Kako se proizvode baterije?

Kako se proizvode baterije?

Kao osnovni nosač energije u novoj energetskoj eri, proces proizvodnje litijskih baterija integrira vrhunska dostignuća znanosti o materijalima, precizne proizvodnje i inteligentne tehnologije. Iz perspektive čitavog industrijskog lanca, ovaj članak duboko analizira cjelovit proces proizvodnje litijevih baterija od "praha" do "baterije ćelije", pokrivajući ključne veze kao što su priprema materijala, prevlačenje elektroda, sklop baterija i testiranje formacije, te kombinira parametre procesa i odabir opreme kako bi vam pomogao da savladate temeljnu logiku litijske baterije.

70% performansi litijevih baterija određuje se sirovinama. Omjer i prethodna obrada pozitivnih i negativnih aktivnih materijala, provodljivih sredstava i veziva su polazište procesa proizvodnje.

1.1 Priprema pozitivnih materijala za elektrode

• Miješanje sirovina: litijev kobalt oksid (LCO), litijev željezni fosfat (LFP) ili ternarni materijal (NCM) koristi se kao matrica i miješa s provodnim sredstvima (poput superprevoznog ugljičnog crna) i vezama (PVDF) u proporciji.
• Priprema otopine ljepila: Kada koristite vlažni postupak, PVDF se mora otopiti u N-metilpirolidonu (NMP) kako bi se formirala ljepljiva otopina sa stabilnom viskoznošću (raspon viskoznosti 2000-4000 MPA · S).
• Raspršivanje kaša: Disperzija velike brzine provodi planetarni mikser pod vakuumom (manje od ili jednaka -0. 085MPa) kako bi se osigurala jednolična raspodjela aktivnih tvari (veličina čestica manja od ili jednaka 15 μm).

1.2 Priprema negativnih materijala za elektrode

• Grafitna obrada: Prirodni\/umjetni grafit je pomiješan s provodljivim sredstvima (ugljikovim nanocjevčice) i vezivom (SBR, CMC) nakon glodanja kuglice i probira, a koristi se vodeno otapalo (deionizirana vodljivost vode manja od ili jednaka 1 μs\/cm).
• Kontrola stabilnosti suspenzija: Molekularni lom dugog lanca izbjegava se stacionaranim miješanjem (suho miješanje → vlažno miješanje → SBR dodavanje), a viskoznost se kontrolira na 2000-4000 MPA · s.

Ključna oprema: stroj za miješanje vakuuma, nano pijesak mlin, ultrazvučni disperser.

Premaz je temeljni proces pretvaranja suspenzije u listove elektroda, koji izravno utječu na gustoću energije i vijek trajanja ciklusa baterije.

2.1 Klasifikacija procesa oblaganja

• Prevlačenje noža:Prikladno za visoku suspenziju sadržaja čvrstog sadržaja (Pozitivni sadržaj krute elektrode 60-70%), točnost debljine obloga ± 1 μm.
• Slit Estruzijski premaz:Koristi se za ultra tanko prevlačenje (negativna gustoća površinske elektrode 8-12 mg\/cm²), rubna ujednačenost ± 0. 2 mm.

2.2 kontrola parametra sušenja

• Pozitivno pečenje elektroda:Dizajn zona temperature u više stupnjeva (95-120 stupanj), ostatak otapala manji od ili jednak 2000 pppm, kako bi se spriječilo pucanje i "efekt narančaste kore".
• Negativno pečenje elektroda:Sušenje na niskoj temperaturi (80-105 stupanj), izbjegavajte grafitnu oksidaciju, kontrolu vlage manje od ili jednake 3000ppm.

Tehničke poteškoće: Procjenjivanje ruba lima elektroda (Pozitivno stanjivanje elektrode 20-30 µM, negativna elektroda 10-15 µm), kako bi se spriječila koncentraciju naprezanja u području uha i uzrokovalo oborine litija.

Prekrivena elektroda treba zbijeti, rezanje i zavarivanje kartica baterija kako bi se stvorio standardizirani sklop elektrode.

3.1 Proces valjanja

• Hladno prešanje i vruće pritiskanje:Vruće pritisak (80-120 stupanj) može povećati gustoću zbijanja (LFP doseže 2. 4-2. 6G\/CM³) i smanjiti brzinu odbijanja (pozitivna elektroda manja od ili jednaka 3 μm).
• Kontrola izduženja:Pozitivna elektroda manja od ili jednaka {{0}}. 2%, negativna elektroda manja od ili jednaka 0,12%, kako bi se izbjeglo lomljenje tijekom namota.

3.2 Zavarivanje i zavarivanje kartica

• Rezanje detekcije Burra:Koristi se laserski sekundarni mjerni instrument, visina provalija manjom ili jednakom 1\/2 debljine dijafragme (poput 20 μM dijafragme, Burr manjom ili jednakom 10 μm).
• Ultrazvučno zavarivanje:Pozitivna čvrstoća zavarivanja aluminijskog pola zavarivanja veća od ili jednaka 8N\/mm², negativno uho nikla koristi linearnu glavu zavarivanja kako bi se spriječilo oštećenje prekomjernog struja.

Ključna oprema:Visoka precizna preskaka,stroj za rezanje elektroda, stroj za zavarivanje na kartici.

Precizni dizajn laminiranja listova elektroda i dijafragmi je temeljno jamstvo sigurnosti i gustoće energije baterije.

4.1 Proces namota

• Kontrola napetosti:Pozitivna napetost elektroda {{0}}. 08-0. 15MPA, razlika napetosti dijafragma manja od ili jednaka 0,03MPA, kako bi se spriječile bore i slomljene pojaseve.
• Točnost poravnanja:Negativna širina elektrode> Pozitivna elektroda 1,5 mm (kao što su pozitivna elektroda 58 mm i negativna elektroda 59,5 mm), odstupanje centriranja dijafragme manje od ili jednako ± 0. 3 mm.

4.2 Injekcija granatiranja i tekućine

• Sušenje vakuuma:40 stupnjeva pečenje 4 sata, sadržaj vlage manji ili jednak 500ppm, kako bi se izbjeglo raspadanje elektrolita.
• Ubrizgavanje elektrolita:Zaštita dušika u okviru za rukavice (sadržaj kisika manji od ili jednak 1 0 ppm), pogreška u ubrizgavanju manja od ili jednaka ± 0,1 g, vrijeme uronjenja veće od ili jednako 8 sati.

Tehnički proboj:Proces slaganja zamjenjuje namotavanje (poput baterije oštrice), brzina iskorištavanja prostora porasla je za više od 15%.

Baterijska ćelija mora proći složenu obradu poput formiranja, podjele kapaciteta i starenja prije nego što se može pretvoriti u kvalificirani gotov proizvod.

5.1 Proces formiranja

• Prvo punjenje i pražnjenje:0. 02C Aktivacija male struje (napon 3. 0-4. 2V), temperatura formiranja filma SEI se kontrolira na 25 ± 2 stupnja.
• Tretman ispuha:Visoka temperaturna pritisak (6 0 stupanj \/0.5MPa) za pražnjenje zaostalih plinova i smanjenje brzine širenja.

5.2 Ocjenjivanje i probir kapaciteta

• Ocjenjivanje kapaciteta:0. 5C ciklus punjenja i pražnjenja, odstupanje kapaciteta manji ili jednak ± 3%, razlika unutarnjeg otpora manja od ili jednaka 5%.
• K vrijednost test:Pad napona manji od ili jednak 5mV nakon stajanja 72 sata, probira nenormalne ćelije baterija.

Inteligentna nadogradnja:AI sustav vizualnog pregleda postiže brzinu otkrivanja oštećenja komada (crne mrlje, ogrebotine) veću od ili jednake 99,9%.

"Ocjenjivanje kapaciteta: Tijekom procesa proizvodnje baterija, zbog procesnih razloga, stvarni kapacitet baterije ne može biti u potpunosti dosljedan. Proces razvrstavanja baterija po kapacitetu kroz određene testove naboja i pražnjenja pomoćuOprema za ispitivanje punjenja baterijenaziva se ocjenom kapaciteta. "

Pozitivna i negativna elektroda Materijal homogenizacija ➯ Prevlačenje elektroda ➯ Povećanje elektroda ➯ Skidanje elektroda ➯ Sušenje elektroda ➯ Namotavanje elektroda ➯ Umetanje koluta od jela u umetanje negativnog zavarivanja elektroda ➯ Slučaj za zavarivanje ➯ Zavarivanje ➯ Vakuum Injekcija ➯ ElectOLYTTE ➯ ELEKTUZIJA ➯ ELEKTUZIJA

"Formiranje baterije:Nakon što se sastavljena baterija daje određena struja, stimuliraju se aktivni materijali pozitivnih i negativnih elektroda baterije, a na kraju se elektrokemijski postupak zbog kojeg baterija ima kapacitet pražnjenja naziva formacija. Baterija se može koristiti samo kao izvor napajanja nakon formiranja. "

Proizvodnja litijske baterije treba uzeti u obzir učinkovitost i održivost, a upravljanje zatvorenim krugom potrebno je od oporavka prašine do pročišćavanja otpadnih voda.

6.1 Sustav za oporavak prašine

• Pozitivna prašina elektroda:Uklanjanje prašine vrećice + Adsorpcija aktivnog ugljika, brzina oporavka veća od ili jednaka 98%.
• NMP oporavak:Pročišćavanje destilacijskog tornja, stopa ponovne uporabe otapala veća ili jednaka 95%.

6.2 Pročištenje otpadnih voda

• Otpadne vode koje sadrže fluorid:Kemijska oborina + liječenje reverzne osmoze, koncentracija iona fluorida manja ili jednaka 10 mg\/L.
• Grafitni mulj:Kalcinacija visoke temperature za pripremu recikliranog grafita, brzina iskorištavanja resursa veća ili jednaka 80%.

Proces baterije u čvrstom stanju:Tehnologija suhe elektrode eliminira uporabu otapala i smanjuje potrošnju energije za 40%.
Ekstremna proizvodnja:4680 Velika cilindrična baterija s dizajnom punog uha, proizvodni ciklus se povećava na 300 ppm.
Digitalni blizanac:Virtualna simulacija cijelog postupka od disperzije suspenzije do formiranja, smanjujući troškove pokušaja i pogreške za 70%.
Od nano-skale disperzije materijala do inteligentne kontrole kvalitete, proizvodnja litijske baterije precizna je simfonija koja obuhvaća mikro i makro razine.