Med den raske utviklingen avlitiumbatteriindustrien fortsetter bruksscenarioene for litiumbatterier å utvide seg og bli en uunnværlig energienhet i folks liv og arbeid.Når det gjelder produksjonsprosessen til spesialtilpassede litiumbatteriprodusenter, inkluderer produksjonsprosessen for litiumbatterier hovedsakelig ingredienser, belegg, belegg, klargjøring, vikling, avskalling, rulling, baking, væskeinjeksjon, sveising, etc. Følgende introduserer hovedpunktene for produksjonsprosessen for litiumbatterier.Positive elektrodeingredienser Den positive elektroden til litiumbatterier er sammensatt av aktive materialer, ledende midler, lim osv. Først bekreftes og bakes råvarene.Generelt sett må det ledende middelet bakes ved ≈120 ℃ i 8 timer, og limet PVDF må bakes ved ≈80 ℃ i 8 timer.Hvorvidt aktive materialer (LFP, NCM, etc.) krever baking og tørking avhenger av råvarenes tilstand.For øyeblikket krever det generelle litiumbatteriverkstedet temperatur ≤40℃ og fuktighet ≤25%RH.Etter at tørkingen er fullført, må PVDF-lim (PVDF-løsningsmiddel, NMP-løsning) forberedes på forhånd.Kvaliteten på PVDF-lim er avgjørende for den interne motstanden og den elektriske ytelsen til batteriet.Faktorer som påvirker limpåføring inkluderer temperatur og rørehastighet.Jo høyere temperatur, vil gulningen av limet påvirke vedheften.Hvis blandehastigheten er for høy, kan limet lett bli skadet.Den spesifikke rotasjonshastigheten avhenger av størrelsen på dispersjonsskiven.Generelt sett er den lineære hastigheten til dispersjonsskiven 10-15m/s (avhengig av utstyr).På dette tidspunktet må blandetanken slå på det sirkulerende vannet, og temperaturen skal være ≤30°C.

Tilsett katodeoppslemmingen i partier.På dette tidspunktet må du ta hensyn til rekkefølgen på å legge til materialer.Tilsett først det aktive materialet og ledende middel, rør sakte, og tilsett deretter limet.Fôringstiden og fôringsforholdet må også implementeres strengt i henhold til produksjonsprosessen for litiumbatterier.For det andre må rotasjonshastigheten og rotasjonshastigheten til utstyret kontrolleres strengt.Generelt sett bør den lineære spredningshastigheten være over 17m/s.Dette avhenger av ytelsen til enheten.Ulike produsenter varierer veldig.Kontroller også vakuumet og temperaturen på blandingen.På dette stadiet må partikkelstørrelsen og viskositeten til slurryen detekteres regelmessig.Partikkelstørrelsen og viskositeten er nært knyttet til faststoffinnholdet, materialegenskaper, matesekvens og produksjonsprosess for litiumbatterier.På dette tidspunktet krever den konvensjonelle prosessen temperatur ≤30℃, fuktighet ≤25%RH og vakuumgrad ≤-0,085mpa.Overfør slurryen til en overføringstank eller malerverksted.Etter at slurryen er overført ut, må den siles.Hensikten er å filtrere store partikler, felle ut og fjerne ferromagnetiske og andre stoffer.Store partikler vil påvirke belegget og kan forårsake overdreven selvutlading av batteriet eller risiko for kortslutning;for mye ferromagnetisk materiale i slurryen kan føre til overdreven selvutlading av batteriet og andre defekter.Prosesskravene til denne produksjonsprosessen for litiumbatterier er: temperatur ≤ 40°C, fuktighet ≤ 25 % RF, siktmaskestørrelse ≤ 100 mesh og partikkelstørrelse ≤ 15 um.

Negativ elektrodeingredienser Den negative elektroden til litiumbatteriet er sammensatt av aktivt materiale, ledende middel, bindemiddel og dispergeringsmiddel.Først bekrefter du råvarene.Det tradisjonelle anodesystemet er en vannbasert blandingsprosess (løsningsmidlet er avionisert vann), så det er ingen spesielle tørkekrav til råvarene.Produksjonsprosessen for litiumbatterier krever at ledningsevnen til avionisert vann er ≤1us/cm.Verkstedskrav: temperatur ≤40℃, fuktighet ≤25%RH.Forbered lim.Etter at råvarene er bestemt, må limet (sammensatt av CMC og vann) først tilberedes.På dette tidspunktet, hell grafitt C og ledende middel i en mikser for tørrblanding.Det anbefales ikke å støvsuge eller slå på sirkulerende vann, fordi partiklene ekstruderes, gnis og varmes opp under tørrblanding.Rotasjonshastigheten er lav hastighet 15~20rpm, skrape- og slipesyklusen er 2-3 ganger, og intervalltiden er ≈15min.Hell limet i mikseren og start støvsugingen (≤-0,09 mpa).Klem gummien med en lav hastighet på 15~20rpm i 2 ganger, juster deretter hastigheten (lav hastighet 35rpm, høy hastighet 1200~1500rpm), og kjør i ca. 15min~60min i henhold til den våte prosessen til hver produsent.Til slutt, hell SBR i blenderen.Lav hastighet omrøring anbefales da SBR er en langkjedet polymer.Hvis rotasjonshastigheten er for høy over lang tid, vil molekylkjeden lett bryte og miste aktivitet.Det anbefales å røre ved lav hastighet på 35-40rpm og høy hastighet på 1200-1800rpm i 10-20 minutter.Testviskositet (2000~4000 mPa.s), partikkelstørrelse (35um≤), faststoffinnhold (40-70%), vakuumgrad og siktmaske (≤100 mesh).Spesifikke prosessverdier vil variere avhengig av materialets fysiske egenskaper og blandingsprosessen.Verkstedet krever temperatur ≤30℃ og luftfuktighet ≤25%RH.Katodebelegg for belegg Litiumbatteriets produksjonsprosess refererer til ekstrudering eller spraying av katodeslammet på AB-overflaten til aluminiumstrømsamleren, med en enkelt overflatetetthet på ≈20~40 mg/cm2 (ternær litiumbatteritype).Ovnstemperaturen er generelt over 4 til 8 knop, og steketemperaturen for hver seksjon justeres mellom 95°C og 120°C i henhold til faktiske behov for å unngå tverrgående sprekker og løsningsmiddeldrypp under stekesprekking.Hastighetsforholdet for overføringsbeleggvalsen er 1,1-1,2, og gapposisjonen er tynnet med 20-30um for å unngå overdreven komprimering av etikettposisjonen på grunn av tailing under batterisykling, noe som kan føre til litiumutfelling.Beleggfuktighet ≤2000-3000ppm (avhengig av materiale og prosess).Den positive elektrodetemperaturen i verkstedet er ≤30℃ og luftfuktigheten er ≤25%.Det skjematiske diagrammet er som følger: Skjematisk diagram av beleggstape

Deproduksjon av litiumbatterierProsess avnegativ elektrodebeleggrefererer til ekstrudering eller spraying av negativ elektrodeslurry på AB-overflaten til kobberstrømsamleren.Enkel overflatetetthet ≈ 10~15 mg/cm2.Temperaturen på belegningsovnen har vanligvis 4-8 seksjoner (eller mer), og steketemperaturen for hver seksjon er 80 ℃ ~ 105 ℃.Den kan justeres etter faktiske behov for å unngå bakesprekker og tverrgående sprekker.Overføringsrullens hastighetsforhold er 1,2-1,3, gapet er tynnet 10-15um, malingskonsentrasjonen er ≤3000ppm, den negative elektrodetemperaturen i verkstedet er ≤30℃, og fuktigheten er ≤25%.Etter at det positive belegget på den positive platen tørker, må trommelen justeres innen prosesstiden.Rullen brukes til å komprimere elektrodeplaten (massen av bandasjen per volumenhet).For tiden er det to positive elektrodepressingsmetoder i produksjonsprosessen for litiumbatterier: varmpressing og kaldpressing.Sammenlignet med kaldpressing har varmpressing høyere komprimering og lavere tilbakeslagshastighet.Kaldpressingsprosessen er imidlertid relativt enkel og enkel å betjene og kontrollere.Hovedutstyret til valsen er å oppnå følgende prosessverdier, komprimeringstetthet, tilbakeslagshastighet og forlengelse.Samtidig skal det bemerkes at sprø spon, harde klumper, nedfallende materialer, bølgete kanter osv. ikke er tillatt på overflaten av stangstykket, og brudd er ikke tillatt i spaltene.På dette tidspunktet er verkstedets miljøtemperatur: ≤23℃, fuktighet: ≤25%.Den sanne tettheten til nåværende konvensjonelle materialer:

Vanlig brukt komprimering:

Rebound rate: generell rebound 2-3 μm

Forlengelse: Positivt elektrodeark er generelt ≈1.002

Etter at den positive elektroderullen er fullført, er neste trinn å dele hele elektrodestykket i små strimler med samme bredde (tilsvarende høyden på batteriet).Når du skjærer, vær oppmerksom på stangstykkets grader.Det er nødvendig å grundig inspisere polstykkene for grader i X- og Y-retningene ved hjelp av todimensjonalt utstyr.Langsgående borelengdeprosess Y≤1/2 H membrantykkelse.Omgivelsestemperaturen på verkstedet skal være ≤23℃, og duggpunktet skal være ≤-30℃.Produksjonsprosessen for negative elektrodeark for negative elektrodeplater for litiumbatteri er den samme som for positive elektroder, men prosessdesignet er annerledes.Omgivelsestemperaturen på verkstedet bør være ≤23℃ og luftfuktigheten skal være ≤25%.Ekte tetthet av vanlige negative elektrodematerialer:

Vanlig brukt negativ elektrodekomprimering: Rebound rate: Generell rebound 4-8um Forlengelse: Positiv plate generelt ≈ 1.002 Produksjonsprosessen for positiv elektrodestripping av litiumbatteri ligner på positiv elektrodestrippingsprosessen, og begge trenger å kontrollere grader i X og Y retninger.Omgivelsestemperaturen på verkstedet skal være ≤23℃, og duggpunktet skal være ≤-30℃.Etter at den positive platen er klar til å fjernes, må den positive platen tørkes (120°C), og deretter sveises og pakkes aluminiumsplaten.Under denne prosessen må du ta hensyn til fliklengde og støpebredde.Hvis vi tar **650-designet (som 18650-batteriet) som et eksempel, er designet med eksponerte tapper hovedsakelig for å vurdere det rimelige samarbeidet mellom katodetappene under sveising av hette og rullespor.Hvis stangtappene er utsatt for lenge, kan det lett oppstå en kortslutning mellom stangtappene og stålskallet under valseprosessen.Hvis tappen er for kort, kan hetten ikke loddes.For tiden er det to typer ultralydsveisehoder: lineære og punktformede.Innenlandske prosesser bruker for det meste lineære sveisehoder på grunn av hensyn til overstrøm og sveisestyrke.I tillegg brukes høytemperaturlim for å dekke loddetappene, hovedsakelig for å unngå risikoen for kortslutninger forårsaket av metallgrader og metallrester.Omgivelsestemperaturen på verkstedet skal være ≤23℃, duggpunktet skal være ≤-30℃, og katodens fuktighetsinnhold skal være ≤500-1000ppm.

Forberedelse av negativ plateNegativplaten må tørkes (105-110°C), deretter sveises og pakkes nikkelplatene.Loddetapplengde og formingsbredde må også vurderes.Omgivelsestemperaturen på verkstedet skal være ≤23℃, duggpunktet skal være ≤-30℃, og fuktighetsinnholdet i den negative elektroden skal være ≤500-1000ppm.Vikling er å vikle separatoren, den positive elektrodeplaten og den negative elektrodeplaten til en jernkjerne gjennom en viklingsmaskin.Prinsippet er å vikle den positive elektroden med den negative elektroden, og deretter skille de positive og negative elektroder gjennom en separator.Siden den negative elektroden til det tradisjonelle systemet er kontrollelektroden til batteridesignet, er kapasitetsdesignet høyere enn for den positive elektroden, slik at under formasjonslading kan Li+ til den positive elektroden lagres i "ledig" av den negative elektroden.Spesiell oppmerksomhet må rettes mot viklingsspenningen og polstykkearrangementet ved vikling.For liten viklingsspenning vil påvirke den indre motstanden og innsettingshastigheten for huset.Overdreven spenning kan føre til risiko for kortslutning eller flising.Justering refererer til den relative posisjonen til den negative elektroden, den positive elektroden og separatoren.Bredden på den negative elektroden er 59,5 mm, den positive elektroden er 58 mm, og separatoren er 61 mm.De tre er på linje under avspilling for å unngå risiko for kortslutning.Viklespenningen er vanligvis mellom 0,08-0,15Mpa for den positive polen, 0,08-0,15Mpa for den negative polen, 0,08-0,15Mpa for den øvre membranen og 0,08-0,15Mpa for den nedre membranen.Spesifikke justeringer avhenger av utstyret og prosessen.Omgivelsestemperaturen på dette verkstedet er ≤23℃, duggpunktet er ≤-30℃, og fuktighetsinnholdet er ≤500-1000ppm.

Før den kapslede batterikjernen installeres i kabinettet, kreves det en Hi-Pot-test på 200~500V (for å teste om høyspentbatteriet er kortsluttet), og støvsuging er også nødvendig for å kontrollere støvet ytterligere før det installeres i saken.De tre viktigste kontrollpunktene til litiumbatterier er fuktighet, grader og støv.Etter at forrige prosess er fullført, sett inn den nedre pakningen i bunnen av batterikjernen, bøy den positive elektrodeplaten slik at overflaten vender mot batterikjernens viklingsnålehull, og til slutt sett den vertikalt inn i stålskallet eller aluminiumsskallet.Ta type 18650 som eksempel, ytre diameter ≈ 18 mm + høyde ≈ 71,5 mm.Når tverrsnittsarealet til den viklede kjernen er mindre enn det indre tverrsnittsarealet til stålhuset, er innsettingshastigheten for stålkassen ca. 97 % til 98,5 %.Fordi tilbakeslagsverdien til polstykket og graden av væskepenetrering under senere injeksjon må vurderes.Samme prosess som overflateunderlaget inkluderer montering av toppunderlaget.Omgivelsestemperaturen på verkstedet skal være ≤23℃, og duggpunktet skal være ≤-40℃.

Rullendesetter inn en loddestift (vanligvis laget av kobber eller legering) i midten av loddekjernen.Vanlig brukte sveisestifter er Φ2,5*1,6mm, og sveisestyrken til den negative elektroden bør være ≥12N for å være kvalifisert.Hvis det er for lavt, vil det lett forårsake virtuell lodding og overdreven intern motstand.Hvis det er for høyt, er det lett å sveise av nikkellaget på overflaten av stålskallet, noe som resulterer i loddeforbindelser, som fører til skjulte farer som rust og lekkasje.Den enkle forståelsen av rullespor er å feste den viklede batterikjernen på dekselet uten å riste.I produksjonsprosessen av dette litiumbatteriet, bør spesiell oppmerksomhet rettes mot tilpasningen av den tverrgående ekstruderingshastigheten og den langsgående pressehastigheten for å unngå å kutte foringsrøret med en for høy tverrhastighet, og nikkellaget i hakket vil falle av hvis lengdehastigheten er for høy eller høyden på hakket vil bli påvirket og tetningen påvirkes.Det er nødvendig å kontrollere om prosessverdiene for spordybde, forlengelse og sporhøyde samsvarer med standardene (ved praktiske og teoretiske beregninger).Vanlige platetoppstørrelser er 1,0, 1,2 og 1,5 mm.Etter at rullesporet er fullført, må hele maskinen støvsuges igjen for å unngå metallrester.Vakuumgraden skal være ≤-0,065Mpa, og støvsugetiden skal være 1~2s.Kravene til omgivelsestemperatur på dette verkstedet er ≤23℃, og duggpunktet er ≤-40℃.Baking av batterikjerne Etter at de sylindriske batteriarkene er rullet og rillet, er neste produksjonsprosess for litiumbatterier svært viktig: baking.Under produksjonen av battericeller tilføres en viss mengde fuktighet.Hvis fuktigheten ikke kan kontrolleres innenfor standardområdet i tid, vil ytelsen og sikkerheten til batteriet bli alvorlig påvirket.Vanligvis brukes en automatisk vakuumovn til baking.Ordne cellene som skal bakes pent, legg tørkemiddelet inn i ovnen, still inn parameterne og øk temperaturen til 85 °C (ta litiumjernfosfatbatterier som et eksempel).Følgende er bakestandardene for flere forskjellige spesifikasjoner av battericeller:

VæskeinjeksjonProduksjonsprosessen for litiumbatterier innebærer fuktighetstesting av de bakte battericellene.Først etter å ha nådd de forrige bakestandardene kan du fortsette til neste trinn: injeksjon av elektrolytten.Sett raskt de bakte batteriene inn i vakuumhanskeboksen, vei og registrer vekten, sett på injeksjonskoppen, og legg til den beregnede vekten av elektrolytt i koppen (vanligvis utføres en væske-nedsenket batteritest: legg batteriet inn i koppen midten).Sett batterikjernen inn i elektrolytten, bløtlegg den i en periode, test batteriets maksimale væskeabsorpsjonskapasitet (fyll vanligvis væsken i henhold til eksperimentelt volum), legg den inn i en vakuumboks for å vakuum (vakuumgrad ≤ - 0,09Mpa), og akselerere penetrasjonen av elektrolytten inn i elektroden.Etter flere sykluser, fjern batteridelene og vei dem.Beregn om injeksjonsvolumet oppfyller designverdien.Hvis det er mindre, må det etterfylles.Hvis det er for mye, er det bare å helle av overskuddet til du oppfyller designkravene.Hanskeromsmiljøet krever temperatur ≤23℃ og duggpunkt ≤-45℃.

SveisingUnder denne produksjonsprosessen for litiumbatterier skal batteridekselet plasseres i hanskerommet på forhånd, og batteridekselet skal festes på den nedre formen på supersveisemaskinen med den ene hånden, og batterikjernen skal holdes med den andre. hånd.Rett inn den positive tappen på battericellen med endeklemmen på dekselet.Etter å ha bekreftet at den positive terminalen er på linje med hettens terminalør, tråkk på ultralydsveisemaskinen.Tråkk deretter på sveisemaskinens fotbryter.Etterpå bør batterienheten inspiseres fullstendig for å sjekke sveiseeffekten til loddetappene.

Se om loddetappene er på linje.

Trekk forsiktig i loddetappen for å se om den er løs.

Batterier hvis batterideksel ikke er godt sveiset må sveises på nytt.