Prucessu di fabricazione di batterie di lithium

Prucessu di fabricazione di batterie di lithium

Introduzione generale à u prucessu di fabricazione di batterie di lithium

Cù u rapidu sviluppu di ubatteria di lithiumindustria, i scenarii di applicazione di batterie di lithium cuntinueghjanu à espansione è diventanu un dispositivu energeticu indispensabile in a vita è u travagliu di e persone.Quandu si tratta di u prucessu di produzzione di fabricatori di batterie di lithium customizati, u prucessu di produzzione di batterie di lithium include principalmente ingredienti, rivestimenti, sheeting, preparazione, bobinatura, sbucciatura, rolling, coking, injection liquid, welding, etc. u prucessu di pruduzzioni di batterie di lithium.Ingredienti di l'elettrodu pusitivu L'elettrodu pusitivu di e batterie di lithium hè cumpostu di materiali attivi, agenti cunduttivi, adesivi, etc. Prima, a materia prima hè cunfirmata è cotta.In generale, l'agente conduttivu deve esse cottu à ≈120 ℃ per 8 ore, è l'adesivo PVDF deve esse cottu à ≈80 ℃ per 8 ore.Sia i materiali attivi (LFP, NCM, etc.) necessanu coccia è siccà dipende da u statu di e materie prime.Attualmente, l'attellu generale di batterie di lithium richiede una temperatura ≤40℃ è umidità ≤25% RH.Dopu chì l'asciugatura hè finita, a cola PVDF (solvente PVDF, suluzione NMP) deve esse preparata in anticipu.A qualità di a cola PVDF hè critica per a resistenza interna è a prestazione elettrica di a bateria.I fatturi chì affettanu l'applicazione di cola includenu a temperatura è a velocità di agitazione.A più alta a temperatura, u giallu di a cola affettarà l'aderenza.Se a velocità di mistura hè troppu veloce, a cola pò esse facilmente dannata.A velocità di rotazione specifica dipende da a dimensione di u discu di dispersione.In generale, a velocità lineale di u discu di dispersione hè 10-15m / s (secondu l'equipaggiu).À questu tempu, u tank di mischju hè necessariu per accende l'acqua circulante, è a temperatura deve esse ≤30 ° C.

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Aghjunghjite a slurry di cathode in lotti.À questu tempu, avete bisognu à attentu à l'ordine di aghjunghje materiali.Prima aghjunghje u materiale attivu è l'agente conduttivu, stirate lentamente, dopu aghjunghje a cola.U tempu di alimentazione è u rapportu di alimentazione deve ancu esse strettamente implementatu secondu u prucessu di produzzione di batterie di lithium.Siconda, a velocità di rotazione è a velocità di rotazione di l'equipaggiu deve esse strettamente cuntrullata.In generale, a velocità lineale di dispersione deve esse sopra à 17 m/s.Stu dipende di u funziunamentu di u dispusitivu.Diversi pruduttori varianu assai.Cuntrolla ancu u vacuum è a temperatura di u mischju.À questu stadiu, a dimensione di particella è a viscosità di u slurry deve esse rilevatu regularmente.A dimensione di e particella è a viscosità sò strettamente ligati à u cuntenutu solidu, e proprietà di u materiale, a sequenza di alimentazione è u prucessu di fabricazione di batterie di lithium.À questu tempu, u prucessu convenzionale richiede una temperatura ≤30℃, umidità ≤25% RH, è un gradu di vacuum ≤-0.085mpa.Trasferisce u slurry à un tank di trasferimentu o pittura.Dopu chì u slurry hè trasferitu fora, deve esse screened.U scopu hè di filtrà particeddi grossi, precipitate è sguassà ferromagneticu è altri sustanzi.I particeddi grossi affettanu u revestimentu è ponu causà l'autodiscarica eccessiva di a bateria o risicu di cortu circuitu;troppu materiale ferromagneticu in u slurry pò causà l'autodiscarica eccessiva di a bateria è altri difetti.I requisiti di u prucessu di stu prucessu di produzzione di batterie di lithium sò: temperatura ≤ 40 ° C, umidità ≤ 25% RH, dimensione di maglia di schermu ≤ 100 mesh, è dimensione di particella ≤ 15um.

Elettrodu negativuIngredienti L'elettrodu negativu di a batteria di lithium hè cumpostu di materiale attivu, agenti cunduttivi, legante è dispersante.Prima, cunfirmà a materia prima.U sistema di l'anodu tradiziunale hè un prucessu di mischju à l'acqua (u solvente hè acqua deionizzata), per quessa, ùn ci sò micca esigenze di siccazione speciale per a materia prima.U prucessu di pruduzzione di batterie di lithium richiede chì a conduttività di l'acqua deionizzata sia ≤1us/cm.Requisiti di l'attellu: temperatura ≤40℃, umidità ≤25%RH.Preparate a cola.Dopu chì a materia prima hè determinata, a cola (cumposta da CMC è acqua) deve esse prima preparata.À questu puntu, pour u grafite C è l'agente conduttivu in un mixer per a mistura secca.Hè ricumandemu micca di vacuum o di accende l'acqua circulante, perchè e particeddi sò estrusi, strofinati è riscaldati durante u mischju seccu.A vitezza di rotazione hè bassa velocità 15 ~ 20 rpm, u ciculu di scraping è grinding hè 2-3 volte, è u tempu di intervallu hè ≈15min.Pour a cola in u mixer è cumincianu a vacuuming (≤-0.09mpa).Squeeze a gomma à una bassa velocità di 15 ~ 20rpm per 2 volte, dopu aghjustate a velocità (bassa velocità 35rpm, alta velocità 1200 ~ 1500rpm), è corre per circa 15min ~ 60min secondu u prucessu umitu di ogni fabricatore.Infine, pour u SBR in u blender.L'agitazione à bassa velocità hè cunsigliatu perchè SBR hè un polimeru à catena longa.Se a vitezza di rotazione hè troppu veloce per un bellu pezzu, a catena molekulari facilmente rompe è perde l'attività.Hè ricumandemu di agite à una bassa velocità di 35-40rpm è una alta velocità di 1200-1800rpm per 10-20 minuti.Test viscosità (2000 ~ 4000 mPa.s), dimensione di particella (35um≤), cuntenutu solidu (40-70%), gradu di vacuum è screen mesh (≤100 mesh).I valori specifichi di u prucessu varieranu secondu e proprietà fisiche di u materiale è u prucessu di mischju.L'attellu richiede temperatura ≤30℃ è umidità ≤25% RH.Coating cathode coating U prucessu di fabricazione di batterie di lithium si riferisce à extruding o spraying u slurry cathode nantu à a superficia AB di u cullettore di corrente d'aluminiu, cù una sola densità di superficia di ≈20 ~ 40 mg/cm2 (tipu di batteria di lithium ternary).A temperatura di u furnace hè generalmente sopra à 4 à 8 nodi, è a temperatura di cottura di ogni sezione hè aghjustata trà 95 ° C è 120 ° C secondu i bisogni attuali per evità crepe trasversali è gocce di solvente durante u cracking di cottura.U rapportu di velocità di u rollu di trasferimentu di rivestimentu hè 1.1-1.2, è a pusizione di gap hè diluita da 20-30um per evità una compactazione eccessiva di a pusizione di l'etichetta per via di a coda durante u ciculu di a batteria, chì pò purtà à a precipitazione di lithium.Umidità di u revestimentu ≤2000-3000ppm (sicondu u materiale è u prucessu).A temperatura di l'elettrodu pusitivu in l'attellu hè ≤30℃ è l'umidità hè ≤25%.U schema schematicu hè u seguente: Schema schematicu di a cinta di rivestimentu

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Ufabricazione di batterie di lithiumprucessu dirivestimentu elettrodu negativusi riferisce à extruding o spraying slurry electrode negativu nant'à a superficia AB di u cullettore currenti di ramu.Densità superficia unica ≈ 10 ~ 15 mg / cm2.A temperatura di u furnace di rivestimentu hà generalmente 4-8 sezioni (o più), è a temperatura di cottura di ogni sizzioni hè 80 ℃ ~ 105 ℃.Pò esse aghjustatu secondu i bisogni attuali per evità cracks di coccia è cracks trasversali.U rapportu di a velocità di u rullu di trasferimentu hè 1.2-1.3, a distanza hè diluita 10-15um, a cuncentrazione di pittura hè ≤3000ppm, a temperatura di l'elettrodu negativu in l'attellu hè ≤30℃, è l'umidità hè ≤25%.Dopu chì u revestimentu pusitivu di u platu pusitivu si secca, u tamburinu deve esse allinatu in u tempu di prucessu.U roller hè utilizatu per compactà a foglia di l'elettrodu (a massa di u vestitu per unità di volume).Attualmente, ci sò dui metudi di pressu di l'elettrodi pusitivi in ​​u prucessu di fabricazione di a bateria di lithium: pressing caldu è pressing à freddo.In cunfrontu cù a pressa à freddo, a pressa à caldu hà una compattazione più alta è un tassu di rimborsu più bassu.Tuttavia, u prucessu di pressu à friddu hè relativamente simplice è faciule d'operare è di cuntrollu.L'equipaggiu principalu di u roller hè di ottene i seguenti valori di prucessu, densità di compactazione, ritmu di rebound è allungamentu.À u listessu tempu, deve esse nutatu chì i chips brittle, lumps duri, materiali caduti, bordi ondulati, etc. ùn sò micca permessi nantu à a superficia di u pezzu di bastone, è i rutti ùn sò micca permessi in i spazii.À questu tempu, a temperatura di l'ambiente di l'attellu: ≤23℃, umidità: ≤25%.A vera densità di i materiali cunvinziunali attuali:

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Compattazione cumunimenti usata:

Velocità di rebound: rebound generale 2-3 μm

Allungamentu: u fogliu di l'elettrodu pusitivu hè generalmente ≈1.002

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Dopu chì u rollu di l'elettrodu pusitivu hè cumpletu, u prossimu passu hè di dividisce u pezzu di l'elettrodu sanu in picculi strisce di a stessa larghezza (currisponde à l'altezza di a bateria).Quandu slitting, fate attenzione à i burrs di u pezzu polu.Hè necessariu inspeccionà cumplettamente i pezzi di u polu per burrs in a direzzione X è Y cù l'aiutu di l'equipaggiu bidimensionale.Lunghezza di bava longitudinale prucessu Y≤1/2 H spessore di diafragma.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃, è u puntu di rugiada deve esse ≤-30℃.U prucessu di fabricazione di fogli di l'elettrodi negativi per i fogli di l'elettrodi negativi di a batteria di litio hè uguali à quelli di l'elettrodi pusitivi, ma u disignu di u prucessu hè diversu.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃ è l'umidità deve esse ≤25%.Vera densità di materiali elettrodi negativi cumuni:

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Cumpagnia di l'elettrodu negativu cumunimenti utilizatu: Tasso di rebound: Rebound generale 4-8um Allungamentu: Piastra pusitiva in generale ≈ 1.002 U prucessu di produzzione di strisciamentu di l'elettrodu pusitivu di a batteria di lithium hè simile à u prucessu di strisciamentu di l'elettrodu pusitivu, è i dui anu bisognu di cuntrullà i burrs in u X è Indicazioni Y.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃, è u puntu di rugiada deve esse ≤-30℃.Dopu chì u platu pusitivu hè prontu à esse spogliatu, u platu pusitivu deve esse seccu (120 ° C), è poi a foglia d'aluminiu hè saldata è imballata.Duranti stu prucessu, a lunghezza di tabulazione è a larghezza di u moldu deve esse cunsideratu.Pigliendu u disignu ** 650 (cum'è a bateria 18650) per esempiu, u disignu cù tabulazioni esposti hè principalmente per cunsiderà a cooperazione raghjone di e tabulazioni di catodi durante a saldatura di tappe è roll groove.Se i tabulazioni di u polu sò esposti per troppu longu, un cortu circuitu pò esse facilmente trà e tabulazioni di u polu è a cunchiglia d'acciaio durante u prucessu di rolling.Se u lug hè troppu cortu, u capu ùn pò micca esse saldatu.Attualmente, ci sò dui tipi di teste di saldatura ultrasonica: lineari è in forma di puntu.I prucessi domestici utilizanu principalmente teste di saldatura lineari per via di considerazioni di forza di saldatura è di sovracorrente.Inoltre, a cola d'alta temperatura hè aduprata per copre i tabulazioni di solder, soprattuttu per evitari u risicu di cortu circuiti causati da burrs di metallu è debris di metallu.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃, u puntu di rugiada deve esse ≤-30℃, è u cuntenutu di umidità di u cathode deve esse ≤500-1000ppm.

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Preparazione di u platu negativuU platu negativu deve esse seccu (105-110 ° C), dopu i fogli di nichel sò saldati è imballati.A lunghezza di tabulazione di saldatura è a larghezza di furmazione anu ancu esse cunsideratu.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃, u puntu di rugiada deve esse ≤-30℃, è u cuntenutu di umidità di l'elettrodu negativu deve esse ≤500-1000ppm.L'avvolgimentu hè di ventu u separatore, u fogliu di l'elettrodu pusitivu è u fogliu di l'elettrodu negativu in un core di ferru attraversu una macchina di bobina.U principiu hè di imbulighjà l'elettrodu pusitivu cù l'elettrodu negativu, è poi separà l'elettrodi pusitivi è negativi attraversu un separatore.Siccomu l'elettrodu negativu di u sistema tradiziunale hè l'elettrodu di cuntrollu di u disignu di a bateria, u disignu di capacità hè più altu ch'è quellu di l'elettrodu pusitivu, cusì chì durante a carica di furmazione, u Li + di l'elettrodu pusitivu pò esse almacenatu in u "vacante" di l'elettrodu negativu.Una attenzione particulari deve esse pagata à a tensione di l'avvolgimentu è à l'arrangiamentu di u pezzu di u polu durante u bobinamentu.A tensione di l'avvolgimentu troppu chjuca influenzerà a resistenza interna è a rata di inserimentu di l'alloghju.Una tensione eccessiva pò purtà à u risicu di cortu circuitu o chipping.L'allineamentu si riferisce à a pusizione relativa di l'elettrodu negativu, l'elettrodu pusitivu è u separatore.A larghezza di l'elettrodu negativu hè 59,5 mm, l'elettrodu pusitivu hè 58 mm, è u separatore hè 61 mm.I trè sò allinati durante a riproduzione per evità u risicu di cortu circuiti.A tensione di avvolgimentu hè generalmente trà 0.08-0.15Mpa per u polu pusitivu, 0.08-0.15Mpa per u polu negativu, 0.08-0.15Mpa per u diafragma superiore, è 0.08-0.15Mpa per u diafragma inferjuri.L'aghjustamenti specifichi dipendenu da l'equipaggiu è u prucessu.A temperatura ambiente di stu attellu hè ≤23℃, u puntu di rugiada hè ≤-30℃, è u cuntenutu di umidità hè ≤500-1000ppm.

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Prima chì u core di a batteria in casu hè stallatu in u casu, una prova Hi-Pot di 200 ~ 500V hè necessaria (per pruvà se a bateria d'alta tensione hè in cortocircuite), è l'aspiratore hè ancu necessariu per cuntrullà ulteriormente a polvera prima di esse installata in u casu.I trè punti di cuntrollu maiò di e batterie di lithium sò umidità, burrs è polvera.Dopu chì u prucessu precedente hè cumpletu, inserite a guarnizione più bassa in u fondu di u core di a bateria, piegate a foglia di l'elettrodu pusitivu in modu chì a superficia face u pinhole di u core di a batteria, è infine inserisci verticalmente in a cunchiglia d'acciaio o d'aluminiu.Pigliendu u tipu 18650 per esempiu, u diametru esternu ≈ 18mm + altezza ≈ 71.5mm.Quandu l'area di seccione trasversale di u core ferita hè più chjuca di l'area di seccione trasversale interna di u casu d'acciaio, u tassu di inserimentu di u casu d'acciaio hè di circa 97% à 98,5%.Perchè u valore di rebound di u pezzu polu è u gradu di penetrazione di liquidu durante l'iniezione dopu deve esse cunsideratu.U listessu prucessu cum'è a superficia di a superficia include l'assemblea di a superficia superiore.A temperatura ambiente di l'attellu deve esse ≤23℃, è u puntu di rugiada deve esse ≤-40℃.

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Rollinginserisce un pin di saldatura (di solitu fattu di ramu o di lega) in u mità di u core di saldatura.I pins di saldatura cumunimenti usati sò Φ2.5 * 1.6mm, è a forza di saldatura di l'elettrodu negativu deve esse ≥12N per esse qualificata.S'ellu hè troppu bassu, facilmente causarà a saldatura virtuale è a resistenza interna eccessiva.S'ellu hè troppu altu, hè faciule di saldarà a strata di nichel nantu à a superficia di a cunchiglia di l'acciaio, chì devendenu ghjunti di saldatura, chì portanu à periculi nascosti cum'è a ruggine è a fuga.A comprensione simplice di u groove rolling hè di riparà u core di a bateria ferita nantu à a carcassa senza scuzzulate.In u prucessu di fabricazione di sta batteria di lithium, una attenzione particulari deve esse pagata à l'abbinamentu di a velocità di estrusione trasversale è a velocità di pressa longitudinale per evità di taglià a carcassa à una velocità trasversale troppu alta, è a capa di nichel di a tacca cascarà se a vitezza longitudinale hè troppu veloce o l'altezza di a tacca serà affettata è u sigillu serà affettatu.Hè necessariu di verificà se i valori di u prucessu per a prufundità di u groove, l'estensione è l'altezza di u groove sò conformi à e norme (per calculi pratichi è teorichi).E dimensioni di i piani cumuni sò 1,0, 1,2 è 1,5 mm.Dopu chì u groove rolling hè cumpletu, tutta a macchina deve esse aspirata di novu per evità i detriti metallichi.U gradu di vacuum deve esse ≤-0.065Mpa, è u tempu di vacuuming deve esse 1 ~ 2s.I requisiti di temperatura ambiente di stu attellu sò ≤23℃, è u puntu di rugiada hè ≤-40℃.Cottura di u core di a batteria Dopu chì i fogli di a batteria cilindrica sò rotulati è grooved, u prossimu prucessu di produzzione di batterie di lithium hè assai impurtante: coccia.Duranti a pruduzzione di cellula di batterie, una certa quantità di umidità hè introdutta.Se l'umidità ùn pò micca esse cuntrullata in u intervalu standard in u tempu, u rendiment è a sicurità di a bateria seranu seriamente affettati.In generale, un fornu à vacuum automaticu hè utilizatu per a coccia.Organizà e cellule per esse cotte in modu pulitu, mette u dessicante in u fornu, stabilisce i paràmetri, è elevà a temperatura à 85 ° C (pigliendu e batterie di fosfatatu di ferru di lithium per esempiu).I seguenti sò i normi di coccia per parechje specificazioni diverse di celle di a batteria:

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Iniezione di liquiduU prucessu di fabricazione di a batteria di lithium implica a prova di umidità di e celle di batterie cotte.Solu dopu avè righjuntu i standard di coccia precedente, pudete passà à u prossimu passu: injecting l'elettrolitu.Mettite rapidamente e batterie cotte in a guantera di vacuum, pesa è registra u pesu, mette nantu à a tazza d'iniezione, è aghjunghje u pesu cuncepitu di l'elettrolitu in a tazza (di solitu una prova di batteria immersa in liquidu hè realizata: mette a bateria in a tazza. mediu).Mettite u core di a bateria in l'elettrolitu, immergellu per un periudu di tempu, pruvate a capacità massima di assorbimentu di liquidu di a bateria (di solitu riempie u liquidu secondu u voluminu sperimentale), mette in una scatula di vacuum per vacuum (gradu di vacuum ≤ - 0.09Mpa), è accelerà a penetrazione di l'elettrolitu in l'elettrodu.Dopu parechji ciculi, sguassate i pezzi di bateria è pesa.Calculate se u voluminu di iniezione scontra u valore di disignu.S'ellu hè menu, ci vole à rinfurzà.S'ellu ci hè troppu, fate solu l'eccessu finu à scuntrà i bisogni di u disignu.L'ambiente di a guantera richiede una temperatura ≤23℃ è un puntu di rugiada ≤-45℃.

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SaldaturaDuranti stu prucessu di fabricazione di a batteria di lithium, u coperchiu di a batteria deve esse piazzatu in a guantera in anticipu, è a tappa di a batteria deve esse fissata nantu à u muffa più bassu di a super saldatrice cù una manu, è u core di a batteria deve esse tenutu cù l'altru. manu.Allineate l'anne pusitivu di a cellula di a bateria cù a corsa terminale di a tappa.Dopu avè cunfirmatu chì u terminale terminale pusitivu hè allinatu cù u terminal terminale di cappucciu, fate un passu nantu à a saldatrice ultrasonica.Dopu appughjà u pedale di a saldatrice.Dopu, l'unità di batteria deve esse inspeccionata cumplettamente per verificà l'effettu di saldatura di e tabulazioni di saldatura.

 

Fighjate se e tabulazioni di saldatura sò allinati.

 

Tire delicatamente nantu à a tabulazione di saldatura per vede s'ellu hè soltu.

 

Batteries chì a tappa di a bateria ùn hè micca saldata fermamente deve esse saldata.

 


Tempu di post: May-27-2024