хурдацтай хөгжиж байгаатай холбогдууланлитийн батерейСалбарт литийн батерейны хэрэглээний хувилбарууд өргөжин тэлж, хүмүүсийн амьдрал, ажилд зайлшгүй шаардлагатай эрчим хүчний төхөөрөмж болж байна. Захиалгат литийн батерей үйлдвэрлэгчдийн үйлдвэрлэлийн процессын тухайд литийн батерей үйлдвэрлэх процесст голчлон орц найрлага, бүрэх, хуудас хийх, бэлтгэх, ороох, бүрхүүл хийх, өнхрүүлэх, жигнэх, шингэн шахах, гагнах гэх мэт орно. Дараах нь литийн батерей үйлдвэрлэх процессын гол цэгүүдийг танилцуулж байна. Эерэг электродын найрлага Лити батерейны эерэг электрод нь идэвхтэй материал, дамжуулагч бодис, наалдамхай бодис гэх мэтээс бүрдэнэ. Нэгдүгээрт, түүхий эдийг баталгаажуулж, жигнэнэ. Ерөнхийдөө дамжуулагч бодисыг ≈120℃-д 8 цаг, PVDF наалдамхайг ≈80℃-д 8 цаг жигнэх шаардлагатай. Идэвхтэй материал (LFP, NCM гэх мэт)-ийг жигнэх, хатаах шаардлагатай эсэх нь түүхий эдийн төлөв байдлаас хамаарна. Одоогийн байдлаар литийн батерейны ерөнхий цехэд температур ≤40℃, чийгшил ≤25%RH шаардлагатай. Хатаах ажил дууссаны дараа PVDF цавуу (PVDF уусгагч, NMP уусмал)-ыг урьдчилан бэлтгэх шаардлагатай. PVDF цавууны чанар нь батерейны дотоод эсэргүүцэл болон цахилгаан гүйцэтгэлд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Цавуу түрхэхэд нөлөөлдөг хүчин зүйлүүдэд температур болон хутгах хурд орно. Температур өндөр байх тусам цавуу шарлах нь наалдацад нөлөөлнө. Хэрэв холих хурд хэт хурдан байвал цавуу амархан гэмтэх боломжтой. Тодорхой эргэлтийн хурд нь дисперсийн дискний хэмжээнээс хамаарна. Ерөнхийдөө дисперсийн дискний шугаман хурд нь 10-15м/с (тоног төхөөрөмжөөс хамаарч) байдаг. Энэ үед эргэлтийн усыг асаахын тулд холих сав шаардлагатай бөгөөд температур нь ≤30°C байх ёстой.

Катодын зутанг багцаар нэмнэ. Энэ үед та материал нэмэх дараалалд анхаарлаа хандуулах хэрэгтэй. Эхлээд идэвхтэй материал болон дамжуулагч бодисыг нэмээд, аажмаар хутгаад, дараа нь цавуу нэмнэ. Тэжээлийн хугацаа болон тэжээлийн харьцааг литийн батерей үйлдвэрлэх процессын дагуу чанд мөрдөх ёстой. Хоёрдугаарт, тоног төхөөрөмжийн эргэлтийн хурд болон эргэлтийн хурдыг хатуу хянаж байх ёстой. Ерөнхийдөө тархалтын шугаман хурд 17м/с-ээс дээш байх ёстой. Энэ нь төхөөрөмжийн гүйцэтгэлээс хамаарна. Өөр өөр үйлдвэрлэгчид харилцан адилгүй байдаг. Мөн холих вакуум болон температурыг хянана. Энэ үе шатанд зутангийн ширхэгийн хэмжээ болон зуурамтгай чанарыг тогтмол илрүүлэх шаардлагатай. Бөөмийн хэмжээ болон зуурамтгай чанар нь хатуу бодисын агууламж, материалын шинж чанар, тэжээлийн дараалал болон литийн батерей үйлдвэрлэх процесстой нягт холбоотой. Энэ үед уламжлалт процесст температур ≤30℃, чийгшил ≤25%RH, вакуум зэрэг ≤-0.085mpa шаардлагатай. Зуурмагийг дамжуулах сав эсвэл будгийн цехэд шилжүүлнэ. Зуурмагийг шилжүүлсний дараа шүүж авах шаардлагатай. Зорилго нь том тоосонцорыг шүүх, тунадасжуулах, ферромагнет болон бусад бодисыг зайлуулах явдал юм. Том тоосонцор нь бүрхүүлд нөлөөлж, батерейг хэт их өөрөө цэнэггүй болгох эсвэл богино холболтын эрсдэл үүсгэж болзошгүй; зутан дахь хэт их ферромагнет материал нь батерейг хэт их өөрөө цэнэггүй болгох болон бусад согогийг үүсгэж болзошгүй. Энэхүү литийн батерей үйлдвэрлэх процессын процессын шаардлага нь: температур ≤ 40°C, чийгшил ≤ 25% RH, торны торны хэмжээ ≤ 100 тор, бөөмийн хэмжээ ≤ 15um.

Сөрөг электродОрц: Лити батерейны сөрөг электрод нь идэвхтэй материал, дамжуулагч бодис, холбогч бодис болон дисперсээс бүрдэнэ. Эхлээд түүхий эдийг баталгаажуулна уу. Уламжлалт анодын систем нь усан суурьтай холих процесс (уусгагч нь ионгүйжүүлсэн ус) тул түүхий эдийг хатаах тусгай шаардлага байхгүй. Лити батерей үйлдвэрлэх процесс нь ионгүйжүүлсэн усны дамжуулах чанарыг ≤1us/cm2 байхыг шаарддаг. Цэвэрлэх цехийн шаардлага: температур ≤40℃, чийгшил ≤25%RH. Цавуу бэлтгэнэ. Түүхий эдийг тодорхойлсны дараа цавууг (CMC болон уснаас бүрдсэн) эхлээд бэлтгэх ёстой. Энэ үед графит C болон дамжуулагч бодисыг хуурай холихын тулд холигч руу хийнэ. Хуурай холих явцад хэсгүүд шахагдаж, үрэгдэж, халаадаг тул тоос сорогчоор соруулж эсвэл эргэлтийн усыг асаахгүй байхыг зөвлөж байна. Эргэлтийн хурд нь бага хурдтай 15~20 эрг/мин, хусах, нунтаглах мөчлөг 2-3 удаа, завсарлагааны хугацаа ≈15 мин байна. Цавууг холигч руу хийж, тоос сорогчоор соруулж эхэлнэ (≤-0.09mpa). Резинийг 15~20 эрг/мин бага хурдаар 2 удаа шахаж, дараа нь хурдыг тохируулна (бага хурд 35 эрг/мин, өндөр хурд 1200~1500 эрг/мин), үйлдвэрлэгч бүрийн нойтон процессын дагуу ойролцоогоор 15 мин~60 мин ажиллуулна. Эцэст нь SBR-ийг холигч руу хийнэ. SBR нь урт гинжин полимер тул бага хурдаар хутгахыг зөвлөж байна. Хэрэв эргэлтийн хурд удаан хугацаанд хэт өндөр байвал молекулын гинж амархан тасарч, идэвхээ алдана. 35-40 эрг/мин бага хурдаар, 1200-1800 эрг/мин өндөр хурдаар 10-20 минутын турш хутгахыг зөвлөж байна. Зуурамтгай чанарыг (2000~4000 мПа.с), бөөмийн хэмжээ (35 мкм≤), хатуу агууламжийг (40-70%), вакуум зэрэг болон торны торыг (≤100 тор) туршина. Тодорхой процессын утга нь материалын физик шинж чанар болон холих процессоос хамааран өөр өөр байх болно. Цех нь температур ≤30℃, чийгшил ≤25% RH шаарддаг. Катодын бүрээсийг бүрэх Лити батерей үйлдвэрлэх процесс нь хөнгөн цагаан гүйдлийн цуглуулагчийн AB гадаргуу дээр катодын зутанг шахах эсвэл шүршихийг хэлдэг бөгөөд нэг гадаргуугийн нягтрал нь ≈20~40 мг/см2 (гурван төрлийн литийн батерейны төрөл) байдаг. Зуухны температур ерөнхийдөө 4-8 зангилаанаас дээш байдаг бөгөөд жигнэх явцад хөндлөн хагарал, уусгагч дуслахаас зайлсхийхийн тулд хэсэг бүрийн жигнэх температурыг бодит хэрэгцээнд нийцүүлэн 95°C-120°C хооронд тохируулдаг. Шилжүүлгийн бүрээсийн өнхрөх хурдны харьцаа нь 1.1-1.2 бөгөөд зайны байрлалыг 20-30 мкм-ээр нимгэрүүлж, батерейны мөчлөгийн үед хаягдлын улмаас шошгоны байрлал хэт нягтрахаас сэргийлж, литийн тунадасжилт үүсгэж болзошгүй. Бүрээсний чийг ≤2000-3000ppm (материал болон процессоос хамаарна). Цех дэх эерэг электродын температур ≤30℃, чийгшил ≤25% байна. Схем диаграмм нь дараах байдалтай байна: Бүрээсний туузны бүдүүвч диаграмм

ньлитийн батерей үйлдвэрлэлүйл явцсөрөг электродын бүрхүүлзэсийн гүйдлийн цуглуулагчийн AB гадаргуу дээр сөрөг электродын зутан шахах эсвэл шүршихийг хэлнэ. Нэг гадаргуугийн нягтрал ≈ 10~15 мг/см2. Бүрэх зуухны температур нь ерөнхийдөө 4-8 хэсэгтэй (эсвэл түүнээс дээш) бөгөөд хэсэг бүрийн жигнэх температур 80℃~105℃ байна. Жигнэх хагарал болон хөндлөн хагарлаас зайлсхийхийн тулд бодит хэрэгцээнд тохируулан тохируулж болно. Шилжүүлгийн булны хурдны харьцаа 1.2-1.3, завсар 10-15um-ээр нимгэрсэн, будгийн концентраци ≤3000ppm, цехийн сөрөг электродын температур ≤30℃, чийгшил ≤25% байна. Эерэг хавтангийн эерэг бүрхүүл хатсаны дараа хүрдийг процессын хугацаанд тохируулах шаардлагатай. Булныг электродын хуудсыг нягтруулахад ашигладаг (нэгж эзэлхүүн дэх боолтын масс). Одоогийн байдлаар литийн батерей үйлдвэрлэх процесст эерэг электродын хоёр шахалтын арга байдаг: халуун шахалт ба хүйтэн шахалт. Хүйтэн шахалттай харьцуулахад халуун шахалт нь илүү өндөр нягтралтай, бага сэргэлттэй байдаг. Гэсэн хэдий ч хүйтэн шахалтын процесс нь харьцангуй энгийн бөгөөд ажиллуулах, хянахад хялбар байдаг. Роллерийн гол тоног төхөөрөмж нь дараах процессын утгуудыг хангах явдал юм: нягтралын нягтрал, сэргэлт болон суналт. Үүний зэрэгцээ, хэврэг үйрмэг, хатуу бөөгнөрөл, унасан материал, долгионтой ирмэг гэх мэтийг савааны хэсгийн гадаргуу дээр зөвшөөрөхгүй бөгөөд завсар зайд хугарал үүсэхийг хориглоно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энэ үед цехийн орчны температур: ≤23℃, чийгшил: ≤25%. Одоогийн уламжлалт материалын жинхэнэ нягтрал:

Түгээмэл хэрэглэгддэг нягтрал:

Сэргэлтийн хурд: ерөнхий сэргэлт 2-3 μм

Суналт: Эерэг электродын хуудас нь ерөнхийдөө ≈1.002 байна

Эерэг электродын өнхрүүлэлт дууссаны дараа дараагийн алхам бол электродын бүх хэсгийг ижил өргөнтэй (батерейны өндөртэй тохирч) жижиг тууз болгон хуваах явдал юм. Зүсэх үед туйлын хэсгийн өрцийг анхаарч үзээрэй. Хоёр хэмжээст төхөөрөмжийн тусламжтайгаар туйлын хэсгүүдийг X ба Y чиглэлд өрц байгаа эсэхийг цогцоор нь шалгах шаардлагатай. Урт өрцний уртын процесс Y≤1/2 H диафрагмын зузаан. Цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-30℃ байх ёстой. Литийн батерейны сөрөг электродын хуудасны сөрөг электродын хуудас үйлдвэрлэх процесс нь эерэг электродтой ижил боловч процессын загвар нь өөр юм. Цехийн орчны температур ≤23℃, чийгшил ≤25% байх ёстой. Нийтлэг сөрөг электродын материалын жинхэнэ нягтрал:

Түгээмэл хэрэглэгддэг сөрөг электродын нягтрал: Буцах хурд: Ерөнхий буцах 4-8um Суналт: Эерэг хавтан ерөнхийдөө ≈ 1.002 Литийн батерейны эерэг электродын хуулах үйлдвэрлэлийн процесс нь эерэг электродын хуулах процесстой төстэй бөгөөд хоёулаа X ба Y чиглэлд цоорхойг хянах шаардлагатай. Цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-30℃ байх ёстой. Эерэг хавтан хуулахад бэлэн болсны дараа эерэг хавтанг хатааж (120°C), дараа нь хөнгөн цагаан хуудсыг гагнаж, савлана. Энэ процессын явцад табны урт ба хэвний өргөнийг анхаарч үзэх шаардлагатай. **650 загварыг (жишээлбэл, 18650 батерей) жишээ болгон авч үзвэл, ил гарсан табтай загвар нь голчлон таг болон өнхрөх ховилын гагнуурын үед катодын табуудын боломжийн хамтын ажиллагааг харгалзан үздэг. Хэрэв туйлын табууд хэт удаан хугацаанд ил гарсан бол өнхрөх явцад туйлын таб болон ган бүрхүүлийн хооронд богино холболт үүсч болно. Хэрэв чих нь хэт богино байвал тагийг гагнах боломжгүй. Одоогийн байдлаар хэт авианы гагнуурын толгойн хоёр төрөл байдаг: шугаман ба цэгэн хэлбэртэй. Дотоодын үйлдвэрлэлийн процессууд нь хэт гүйдэл болон гагнуурын бат бэхийг харгалзан шугаман гагнуурын толгойг ихэвчлэн ашигладаг. Үүнээс гадна, металлын цоорхой болон металлын хог хаягдлаас үүдэлтэй богино холболтын эрсдэлээс зайлсхийхийн тулд гагнуурын табыг бүрхэхэд өндөр температурт цавуу хэрэглэдэг. Цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-30℃, катодын чийгийн агууламж ≤500-1000ppm байх ёстой.

Сөрөг хавтангийн бэлтгэлСөрөг хавтанг хатаах (105-110°C) шаардлагатай бөгөөд дараа нь никель хуудсыг гагнаж, савлана. Гагнуурын урт болон хэлбэржүүлэх өргөнийг мөн харгалзан үзэх шаардлагатай. Цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-30℃, сөрөг электродын чийгийн агууламж ≤500-1000ppm байх ёстой. Ороомог нь тусгаарлагч, эерэг электродын хуудас болон сөрөг электродын хуудсыг ороомгийн машинаар дамжуулан төмрийн цөмд ороох явдал юм. Зарчим нь эерэг электродыг сөрөг электродоор ороож, дараа нь тусгаарлагчаар дамжуулан эерэг ба сөрөг электродуудыг салгах явдал юм. Уламжлалт системийн сөрөг электрод нь батерейны дизайны хяналтын электрод тул багтаамжийн загвар нь эерэг электродоос өндөр тул үүсэх цэнэглэлтийн үед эерэг электродын Li+ нь сөрөг электродын "хоосон зайд" хадгалагдаж болно. Ороомог хийх үед ороомгийн таталт болон туйлын хэсгийн зохион байгуулалтад онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй. Ороомгийн таталт хэт бага байх нь дотоод эсэргүүцэл болон орон сууцны оруулах хурдад нөлөөлнө. Хэт их таталт нь богино холболт эсвэл хагарал үүсэх эрсдэлд хүргэж болзошгүй. Зэрэгцүүлэлт гэдэг нь сөрөг электрод, эерэг электрод болон тусгаарлагчийн харьцангуй байрлалыг хэлнэ. Сөрөг электродын өргөн нь 59.5 мм, эерэг электрод нь 58 мм, тусгаарлагч нь 61 мм байна. Богино холболтын эрсдэлээс зайлсхийхийн тулд тоглуулах явцад гурвыг нь зэрэгцүүлдэг. Ороомгийн хурцадмал байдал нь ерөнхийдөө эерэг туйлын хувьд 0.08-0.15Mpa, сөрөг туйлын хувьд 0.08-0.15Mpa, дээд диафрагмын хувьд 0.08-0.15Mpa, доод диафрагмын хувьд 0.08-0.15Mpa хооронд байна. Тодорхой тохируулга нь тоног төхөөрөмж болон процессоос хамаарна. Энэхүү цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг нь ≤-30℃, чийгийн агууламж ≤500-1000ppm байна.

Гэрийн доторх батерейны цөмийг гэрт суурилуулахаас өмнө 200~500В-ийн Hi-Pot туршилт хийх шаардлагатай (өндөр хүчдэлийн батерей богино холболттой эсэхийг шалгахын тулд), мөн гэрт суурилуулахаас өмнө тоосыг цаашид хянахын тулд тоос сорогчоор сорох шаардлагатай. Лити батерейны гурван үндсэн хяналтын цэг нь чийг, цоорхой, тоос юм. Өмнөх процесс дууссаны дараа доод жийргэвчийг батерейны цөмийн ёроолд оруулж, эерэг электродын хуудсыг гадаргуу нь батерейны цөмийн ороомгийн зүүний нүх рүү харсан байхаар нугалж, эцэст нь ган бүрхүүл эсвэл хөнгөн цагаан бүрхүүлд босоо байдлаар оруулна. Жишээ нь 18650 төрлийг авч үзвэл гаднах диаметр нь ≈ 18мм + өндөр ≈ 71.5мм байна. Ороомгийн цөмийн хөндлөн огтлолын талбай нь ган бүрхүүлийн дотоод хөндлөн огтлолын талбайгаас бага байх үед ган бүрхүүлийн оруулах хурд ойролцоогоор 97% - 98.5% байна. Учир нь туйлын хэсгийн эргэн сэргэлт болон дараа нь шахах үед шингэний нэвчилтийн түвшинг харгалзан үзэх шаардлагатай. Гадаргуугийн суурь давхаргатай ижил үйл явц нь дээд суурь давхаргыг угсрах ажлыг багтаана. Цехийн орчны температур ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-40℃ байх ёстой.

ӨнхрөхГагнуурын голд гагнуурын зүү (ихэвчлэн зэс эсвэл хайлшаар хийгдсэн) оруулдаг. Түгээмэл хэрэглэгддэг гагнуурын зүү нь Φ2.5*1.6 мм бөгөөд сөрөг электродын гагнуурын бат бэх нь ≥12N байх ёстой бөгөөд мэргэшсэн байх ёстой. Хэрэв энэ нь хэт бага байвал виртуал гагнуур болон хэт их дотоод эсэргүүцэл үүсгэх болно. Хэрэв энэ нь хэт өндөр байвал ган бүрхүүлийн гадаргуу дээрх никелийн давхаргыг гагнахад хялбар бөгөөд гагнуурын холболт үүсч, зэв, гоожих зэрэг далд аюулд хүргэдэг. Өнхрөх ховилын энгийн ойлголт бол шархны батерейны цөмийг чичирхийлэлгүйгээр гэрэн дээр бэхлэх явдал юм. Энэхүү литийн батерейны үйлдвэрлэлийн процесст хөндлөн шахалтын хурд болон уртааш дарах хурдыг тохируулахад онцгой анхаарал хандуулах хэрэгтэй бөгөөд хэрэв гэрийг хэт өндөр хөндлөн хурдаар огтлохоос зайлсхийх хэрэгтэй бөгөөд уртааш хурд хэт хурдан байвал ховилын никель давхарга унах эсвэл ховилын өндөрт нөлөөлж, битүүмжлэлд нөлөөлөх болно. Ховилын гүн, суналт болон ховилын өндрийн процессын утга нь стандартад нийцэж байгаа эсэхийг шалгах шаардлагатай (практик болон онолын тооцооллоор). Плитагийн нийтлэг хэмжээ нь 1.0, 1.2 ба 1.5 мм байдаг. Өнхрөх ховил дууссаны дараа металл хог хаягдлаас зайлсхийхийн тулд бүхэл бүтэн машиныг дахин тоос сорогчоор соруулах шаардлагатай. Вакуумны зэрэг ≤-0.065Mpa, тоос соруулах хугацаа 1~2s байх ёстой. Энэхүү цехийн орчны температурын шаардлага ≤23℃, шүүдэр цэг ≤-40℃ байна. Батерейны цөмийг жигнэх Цилиндр хэлбэртэй батерейны хуудсыг өнхрүүлж, ховил хийсний дараа литийн батерей үйлдвэрлэх дараагийн үйл явц маш чухал юм: жигнэх. Батерейны эс үйлдвэрлэх явцад тодорхой хэмжээний чийг нэвтрүүлдэг. Хэрэв чийгийг стандарт хязгаарт хугацаанд хянаж чадахгүй бол батерейны гүйцэтгэл, аюулгүй байдалд ноцтой нөлөөлнө. Ерөнхийдөө автомат вакуум зуухыг жигнэхэд ашигладаг. Эсийг цэвэрхэн жигнэж, хатаагчийг зууханд хийж, параметрүүдийг тохируулж, температурыг 85°C хүртэл нэмэгдүүлнэ (жишээ нь литийн төмрийн фосфатын батерейг авч үзнэ). Батерейны эсийн хэд хэдэн өөр үзүүлэлтийн жигнэх стандартыг доор харуулав.

Шингэн тарилгаЛити батерей үйлдвэрлэх процесс нь жигнэсэн батерейны эсийн чийгшлийн туршилтыг агуулдаг. Өмнөх жигнэх стандартад хүрсний дараа л та дараагийн алхам руу шилжиж болно: электролит шахах. Жигнэсэн батерейг вакуум бээлийний хайрцагт хурдан хийж, жинг нь жинлэж тэмдэглээд, шахах аяганд хийж, электролитийн тооцоолсон жинг аяганд нэмнэ (ихэвчлэн шингэнд дүрсэн батерейны туршилтыг хийдэг: батерейг аяганы голд хийнэ). Батерейны цөмийг электролитэд хийж, хэсэг хугацаанд дэвтээж, батерейны хамгийн их шингэн шингээх чадварыг шалгана (ихэвчлэн туршилтын эзэлхүүний дагуу шингэнийг дүүргэнэ), вакуум хайрцагт хийж вакуум сорогчоор (вакуум градус ≤ -0.09Mpa) шахаж, электролитийн электрод руу нэвтрэхийг хурдасгана. Хэд хэдэн циклийн дараа батерейны хэсгүүдийг авч, жинлэнэ. Шахах хэмжээ нь дизайны утгатай нийцэж байгаа эсэхийг тооцоолно. Хэрэв бага байвал нөхөх шаардлагатай. Хэрэв хэт их байвал дизайны шаардлагыг хангах хүртэл илүүдлийг нь асгана. Бээлийний хайрцагны орчинд температур ≤23℃ ба шүүдрийн цэг ≤-45℃ шаардлагатай.

ГагнуурЭнэхүү литийн батерей үйлдвэрлэх процессын явцад батерейны тагийг бээлийний хайрцагт урьдчилан хийж, батерейны тагийг нэг гараараа супер гагнуурын машины доод хэвэнд бэхлээд, нөгөө гараараа батерейны цөмийг барих хэрэгтэй. Батерейны элементийн эерэг чихрийг тагны терминалын чихртэй зэрэгцүүлнэ. Эерэг терминалын чихрийг тагны терминалын чихртэй зэрэгцүүлсэн эсэхийг баталгаажуулсны дараа хэт авианы гагнуурын машин дээр гишгэнэ. Дараа нь гагнуурын машины хөлийн унтраалга дээр гишгэнэ. Үүний дараа гагнуурын хавчааруудын гагнуурын нөлөөг шалгахын тулд батерейны нэгжийг бүрэн шалгана.

Гагнуурын хэсгүүд хоорондоо зэрэгцсэн эсэхийг ажиглаарай.

Гагнуурын табыг сул байгаа эсэхийг харахын тулд зөөлөн татаж үзээрэй.

Батерейны тагийг сайтар гагнаагүй батерейг дахин гагнах шаардлагатай.