Produzione di batterie al litio - Fase intermedia del processo

La batteria agli ioni di litio è un sistema complesso, comprendente elettrodo positivo, elettrodo negativo, diaframma, elettrolita, collettore e legante di fluido, agente conduttivo, ecc., che coinvolge reazioni tra cui reazione elettrochimica dell'elettrodo positivo e negativo, conduzione di ioni di litio e conduzione elettronica, nonché come diffusione del calore. Il processo di produzione delle batterie al litio è relativamente lungo e sono coinvolti più di 50 processi.

La batteria al litio in base alla forma può essere divisa in batteria cilindrica, batteria quadrata e batteria soft pack, ecc., il suo processo di produzione presenta alcune differenze, ma nel complesso può essere suddiviso nel processo di produzione della batteria al litio (produzione di fogli polari), medio processo (sintesi cellulare), dopo il processo (formazione e confezionamento). A causa degli elevati requisiti prestazionali di sicurezza delle batterie agli ioni di litio, esistono requisiti estremamente elevati per la precisione, la stabilità e il livello di automazione delle apparecchiature agli ioni di litio nel processo di produzione delle batterie.

MProcesso in fase inattiva

L'obiettivo di produzione del processo intermedio è completare la produzione della cella della batteria, mentre il percorso tecnico e le apparecchiature della linea di produzione del processo intermedio di diversi tipi di batterie al litio sono diversi. L'essenza del processo intermedio è il processo di assemblaggio, nello specifico, il foglio polare (positivo e negativo) realizzato dal processo precedente viene assemblato in modo ordinato con il diaframma e l'elettrolita. 

A causa delle diverse strutture di accumulo dell'energia delle batterie quadrate (rotolo), cilindriche (rotolo) e soft pack (strato), ci sono evidenti differenze nei percorsi tecnici e nelle apparecchiature della linea di produzione dei diversi tipi di batterie al litio nel processo intermedio. 

Nello specifico, i principali processi del processo intermedio della batteria quadrata e cilindrica sono: avvolgimento, iniezione di liquidi, imballaggio, l'attrezzatura coinvolta comprende principalmente:macchina avvolgitrice, macchine per l'iniezione di elettroliti, attrezzature per l'imballaggio (shell machine, slot machine rotanti,Macchina sigillatrice,saldatrice); 

I principali processi del processo intermedio della batteria soft pack sono: laminazione, iniezione di liquidi, imballaggio, l'attrezzatura coinvolta comprende principalmente: macchina di laminazione,macchina per l'iniezione di elettroliti, attrezzature per l'imballaggio, ecc.

1. Preparazione della piastra positiva

Una volta completata la lastratura, è necessario asciugare il foglio dell'elettrodo positivo (120 ° C), quindi saldare l'orecchio polare in alluminio e il processo di rivestimento dell'orecchio polare. A questo punto è necessario considerare la lunghezza dell'orecchio dell'asta e la larghezza della sagomatura.

Prendendo come esempio il progetto 18650, il progetto dell'esposizione del capocorda del polo tiene conto principalmente dell'adattamento ragionevole del capocorda positivo durante la saldatura del cappuccio e della scanalatura di rotolamento. L'orecchio dell'asta è esposto troppo a lungo, il che è facile da cortocircuitare l'orecchio dell'asta e il guscio in acciaio durante il rotolamento della scanalatura. Capicorda troppo corti per saldare i cappucci.

2. Preparazione della piastra negativa

È necessario asciugare il foglio negativo (105-110 ° C), quindi saldare il capocorda in nichel e il processo di avvolgimento del capocorda. È necessario considerare anche la lunghezza del palo e la larghezza della sagomatura.

3.Wiscrizione

Avvolgimento (attrezzature utilizzate:macchina avvolgitrice) è il processo di produzione o il meccanismo di fustellatura per avvolgere la lamiera polare in una cella di batteria agli ioni di litio, utilizzata principalmente per la produzione di batterie al litio quadrate e rotonde.La macchina avvolgitricepuò essere suddiviso in avvolgitrice quadrata e avvolgitrice cilindrica, che vengono rispettivamente utilizzate per la produzione di batterie al litio quadrate e cilindriche. Rispetto all'avvolgimento cilindrico, il processo di avvolgimento quadrato presenta requisiti più elevati per il controllo della tensione, quindi la difficoltà tecnica dell'avvolgitore quadrato è maggiore.

4. Pacchetto celle

(L'attrezzatura utilizzata: macchina a guscio, slot machine a rotazione, sigillatrice, saldatrice) consiste nell'inserire il nucleo nel guscio della batteria

 Alimentazione cella → Alimentazione foglio isolante → Alimentazione guscio → Assemblaggio → Completamento

4.1 Invaginazione

Prima che il nucleo venga inserito nel guscio, sono necessari una tensione di prova Hi-Pot di 200 ~ 500 V (per verificare se è presente un cortocircuito ad alta tensione) e un trattamento di aspirazione della polvere (per controllare ulteriormente la polvere prima che entri nel guscio). Qui è necessario sottolineare i tre punti di controllo dell'elettricità al litio, acqua, sbavatura, polvere. Una volta completato il processo precedente, inserire il cuscinetto inferiore nella parte inferiore del nucleo della bobina e piegare l'orecchio negativo in modo che la faccia dell'orecchio del polo sia rivolta verso il foro del perno della bobina e infine inserire verticalmente il guscio di acciaio o il guscio di alluminio

4.2 rotazione delle scanalature

Inserire l'ago di saldatura (generalmente in rame o lega) nel foro centrale del nucleo. La specifica comune dell'ago di saldatura è Φ2,5*1,6 mm e la forza di saldatura dell'orecchio negativo è ≥12N, che è troppo bassa e facile da saldare e la resistenza interna è elevata. Troppo alto è facile saldare lo strato di nichel sulla superficie del guscio di acciaio, con conseguente ruggine e rugiada sul giunto di saldatura e altri pericoli nascosti.

5. Cottura delle cellule

Dopo che la cella cilindrica è passata attraverso la scanalatura di laminazione, il passaggio successivo è molto importante: la cottura. Nel processo di produzione della cella della batteria, porterà una certa quantità di acqua, se non è tempestivo controllare l'acqua entro lo standard, ciò influenzerà seriamente le prestazioni della batteria e le prestazioni di sicurezza. Generalmente, il forno sottovuoto automatico viene utilizzato per cuocere, posizionare ordinatamente la batteria da cuocere, posizionare l'essiccante nel forno, impostare i parametri e riscaldare fino a 85 ° C (ad esempio la batteria al litio ferro fosfato), che deve passare attraverso diversi cicli di asciugatura sotto vuoto per raggiungere lo standard.

6.Iniezione di elettroliti

Iniezione di elettrolitimacchina (attrezzatura utilizzata:iniezione di elettrolitimacchina) consiste nell'iniettare l'elettrolito della batteria nella cella della batteria.

7. Tappo super saldato 

Metti in anticipo il cappuccio nel vano portaoggetti, fissa il cappuccio sullo stampo inferiore del supersaldatore con una mano e tieni la batteria con una mano. Allineare l'orecchio positivo della batteria con il polo del cappuccio. Dopo aver confermato che l'allineamento tra l'orecchio positivo e il polo del cappuccio è corretto, premere l'interruttore a pedale del piedino del supersaldatore. 

Successivamente è necessario controllare completamente la cella: verificare autonomamente l'effetto di saldatura dell'orecchio polare

 (1) Osservare se l'orecchio del polo è allineato

 (2) tirare delicatamente l'orecchio dell'asta per vedere se l'orecchio dell'asta è allentato. 

La cella della batteria con il cappuccio supersaldato deve essere nuovamente supersaldata