Co rápido desenvolvemento dobatería de litioindustria, os escenarios de aplicación das baterías de litio seguen a expandirse e converténdose nun dispositivo enerxético indispensable na vida e no traballo das persoas.Cando se trata do proceso de produción de fabricantes de baterías de litio personalizadas, o proceso de produción de baterías de litio inclúe principalmente ingredientes, revestimentos, láminas, preparación, bobinado, descascarado, laminación, cocción, inxección de líquidos, soldadura, etc. A continuación preséntanse os puntos clave de proceso de produción de baterías de litio.Ingredientes do electrodo positivo O electrodo positivo das baterías de litio está composto por materiais activos, axentes condutores, adhesivos, etc. En primeiro lugar, as materias primas son confirmadas e cocidas.En xeral, o axente condutor debe cocerse a ≈120 ℃ durante 8 horas e o PVDF adhesivo debe cocerse a ≈80 ℃ durante 8 horas.Se os materiais activos (LFP, NCM, etc.) requiren cocción e secado depende do estado das materias primas.Actualmente, o taller xeral de baterías de litio require unha temperatura ≤40℃ e unha humidade ≤25% RH.Despois de completar o secado, debe prepararse previamente a cola PVDF (disolvente PVDF, solución NMP).A calidade da cola PVDF é fundamental para a resistencia interna e o rendemento eléctrico da batería.Os factores que afectan a aplicación de cola inclúen a temperatura e a velocidade de axitación.Canto máis alta sexa a temperatura, o amarelento da cola afectará á adhesión.Se a velocidade de mestura é demasiado rápida, a cola pódese danar facilmente.A velocidade de rotación específica depende do tamaño do disco de dispersión.En xeral, a velocidade lineal do disco de dispersión é de 10-15 m/s (dependendo do equipo).Neste momento, o tanque de mestura é necesario para activar a auga circulante e a temperatura debe ser ≤30 ° C.

Engade a suspensión de cátodos en lotes.Neste momento, cómpre prestar atención á orde de engadir materiais.Primeiro engade o material activo e o axente condutor, mexa lentamente e despois engade a cola.O tempo de alimentación e a proporción de alimentación tamén deben aplicarse estrictamente segundo o proceso de produción de baterías de litio.En segundo lugar, a velocidade de rotación e a velocidade de rotación do equipo deben controlarse rigorosamente.En xeral, a velocidade lineal de dispersión debe ser superior a 17 m/s.Isto depende do rendemento do dispositivo.Os diferentes fabricantes varían moito.Tamén controla o baleiro e a temperatura da mestura.Nesta fase, é necesario detectar regularmente o tamaño das partículas e a viscosidade da suspensión.O tamaño e a viscosidade das partículas están intimamente relacionados co contido sólido, as propiedades do material, a secuencia de alimentación e o proceso de fabricación da batería de litio.Neste momento, o proceso convencional require temperatura ≤30℃, humidade ≤25% RH e grao de baleiro ≤-0,085mpa.Transfira o purín a un tanque de transferencia ou taller de pintura.Despois de que a pasta sexa transferida, debe ser filtrada.O obxectivo é filtrar partículas grandes, precipitar e eliminar substancias ferromagnéticas e outras.As partículas grandes afectarán o revestimento e poden provocar unha autodescarga excesiva da batería ou risco de curtocircuíto;demasiado material ferromagnético na suspensión pode provocar unha autodescarga excesiva da batería e outros defectos.Os requisitos do proceso deste proceso de produción de baterías de litio son: temperatura ≤ 40 °C, humidade ≤ 25% RH, tamaño da malla da pantalla ≤ 100 mallas e tamaño das partículas ≤ 15um.

Electrodo negativoingredientes O electrodo negativo da batería de litio está composto por material activo, axente condutor, aglutinante e dispersante.En primeiro lugar, confirmar as materias primas.O sistema de ánodos tradicional é un proceso de mestura a base de auga (o disolvente é auga desionizada), polo que non hai requisitos especiais de secado para as materias primas.O proceso de produción de baterías de litio require que a condutividade da auga desionizada sexa ≤1us/cm.Requisitos do taller: temperatura ≤40℃, humidade ≤25%RH.Prepare cola.Despois de determinar as materias primas, primeiro debe prepararse a cola (composta por CMC e auga).Neste punto, verter o grafito C e o axente condutor nun mesturador para mesturalo en seco.Recoméndase non aspirar nin encender a auga circulante, xa que as partículas son extruídas, fregadas e quentadas durante a mestura en seco.A velocidade de rotación é de baixa velocidade de 15 ~ 20 rpm, o ciclo de raspado e moenda é de 2-3 veces e o tempo de intervalo é de ≈ 15 min.Despeje a cola no mesturador e comeza a aspirar (≤-0,09mpa).Preme a goma a unha velocidade baixa de 15 ~ 20 rpm durante 2 veces, despois axusta a velocidade (baixa velocidade 35 rpm, alta velocidade 1200 ~ 1500 rpm) e executa durante uns 15 ~ 60 minutos segundo o proceso húmido de cada fabricante.Finalmente, bota o SBR na batidora.Recoméndase axitar a baixa velocidade xa que o SBR é un polímero de cadea longa.Se a velocidade de rotación é demasiado rápida durante moito tempo, a cadea molecular romperase facilmente e perderá actividade.Recoméndase axitar a unha velocidade baixa de 35-40 rpm e unha velocidade alta de 1200-1800 rpm durante 10-20 minutos.Proba de viscosidade (2000 ~ 4000 mPa.s), tamaño de partícula (35um≤), contido sólido (40-70%), grao de baleiro e malla de pantalla (≤100 malla).Os valores específicos do proceso variarán dependendo das propiedades físicas do material e do proceso de mestura.O taller require unha temperatura ≤30℃ e unha humidade ≤25% RH.Revestimento do revestimento do cátodo O proceso de fabricación da batería de litio refírese á extrusión ou pulverización da suspensión do cátodo na superficie AB do colector de corrente de aluminio, cunha densidade de superficie única de ≈20~40 mg/cm2 (tipo de batería de litio ternario).A temperatura do forno é xeralmente superior a 4 a 8 nós, e a temperatura de cocción de cada sección axústase entre 95 °C e 120 °C segundo as necesidades reais para evitar fendas transversais e goteo de disolvente durante a cocción.A relación de velocidade do rolo de revestimento de transferencia é de 1,1-1,2, e a posición do espazo diminúe entre 20 e 30um para evitar a compactación excesiva da posición da etiqueta debido ao cola durante o ciclo da batería, o que pode provocar a precipitación de litio.Humidade do revestimento ≤2000-3000 ppm (dependendo do material e do proceso).A temperatura do electrodo positivo no taller é ≤30℃ e a humidade é ≤25%.O diagrama esquemático é o seguinte: Diagrama esquemático da cinta de revestimento

Ofabricación de baterías de litioproceso derevestimento de electrodo negativorefírese á extrusión ou pulverización de lodo de electrodos negativos na superficie AB do colector de corrente de cobre.Densidade superficial única ≈ 10~15 mg/cm2.A temperatura do forno de revestimento xeralmente ten 4-8 seccións (ou máis) e a temperatura de cocción de cada sección é de 80 ℃ ~ 105 ℃.Pódese axustar segundo as necesidades reais para evitar gretas de cocción e gretas transversais.A relación de velocidade do rolo de transferencia é de 1,2-1,3, a brecha dilúese 10-15um, a concentración de pintura é ≤3000ppm, a temperatura do electrodo negativo no taller é ≤30℃ e a humidade é ≤25%.Despois de que o revestimento positivo da placa positiva se seque, o tambor debe aliñarse dentro do tempo de proceso.O rolo utilízase para compactar a folla de electrodo (a masa do apósito por unidade de volume).Actualmente, hai dous métodos de prensado de electrodos positivos no proceso de fabricación de baterías de litio: prensado en quente e prensado en frío.En comparación co prensado en frío, o prensado en quente ten maior compactación e menor taxa de rebote.Non obstante, o proceso de prensado en frío é relativamente sinxelo e fácil de operar e controlar.O equipo principal do rolo é acadar os seguintes valores de proceso, densidade de compactación, taxa de rebote e alongamento.Ao mesmo tempo, cómpre sinalar que na superficie da peza de vara non se permiten lascas fráxiles, grumos duros, materiais caídos, bordos ondulados, etc. e non se permiten roturas nos ocos.Neste momento, a temperatura ambiente do taller: ≤23℃, humidade: ≤25%.A verdadeira densidade dos materiais convencionais actuais:

Compactación de uso común:

Taxa de rebote: rebote xeral 2-3 μm

Alongamento: a folla de electrodo positivo é xeralmente ≈1,002

Despois de completar o rolo de electrodo positivo, o seguinte paso é dividir toda a peza do electrodo en pequenas tiras do mesmo ancho (correspondente á altura da batería).Ao cortar, preste atención ás rebabas da peza polar.É necesario inspeccionar exhaustivamente as pezas polares para detectar rebabas nas direccións X e Y coa axuda de equipos bidimensionais.Proceso de lonxitude de fresa lonxitudinal Y≤1/2 H espesor do diafragma.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃ e o punto de orballo debe ser ≤-30℃.O proceso de fabricación de follas de electrodos negativos para follas de electrodos negativos de batería de litio é o mesmo que o dos electrodos positivos, pero o deseño do proceso é diferente.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃ e a humidade debe ser ≤25%.Densidade real dos materiais comúns de electrodos negativos:

Compactación de electrodos negativos de uso común: taxa de rebote: rebote xeral 4-8um Alongamento: placa positiva xeralmente ≈ 1,002 O proceso de produción de separación de electrodos positivos da batería de litio é semellante ao proceso de separación de electrodos positivos, e ambos precisan controlar as rebabas no X e direccións Y.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃ e o punto de orballo debe ser ≤-30℃.Despois de que a placa positiva estea lista para ser retirada, a placa positiva debe secar (120 °C) e, a continuación, a folla de aluminio está soldada e empaquetada.Durante este proceso, hai que ter en conta a lonxitude da pestana e o ancho da moldura.Tomando o deseño **650 (como a batería 18650) como exemplo, o deseño con pestanas expostas ten en conta principalmente a cooperación razoable das pestanas do cátodo durante a soldadura de tapa e ranura de rolo.Se as pestanas do poste están expostas durante moito tempo, pode ocorrer facilmente un curtocircuíto entre as pestanas do poste e a carcasa de aceiro durante o proceso de laminación.Se a lengüeta é demasiado curta, a tapa non se pode soldar.Na actualidade, hai dous tipos de cabezales de soldadura ultrasóns: ​​lineal e en forma de punto.Os procesos domésticos usan principalmente cabezas de soldadura lineais debido a consideracións de sobreintensidade e resistencia da soldadura.Ademais, úsase cola de alta temperatura para cubrir as pestanas de soldadura, principalmente para evitar o risco de curtocircuítos causados ​​por rebabas metálicas e restos metálicos.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃, o punto de orballo debe ser ≤-30℃ e o contido de humidade do cátodo debe ser ≤500-1000 ppm.

Preparación de placas negativasA placa negativa cómpre secar (105-110 °C), despois as follas de níquel son soldadas e empaquetadas.Tamén hai que ter en conta a lonxitude da lengüeta de soldadura e o ancho de formación.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃, o punto de orballo debe ser ≤-30℃ e o contido de humidade do electrodo negativo debe ser ≤500-1000ppm.O enrolamento consiste en enrolar o separador, a folla de electrodo positivo e a folla de electrodo negativo nun núcleo de ferro a través dunha máquina de enrolamento.O principio é envolver o electrodo positivo co electrodo negativo, e despois separar os electrodos positivos e negativos a través dun separador.Dado que o electrodo negativo do sistema tradicional é o eléctrodo de control do deseño da batería, o deseño de capacidade é maior que o do electrodo positivo, polo que durante a carga de formación, o Li+ do electrodo positivo pódese almacenar no "vacante" de o electrodo negativo.Debe prestarse especial atención á tensión do enrolamento e á disposición das pezas polares ao enrolar.A tensión do enrolamento demasiado pequena afectará á resistencia interna e á taxa de inserción da carcasa.A tensión excesiva pode provocar o risco de curtocircuíto ou astillamento.O aliñamento refírese á posición relativa do electrodo negativo, electrodo positivo e separador.O ancho do electrodo negativo é de 59,5 mm, o electrodo positivo é de 58 mm e o separador é de 61 mm.Os tres están aliñados durante a reprodución para evitar o risco de curtocircuítos.A tensión do enrolamento é xeralmente entre 0,08-0,15Mpa para o polo positivo, 0,08-0,15Mpa para o polo negativo, 0,08-0,15Mpa para o diafragma superior e 0,08-0,15Mpa para o diafragma inferior.Os axustes específicos dependen do equipamento e do proceso.A temperatura ambiente deste obradoiro é ≤23℃, o punto de orballo é ≤-30℃ e o contido de humidade é ≤500-1000ppm.

Antes de instalar o núcleo da batería con carcasa na carcasa, é necesaria unha proba Hi-Pot de 200 ~ 500 V (para probar se a batería de alta tensión está en curtocircuíto) e tamén é necesario pasar o aspirador para controlar aínda máis o po antes de instalala. o caso.Os tres principais puntos de control das baterías de litio son a humidade, as rebabas e o po.Despois de completar o proceso anterior, insira a xunta inferior na parte inferior do núcleo da batería, dobre a folla do electrodo positivo de xeito que a superficie estea cara ao orificio de enrolamento do núcleo da batería e, finalmente, insírela verticalmente na carcasa de aceiro ou aluminio.Tomando como exemplo o tipo 18650, o diámetro exterior ≈ 18 mm + altura ≈ 71,5 mm.Cando a área da sección transversal do núcleo ferido é menor que a área da sección transversal interna da caixa de aceiro, a taxa de inserción da caixa de aceiro é de aproximadamente 97% a 98,5%.Porque hai que ter en conta o valor de rebote da peza polar e o grao de penetración do líquido durante a inxección posterior.O mesmo proceso que a capa inferior de superficie inclúe a montaxe da capa inferior superior.A temperatura ambiente do taller debe ser ≤23℃ e o punto de orballo debe ser ≤-40℃.

Rolandoinsire un pin de soldadura (xeralmente feito de cobre ou aliaxe) no medio do núcleo de soldadura.Os pines de soldadura de uso habitual son Φ2,5 * 1,6 mm, e a forza de soldadura do electrodo negativo debe ser ≥12N para ser cualificado.Se é demasiado baixo, provocará facilmente soldadura virtual e resistencia interna excesiva.Se é demasiado alto, é fácil soldar a capa de níquel na superficie da carcasa de aceiro, o que resulta en xuntas de soldadura, o que provoca perigos ocultos como ferruxe e fugas.A simple comprensión da ranura de rolamento é fixar o núcleo da batería enrollada na carcasa sen tremer.No proceso de fabricación desta batería de litio, débese prestar especial atención á coincidencia da velocidade de extrusión transversal e a velocidade de prensado lonxitudinal para evitar cortar a carcasa a unha velocidade transversal demasiado alta e a capa de níquel da muesca caerá se a velocidade lonxitudinal é demasiado rápida ou a altura da escotadura verase afectada e a estanqueidade.É necesario comprobar se os valores de proceso de profundidade, extensión e altura do suco cumpren as normas (mediante cálculos prácticos e teóricos).Os tamaños comúns das placas son 1,0, 1,2 e 1,5 mm.Despois de completar o suco de laminación, toda a máquina debe ser aspirada de novo para evitar restos metálicos.O grao de baleiro debe ser ≤-0,065Mpa e o tempo de aspiración debe ser de 1 ~ 2s.Os requisitos de temperatura ambiente deste obradoiro son ≤23℃ e o punto de orballo é ≤-40℃.Cocción do núcleo da batería Despois de que as láminas cilíndricas da batería se enrolan e se ranuran, o seguinte proceso de produción de baterías de litio é moi importante: a cocción.Durante a produción de pilas de batería, introdúcese unha certa cantidade de humidade.Se non se pode controlar a humidade dentro do intervalo estándar no tempo, o rendemento e a seguridade da batería veranse seriamente afectados.Xeralmente, úsase un forno automático ao baleiro para asar.Dispoñe as celas a cocer, coloque o desecante no forno, configure os parámetros e eleve a temperatura a 85 °C (tomando como exemplo as baterías de fosfato de ferro de litio).Os seguintes son os estándares de cocción para varias especificacións diferentes de pilas de batería:

Inxección de líquidoO proceso de fabricación de baterías de litio implica probas de humidade das células de batería cocidas.Só despois de alcanzar os estándares de cocción anteriores podes pasar ao seguinte paso: inxectar o electrólito.Coloque rapidamente as baterías cocidas na guantera ao baleiro, pese e rexistre o peso, poña a cunca de inxección e engade o peso deseñado do electrólito na cunca (normalmente realízase unha proba de batería mergullada en líquido: coloque a batería na cunca). medio).Coloque o núcleo da batería no electrólito, mergúllao durante un período de tempo, proba a capacidade máxima de absorción de líquido da batería (normalmente enche o líquido segundo o volume experimental), colócao nunha caixa de baleiro para aspirar (grao de baleiro ≤ - 0.09Mpa) e acelerar a penetración do electrólito no eléctrodo.Despois de varios ciclos, retire as pezas da batería e pésaas.Calcula se o volume de inxección cumpre co valor de deseño.Se é menos, hai que repoñer.Se hai demasiado, só tes que verter o exceso ata que cumpra os requisitos de deseño.O ambiente da guantera require unha temperatura ≤23℃ e un punto de orballo ≤-45℃.

SoldaduraDurante este proceso de fabricación de baterías de litio, a tapa da batería debe colocarse na guantera con antelación, e a tapa da batería debe fixarse ​​no molde inferior da super soldadora cunha man, e o núcleo da batería debe manterse coa outra. man.Aliñe o terminal positivo da célula da batería co terminal da tapa.Despois de confirmar que o terminal positivo está aliñado co terminal da tapa, pise a máquina de soldar por ultrasóns.A continuación, pise o interruptor de pé da máquina de soldar.Despois, a unidade da batería debe ser completamente inspeccionada para comprobar o efecto de soldadura das pestanas de soldadura.

Observe se as pestanas de soldadura están aliñadas.

Tire suavemente da pestana de soldadura para ver se está solta.

As baterías cuxa tapa da batería non estea firmemente soldada deben soldarse de novo.