תהליך ייצור סוללות ליתיום-יון: תהליך שלב ביניים

כפי שציינו קודם לכן, תהליך ייצור טיפוסי של סוללת ליתיום-יון ניתן לחלק לשלושה שלבים: תהליך קדמי (ייצור אלקטרודות), תהליך שלב ביניים (סינתזת תאים) ותהליך אחורי (יצירה ואריזה). בעבר הצגנו את תהליך הקדמי, ומאמר זה יתמקד בתהליך שלב ביניים.

תהליך השלב האמצעי של ייצור סוללות ליתיום הוא שלב ההרכבה, ומטרת הייצור שלו היא להשלים את ייצור התאים. באופן ספציפי, תהליך השלב האמצעי הוא הרכבת האלקטרודות (החיוביות והשליליות) שיוצרו בתהליך הקודם עם המפריד והאלקטרוליט בצורה מסודרת.

בשל מבני אחסון האנרגיה השונים של סוגים שונים של סוללות ליתיום, כולל סוללת קליפת אלומיניום פריזמטית, סוללות גליליות וסוללות נרתיק, סוללות להב וכו', ישנם הבדלים ברורים בתהליך הטכני שלהן בשלב הביניים.

תהליך השלב הביניים של סוללת קליפת אלומיניום פריזמטית וסוללה גלילית הוא ליפוף, הזרקת אלקטרוליט ואריזה.

תהליך השלב הביניים של סוללת פאוץ' וסוללת להב הוא הערמה, הזרקת אלקטרוליט ואריזה.

ההבדל העיקרי בין השניים הוא תהליך הליפוף ותהליך הערימה.

מִתפַּתֵל

תהליך ליפוף התא הוא לגלגל את הקתודה, האנודה והמפריד יחד דרך מכונת ליפוף, כאשר הקתודה והאנודה הסמוכות מופרדות באמצעות מפריד. בכיוון האורך של התא, המפריד עולה על האנודה, והאנודה עולה על הקתודה, כדי למנוע קצר חשמלי הנגרם כתוצאה ממגע בין הקתודה לאנודה. לאחר הליפוף, התא מקובע באמצעות סרט דביק כדי למנוע את התפרקותו. לאחר מכן התא עובר לתהליך הבא.

בתהליך זה, חשוב לוודא שאין מגע פיזי בין האלקטרודות החיוביות לשליליות, ושהאלקטרודה השלילית תוכל לכסות לחלוטין את האלקטרודה החיובית הן בכיוונים אופקיים והן בכיוונים אנכיים.

בשל מאפייני תהליך הליפוף, ניתן להשתמש בו רק לייצור סוללות ליתיום בעלות צורה רגילה.

הַעֲרָמָה

לעומת זאת, תהליך הערימה עורם את האלקטרודות החיוביות והשליליות ואת המפריד ליצירת תא ערימה, שניתן להשתמש בו לייצור סוללות ליתיום בצורות רגילות או חריגות. יש לו רמת גמישות גבוהה יותר.

ערימה היא בדרך כלל תהליך שבו האלקטרודות החיוביות והשליליות והמפריד נערמים שכבה אחר שכבה בסדר של אלקטרודה חיובית-מפריד-אלקטרודה שלילית ליצירת תא ערימה עם קולט הזרם.כמו הלשוניות. שיטות הערימה נעות בין הערימה ישירה, שבה המפריד נחתך, ועד קיפול Z שבו המפריד אינו נחתך ונערם בצורת Z.

בתהליך הערימה, אין תופעת כיפוף של אותו יריעת אלקטרודה, ואין בעיית "פינת C" בתהליך הליפוף. לכן, ניתן לנצל את מלוא שטח הפינה במעטפת הפנימית, והקיבולת ליחידת נפח גבוהה יותר. בהשוואה לסוללות ליתיום המיוצרות בתהליך הליפוף, לסוללות ליתיום המיוצרות בתהליך הערימה יש יתרונות ברורים בצפיפות אנרגיה, אבטחה וביצועי פריקה.

לתהליך הליפוף היסטוריית פיתוח ארוכה יחסית, תהליך בוגר, עלות נמוכה ותפוקה גבוהה. עם זאת, עם פיתוחם של כלי רכב חדשים לאנרגיה, תהליך הערימה הפך לכוכב עולה עם ניצול נפח גבוה, מבנה יציב, התנגדות פנימית נמוכה, מחזור חיים ארוך ויתרונות נוספים.

בין אם מדובר בתהליך ליפוף או ערימה, לשניהם יתרונות וחסרונות ברורים. סוללת ערימה דורשת מספר חיתוכים של האלקטרודה, וכתוצאה מכך גודל חתך הרוחב ארוך יותר ממבנה הליפוף, מה שמגדיל את הסיכון לגרימת קוצים. באשר לסוללת ליפוף, פינותיה יבזבזו מקום, ומתח ועיוות לא אחידים של הליפוף עלולים לגרום לחוסר אחידות.

לכן, בדיקת רנטגן לאחר מכן הופכת לחשובה ביותר.

בדיקת רנטגן

יש לבדוק את סוללת הליפוף והערימה המוגמרת כדי לבדוק האם המבנה הפנימי שלהן תואם את תהליך הייצור, כגון יישור תאי הערימה או הליפוף, המבנה הפנימי של הלשוניות והבליטה של ​​אלקטרודות חיוביות ושליליות וכו', על מנת לשלוט באיכות המוצר ולמנוע זרימה של תאים לא מתאימים לתהליכים הבאים;

עבור בדיקות רנטגן, Dacheng Precision השיקה סדרה של ציוד לבדיקת הדמיית רנטגן:

מכונת בדיקת סוללות CT לא מקוונת של רנטגן

מכונת בדיקת סוללות CT לא מקוונת עם רנטגן: הדמיה תלת-ממדית. באמצעות תצוגת חתך, ניתן לזהות ישירות את הנטייה של כיוון האורך והרוחב של התא. תוצאות הגילוי לא יושפעו משיפוע או כיפוף של האלקטרודה, לשונית או קצה קרמי של הקתודה.

מכונת בדיקת סוללות מתפתלות בקו X-Ray

מכונת בדיקת סוללות רנטגן מקוונת: ציוד זה מעוגן לקו המסוע במעלה הזרם כדי להשיג איסוף אוטומטי של תאי סוללה. תאי הסוללה יוכנסו לציוד לבדיקה פנימית של מחזוריות. תאי גז טבעי ייאספו אוטומטית. מקסימום 65 שכבות של טבעות פנימיות וחיצוניות נבדקות באופן מלא.

מכונת בדיקת סוללות גלילית בקו X-Ray

הציוד פולט קרני רנטגן דרך מקור קרני רנטגן, חודר דרך סוללה. מערכת ההדמיה מתקבלת ומצלמת תמונות. היא מעבדת את התמונות באמצעות תוכנה ואלגוריתמים שפותחו באופן עצמאי, מודדת וקובעת באופן אוטומטי האם מדובר במוצרים טובים, ובוחרת מוצרים גרועים. ניתן לחבר את הקצה הקדמי והאחורי של המכשיר לקו הייצור.

מכונת בדיקת סוללות X-Ray in-line

הציוד מחובר לקו תמסורת במעלה הזרם. הוא יכול לקחת תאים באופן אוטומטי, למקם אותם בציוד לגילוי לולאה פנימית. הוא יכול למיין אוטומטית תאי NG, ותאים מאושרים מוכנסים אוטומטית לקו תמסורת, אל הציוד במורד הזרם כדי להשיג זיהוי אוטומטי לחלוטין.

מכונת בדיקת סוללות דיגיטלית מקוונת X-Ray

הציוד מחובר לקו ההולכה במעלה הזרם. הוא יכול לקחת תאים באופן אוטומטי או לבצע טעינה ידנית, ולאחר מכן להכניס אותם לציוד לגילוי לולאה פנימית. הוא יכול למיין אוטומטית את סוללת ה-NG, להוציא את הסוללה בסדר, להכניס אוטומטית את קו ההולכה או את הלוח, ולשלוח אותה לציוד במורד הזרם כדי להשיג זיהוי אוטומטי לחלוטין.