Mchakato wa Utengenezaji wa Betri ya Lithium

Mchakato wa Utengenezaji wa Betri ya Lithium

Utangulizi wa jumla wa mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu

Pamoja na maendeleo ya haraka yabetri ya lithiamutasnia, hali za utumiaji wa betri za lithiamu zinaendelea kupanuka na kuwa kifaa cha lazima cha nishati katika maisha na kazi za watu.Linapokuja suala la mchakato wa uzalishaji wa wazalishaji wa betri ya lithiamu iliyoboreshwa, mchakato wa uzalishaji wa betri ya lithiamu hujumuisha viungo, mipako, karatasi, maandalizi, vilima, shelling, rolling, kuoka, sindano ya kioevu, kulehemu, nk. Ifuatayo inatanguliza mambo muhimu ya mchakato wa uzalishaji wa betri ya lithiamu.Viungo vyema vya electrode Electrode chanya ya betri za lithiamu inajumuisha vifaa vya kazi, mawakala wa conductive, adhesives, nk Kwanza, malighafi imethibitishwa na kuoka.Kwa ujumla, kiotomatiki kinahitaji kuokwa kwa ≈120℃ kwa saa 8, na PVDF ya wambiso inahitaji kuoka kwa ≈80℃ kwa saa 8.Ikiwa nyenzo za kazi (LFP, NCM, nk) zinahitaji kuoka na kukausha inategemea hali ya malighafi.Kwa sasa, warsha ya jumla ya betri ya lithiamu inahitaji joto ≤40℃ na unyevu ≤25%RH.Baada ya kukausha kukamilika, gundi ya PVDF ( solvent ya PVDF, suluhisho la NMP) inahitaji kutayarishwa mapema.Ubora wa gundi ya PVDF ni muhimu kwa upinzani wa ndani na utendaji wa umeme wa betri.Mambo yanayoathiri matumizi ya gundi ni pamoja na joto na kasi ya kuchochea.Ya juu ya joto, njano ya gundi itaathiri kujitoa.Ikiwa kasi ya kuchanganya ni haraka sana, gundi inaweza kuharibiwa kwa urahisi.Kasi maalum ya mzunguko inategemea saizi ya diski ya utawanyiko.Kwa ujumla, kasi ya mstari wa diski ya utawanyiko ni 10-15m/s (kulingana na vifaa).Kwa wakati huu, tank ya kuchanganya inahitajika kuwasha maji yanayozunguka, na joto linapaswa kuwa ≤30 ° C.

2

Ongeza tope la cathode kwenye batches.Kwa wakati huu, unahitaji kulipa kipaumbele kwa utaratibu wa kuongeza vifaa.Kwanza ongeza nyenzo za kazi na wakala wa conductive, koroga polepole, kisha uongeze gundi.Wakati wa kulisha na uwiano wa kulisha lazima pia utekelezwe madhubuti kulingana na mchakato wa uzalishaji wa betri ya lithiamu.Pili, kasi ya kuzunguka na kasi ya kuzunguka kwa kifaa lazima idhibitiwe kwa uangalifu.Kwa ujumla, kasi ya mstari wa mtawanyiko inapaswa kuwa zaidi ya 17m/s.Hii inategemea utendaji wa kifaa.Wazalishaji tofauti hutofautiana sana.Pia kudhibiti utupu na joto la kuchanganya.Katika hatua hii, saizi ya chembe na mnato wa tope zinahitaji kugunduliwa mara kwa mara.Saizi ya chembe na mnato vinahusiana kwa karibu na yaliyomo kigumu, mali ya nyenzo, mlolongo wa kulisha na mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu.Kwa wakati huu, mchakato wa kawaida unahitaji joto ≤30℃, unyevu ≤25%RH, na shahada ya utupu ≤-0.085mpa.Hamisha tope kwenye tank ya kuhamisha au duka la rangi.Baada ya slurry kuhamishwa nje, inahitaji kuchunguzwa.Madhumuni ni kuchuja chembe kubwa, mvua na kuondoa ferromagnetic na vitu vingine.Chembe kubwa zitaathiri mipako na inaweza kusababisha kutokwa kwa betri nyingi au hatari ya mzunguko mfupi;nyenzo nyingi za ferromagnetic kwenye tope zinaweza kusababisha kutokwa kwa betri kupita kiasi na kasoro zingine.Mahitaji ya mchakato wa mchakato huu wa uzalishaji wa betri ya lithiamu ni: halijoto ≤ 40°C, unyevunyevu ≤ 25% RH, ukubwa wa matundu ya skrini ≤ matundu 100, na ukubwa wa chembe ≤ 15um.

Electrode hasiviungo Electrodi hasi ya betri ya lithiamu inaundwa na nyenzo hai, wakala wa conductive, binder na dispersant.Kwanza, thibitisha malighafi.Mfumo wa jadi wa anode ni mchakato wa kuchanganya maji ( kutengenezea ni maji ya deionized), kwa hiyo hakuna mahitaji maalum ya kukausha kwa malighafi.Mchakato wa kutengeneza betri ya lithiamu unahitaji upitishaji wa maji yaliyotolewa kuwa ≤1us/cm.Mahitaji ya warsha: halijoto ≤40℃, unyevunyevu ≤25%RH.Kuandaa gundi.Baada ya malighafi kuamua, gundi (inayojumuisha CMC na maji) lazima kwanza iwe tayari.Katika hatua hii, mimina grafiti C na wakala wa conductive ndani ya mchanganyiko kwa kuchanganya kavu.Inashauriwa sio utupu au kugeuka kwenye maji yanayozunguka, kwa sababu chembe hutolewa nje, kusugua na joto wakati wa kuchanganya kavu.Kasi ya mzunguko ni kasi ya chini 15 ~ 20rpm, mzunguko wa kufuta na kusaga ni mara 2-3, na muda wa muda ni ≈15min.Mimina gundi ndani ya mchanganyiko na uanze utupu (≤-0.09mpa).Punguza mpira kwa kasi ya chini ya 15 ~ 20rpm kwa mara 2, kisha urekebishe kasi (kasi ya chini 35rpm, kasi ya juu 1200 ~ 1500rpm), na kukimbia kwa takriban 15min ~ 60min kulingana na mchakato wa mvua wa kila mtengenezaji.Mwishowe, mimina SBR kwenye blender.Kuchochea kwa kasi ya chini kunapendekezwa kwani SBR ni polima ya mnyororo mrefu.Ikiwa kasi ya mzunguko ni haraka sana kwa muda mrefu, mnyororo wa Masi utavunjika kwa urahisi na kupoteza shughuli.Inashauriwa kuchochea kwa kasi ya chini ya 35-40rpm na kasi ya 1200-1800rpm kwa dakika 10-20.Jaribu mnato (2000~4000 mPa.s), ukubwa wa chembe (35um≤), maudhui dhabiti (40-70%), kiwango cha utupu na matundu ya skrini (≤100 mesh).Maadili maalum ya mchakato yatatofautiana kulingana na mali ya kimwili ya nyenzo na mchakato wa kuchanganya.Warsha inahitaji halijoto ≤30℃ na unyevunyevu ≤25%RH.Mipako ya kathodi ya mipako Mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu inahusu kutoa au kunyunyizia tope la cathode kwenye uso wa AB wa mtozaji wa sasa wa alumini, na msongamano mmoja wa uso wa ≈20~40 mg/cm2 (aina ya betri ya lithiamu ya ternary).Joto la tanuru kwa ujumla ni zaidi ya fundo 4 hadi 8, na halijoto ya kuoka ya kila sehemu hurekebishwa kati ya 95°C na 120°C kulingana na mahitaji halisi ili kuepuka nyufa zinazopita na kutengenezea matone wakati wa kupasuka kwa kuoka.Uwiano wa kasi ya roller ya mipako ya uhamishaji ni 1.1-1.2, na nafasi ya pengo hupunguzwa kwa 20-30um ili kuepuka mgandamizo mkubwa wa nafasi ya lebo kutokana na kupiga mkia wakati wa uendeshaji wa betri, ambayo inaweza kusababisha mvua ya lithiamu.Unyevu wa mipako ≤2000-3000ppm (kulingana na nyenzo na mchakato).Joto chanya la elektrodi kwenye semina ni ≤30 ℃ na unyevu ni ≤25%.Mchoro wa mchoro ni kama ifuatavyo: Mchoro wa mchoro wa mkanda wa mipako

3

Theutengenezaji wa betri za lithiamumchakato wamipako hasi ya electrodeinahusu kutoa au kunyunyizia tope hasi ya elektrodi kwenye uso wa AB wa mtozaji wa sasa wa shaba.Uzito wa uso mmoja ≈ 10~15 mg/cm2.Joto la tanuru la tanuru kwa ujumla lina sehemu 4-8 (au zaidi), na halijoto ya kuoka ya kila sehemu ni 80℃~105℃.Inaweza kubadilishwa kulingana na mahitaji halisi ili kuepuka nyufa za kuoka na nyufa za transverse.Uwiano wa kasi ya roller ya uhamisho ni 1.2-1.3, pengo limepunguzwa 10-15um, mkusanyiko wa rangi ni ≤3000ppm, joto hasi la electrode katika warsha ni ≤30 ℃, na unyevu ni ≤25%.Baada ya mipako chanya ya kukausha sahani chanya, ngoma inahitaji kuunganishwa ndani ya muda wa mchakato.Roller hutumiwa kuunganisha karatasi ya electrode (wingi wa mavazi kwa kiasi cha kitengo).Hivi sasa, kuna njia mbili chanya za kushinikiza elektrodi katika mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu: kubonyeza moto na kushinikiza kwa baridi.Ikilinganishwa na ukandamizaji baridi, ukandamizaji wa moto una mgandamizo wa juu na kiwango cha chini cha kurudi nyuma.Walakini, mchakato wa kushinikiza baridi ni rahisi na rahisi kufanya kazi na kudhibiti.Vifaa kuu vya roller ni kufikia maadili ya mchakato wafuatayo, wiani wa compaction, kiwango cha rebound na elongation.Wakati huo huo, ni lazima ieleweke kwamba chips brittle, uvimbe ngumu, nyenzo zilizoanguka, kando ya wavy, nk haziruhusiwi juu ya uso wa kipande cha fimbo, na mapumziko hayaruhusiwi katika mapungufu.Kwa wakati huu, mazingira ya warsha joto: ≤23℃, unyevu: ≤25%.Uzito wa kweli wa vifaa vya kawaida vya sasa:

4

Mchanganyiko unaotumika sana:

Kiwango cha kurudi nyuma: mzunguko wa jumla 2-3 μm

Kurefusha: karatasi chanya ya elektrodi kwa ujumla ni ≈1.002

5

 

Baada ya roll nzuri ya electrode kukamilika, hatua inayofuata ni kugawanya kipande nzima cha electrode katika vipande vidogo vya upana sawa (sambamba na urefu wa betri).Wakati wa kukata, makini na burrs ya kipande cha pole.Ni muhimu kuchunguza kwa undani vipande vya pole kwa burrs katika maelekezo ya X na Y kwa msaada wa vifaa vya mbili-dimensional.Mchakato wa urefu wa burr wa longitudinal Y≤1/2 H unene wa diaphragm.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23℃, na kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃.Mchakato wa utengenezaji wa karatasi hasi za elektroni kwa karatasi za elektroni hasi za betri ya lithiamu ni sawa na ule wa elektroni chanya, lakini muundo wa mchakato ni tofauti.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23℃ na unyevu uwe ≤25%.Msongamano wa kweli wa vifaa vya kawaida vya elektroni hasi:

6

Ubandikaji wa elektrodi hasi unaotumika kawaida: Kiwango cha kurudi nyuma: Kufunga tena kwa jumla 4-8um Elongation: Sahani chanya kwa ujumla ≈ 1.002 Mchakato wa uzalishaji wa uondoaji wa elektrodi chanya ya lithiamu ni sawa na mchakato chanya wa uondoaji wa elektrodi, na zote mbili zinahitaji kudhibiti viunzi kwenye X na Y maelekezo.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23℃, na kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃.Baada ya sahani chanya iko tayari kuvuliwa, sahani nzuri inahitaji kukaushwa (120 ° C), na kisha karatasi ya alumini ni svetsade na vifurushi.Wakati wa mchakato huu, urefu wa kichupo na upana wa ukingo unahitaji kuzingatiwa.Tukichukua muundo wa **650 (kama vile betri ya 18650) kama mfano, muundo ulio na vichupo wazi ni wa kuzingatia zaidi ushirikiano unaofaa wa vichupo vya cathode wakati wa kulehemu kwa kofia na roll.Ikiwa tabo za nguzo zitafichuliwa kwa muda mrefu sana, mzunguko mfupi unaweza kutokea kwa urahisi kati ya vichupo vya nguzo na ganda la chuma wakati wa mchakato wa kusongesha.Ikiwa lug ni fupi sana, kofia haiwezi kuuzwa.Kwa sasa, kuna aina mbili za vichwa vya kulehemu vya ultrasonic: mstari na umbo la uhakika.Michakato ya ndani mara nyingi hutumia vichwa vya kulehemu vya mstari kwa sababu ya kuzingatia nguvu za kupita kiasi na za kulehemu.Kwa kuongeza, gundi ya juu ya joto hutumiwa kufunika tabo za solder, hasa ili kuepuka hatari ya mzunguko mfupi unaosababishwa na burrs za chuma na uchafu wa chuma.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23 ℃, kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃, na unyevu wa cathode unapaswa kuwa ≤500-1000ppm.

8 78

 

Maandalizi ya Bamba HasiSahani hasi inahitaji kukaushwa (105-110 ° C), kisha karatasi za nickel zina svetsade na zimefungwa.Urefu wa kichupo cha solder na upana wa kuunda pia unahitaji kuzingatiwa.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23 ℃, kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30 ℃, na unyevu wa electrode hasi unapaswa kuwa ≤500-1000ppm.Upepo ni kupitisha kitenganishi, karatasi chanya ya elektrodi na karatasi hasi ya elektrodi kwenye msingi wa chuma kupitia mashine ya kukunja.Kanuni ni kuifunga electrode chanya na electrode hasi, na kisha kutenganisha electrodes chanya na hasi kupitia separator.Kwa kuwa electrode hasi ya mfumo wa jadi ni electrode ya udhibiti wa muundo wa betri, muundo wa uwezo ni wa juu zaidi kuliko ule wa electrode chanya, ili wakati wa malipo ya malezi, Li + ya electrode chanya inaweza kuhifadhiwa katika "nafasi" ya electrode hasi.Tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa mvutano wa vilima na mpangilio wa kipande cha pole wakati wa kupiga.Mvutano mdogo sana wa vilima utaathiri upinzani wa ndani na kiwango cha uingizaji wa nyumba.Mvutano mwingi unaweza kusababisha hatari ya mzunguko mfupi au kukatwa.Alignment inarejelea nafasi ya jamaa ya elektrodi hasi, elektrodi chanya, na kitenganishi.Upana wa electrode hasi ni 59.5 mm, electrode chanya ni 58 mm, na separator ni 61 mm.Tatu zimepangwa wakati wa kucheza ili kuepuka hatari ya mzunguko mfupi.Mvutano wa kujikunja kwa ujumla ni kati ya 0.08-0.15Mpa kwa nguzo chanya, 0.08-0.15Mpa kwa ncha hasi, 0.08-0.15Mpa kwa diaphragm ya juu, na 0.08-0.15Mpa kwa diaphragm ya chini.Marekebisho maalum hutegemea vifaa na mchakato.Halijoto iliyoko katika warsha hii ni ≤23℃, sehemu ya umande ni ≤-30℃, na unyevunyevu ni ≤500-1000ppm.

9

Kabla ya msingi wa betri kusakinishwa kwenye kipochi, kipimo cha Hi-Pot cha 200~500V kinahitajika (ili kupima kama betri yenye voltage ya juu ina mzunguko mfupi), na utupu unahitajika ili kudhibiti vumbi zaidi kabla ya kusakinishwa. kesi.Sehemu kuu tatu za udhibiti wa betri za lithiamu ni unyevu, burrs na vumbi.Baada ya mchakato wa hapo awali kukamilika, ingiza gasket ya chini chini ya msingi wa betri, bend karatasi chanya ya elektrodi ili uso ukabiliane na shimo la msingi la betri, na mwishowe uiingiza kwa wima kwenye ganda la chuma au ganda la alumini.Kuchukua aina 18650 kama mfano, kipenyo cha nje ≈ 18mm + urefu ≈ 71.5mm.Wakati eneo la sehemu ya msalaba wa msingi wa jeraha ni ndogo kuliko eneo la ndani la sehemu ya chuma, kiwango cha uingizaji wa kesi ya chuma ni takriban 97% hadi 98.5%.Kwa sababu thamani ya rebound ya kipande cha pole na kiwango cha kupenya kioevu wakati wa sindano ya baadaye lazima izingatiwe.Mchakato sawa na uwekaji wa chini wa uso ni pamoja na mkusanyiko wa uwekaji wa juu.Joto la mazingira la semina linapaswa kuwa ≤23℃, na kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-40℃.

10

 

Kuviringikahuingiza pini ya solder (kawaida hutengenezwa kwa shaba au aloi) katikati ya msingi wa solder.Pini za kulehemu zinazotumiwa kwa kawaida ni Φ2.5 * 1.6mm, na nguvu ya kulehemu ya electrode hasi inapaswa kuwa ≥12N ili kuhitimu.Ikiwa ni ya chini sana, itasababisha kwa urahisi soldering virtual na upinzani mkubwa wa ndani.Iwapo ni ya juu sana, ni rahisi kulehemu safu ya nikeli kwenye uso wa ganda la chuma, na hivyo kusababisha viungio vya solder, na hivyo kusababisha hatari zilizofichika kama vile kutu na kuvuja.Uelewa rahisi wa rolling groove ni kurekebisha msingi wa betri ya jeraha kwenye casing bila kutetemeka.Katika mchakato wa utengenezaji wa betri hii ya lithiamu, tahadhari maalum inapaswa kulipwa kwa ulinganishaji wa kasi ya kupita kupita kiasi na kasi ya kushinikiza ya longitudinal ili kuzuia kukata casing kwa kasi ya juu sana ya kupita, na safu ya nickel ya notch itaanguka ikiwa. kasi ya longitudinal ni ya haraka sana au urefu wa notch utaathirika na kuziba kutaathiriwa.Ni muhimu kuangalia ikiwa maadili ya mchakato wa kina cha groove, ugani na urefu wa groove yanazingatia viwango (kwa mahesabu ya vitendo na ya kinadharia).Ukubwa wa kawaida wa hobi ni 1.0, 1.2 na 1.5 mm.Baada ya groove inayozunguka kukamilika, mashine nzima inahitaji kufutwa tena ili kuepuka uchafu wa chuma.Kiwango cha utupu kinapaswa kuwa ≤-0.065Mpa, na muda wa utupu unapaswa kuwa sekunde 1~2.Mahitaji ya joto iliyoko katika warsha hii ni ≤23℃, na sehemu ya umande ni ≤-40℃.Uokaji wa msingi wa betri Baada ya karatasi za betri za silinda kuvingirishwa na kuchujwa, mchakato unaofuata wa uzalishaji wa betri ya lithiamu ni muhimu sana: kuoka.Wakati wa uzalishaji wa seli za betri, kiasi fulani cha unyevu huletwa.Ikiwa unyevu hauwezi kudhibitiwa ndani ya masafa ya kawaida kwa wakati, utendakazi na usalama wa betri utaathirika pakubwa.Kwa ujumla, tanuri ya utupu ya otomatiki hutumiwa kuoka.Panga seli ili kuoka kwa uzuri, weka desiccant ndani ya tanuri, weka vigezo, na uongeze joto hadi 85 ° C (kwa kuchukua betri za phosphate ya chuma cha lithiamu kama mfano).Vifuatavyo ni viwango vya kuoka kwa vipimo kadhaa tofauti vya seli za betri:

11

Sindano ya KioevuMchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu unahusisha upimaji wa unyevu wa seli za betri zilizookwa.Tu baada ya kufikia viwango vya awali vya kuoka unaweza kuendelea na hatua inayofuata: kuingiza electrolyte.Weka haraka betri zilizookwa kwenye kisanduku cha glavu za utupu, pima na urekodi uzito, weka kikombe cha sindano, na ongeza uzani ulioundwa wa elektroliti kwenye kikombe (kawaida jaribio la betri iliyozamishwa na kioevu hufanywa: weka betri kwenye kikombe. katikati).Weka msingi wa betri kwenye elektroliti, loweka kwa muda, jaribu kiwango cha juu cha kunyonya kioevu cha betri (kawaida jaza kioevu kulingana na kiasi cha majaribio), weka kwenye sanduku la utupu ili utupu (digrii ya utupu ≤ - - 0.09Mpa), na kuharakisha kupenya kwa elektroliti kwenye elektrodi.Baada ya mizunguko kadhaa, ondoa vipande vya betri na uzitoe.Hesabu ikiwa kiasi cha sindano kinakidhi thamani ya muundo.Ikiwa ni kidogo, inahitaji kujazwa tena.Ikiwa kuna mengi sana, mimina tu ziada hadi ufikie mahitaji ya muundo.Mazingira ya kisanduku cha glavu yanahitaji halijoto ≤23℃ na kiwango cha umande ≤-45℃.

12

KuchomeleaWakati wa mchakato huu wa utengenezaji wa betri ya lithiamu, kifuniko cha betri kinapaswa kuwekwa kwenye sanduku la glavu mapema, na kifuniko cha betri kinapaswa kuwekwa kwenye mold ya chini ya mashine ya kulehemu kwa mkono mmoja, na msingi wa betri unapaswa kushikiliwa na mkono mwingine. mkono.Pangilia kizibo chanya cha seli ya betri na kizibo cha mwisho cha kifuniko.Baada ya kuthibitisha kwamba chanya terminal lug ni iliyokaa na cap terminal lug, hatua juu ya mashine ya kulehemu ultrasonic.Kisha hatua kwenye swichi ya mguu wa mashine ya kulehemu.Baadaye, kitengo cha betri kinapaswa kuchunguzwa kikamilifu ili kuangalia athari ya kulehemu ya tabo za solder.

 

Angalia ikiwa vichupo vya solder vimepangiliwa.

 

Vuta kwa upole kwenye kichupo cha solder ili kuona ikiwa imelegea.

 

Betri ambazo mfuniko wa betri haujaunganishwa kwa nguvu zinahitaji kuunganishwa tena.

 


Muda wa kutuma: Mei-27-2024