuppiin keskellä).Laita akun ydin elektrolyyttiin, liota sitä jonkin aikaa, testaa akun maksiminesteen imukyky (täytä neste yleensä kokeellisen tilavuuden mukaan), laita se tyhjiölaatikkoon tyhjiöimään (tyhjiöaste ≤ - 0,09 Mpa) ja nopeuttaa elektrolyytin tunkeutumista elektrodiin.Poista pariston osat useiden jaksojen jälkeen ja punnitse ne.Laske, vastaako ruiskutustilavuus suunnitteluarvoa.Jos se on vähemmän, se on täydennettävä.Jos sitä on liikaa, kaada ylimäärä pois, kunnes täytät suunnitteluvaatimukset.Käsinekoteloympäristö vaatii lämpötilan ≤23℃ ja kastepisteen ≤-45℃.

HitsausTämän litiumakun valmistusprosessin aikana akun kansi on asetettava hansikaslokeroon etukäteen ja akun kansi on kiinnitettävä superhitsauskoneen alempaan muottiin toisella kädellä ja akun ytimestä on pidettävä kiinni toisella kädellä. käsi.Kohdista akkukennon positiivinen korvake kannen napakielekkeen kanssa.Kun olet varmistanut, että positiivisen navan korvake on kohdistettu kannen liittimen korvakkeen kanssa, astu ultraäänihitsauskoneeseen.Astu sitten hitsauskoneen jalkakytkimeen.Tämän jälkeen akkuyksikkö tulee tarkastaa kokonaan juotoskielekkeiden hitsausvaikutuksen tarkistamiseksi.

Tarkkaile, ovatko juotoskielekkeet kohdakkain.

Vedä varovasti juotoskielekkeestä nähdäksesi, onko se löysällä.

Akut, joiden akkukansi ei ole tiukasti hitsattu, on hitsattava uudelleen.