Pamoja na maendeleo ya haraka yabetri ya lithiamuKatika sekta ya viwanda, hali za matumizi ya betri za lithiamu zinaendelea kupanuka na kuwa kifaa muhimu cha nishati katika maisha na kazi za watu. Linapokuja suala la mchakato wa uzalishaji wa watengenezaji wa betri za lithiamu zilizobinafsishwa, mchakato wa uzalishaji wa betri za lithiamu unajumuisha viambato, mipako, shuka, maandalizi, vilima, makombora, kuviringisha, kuoka, sindano ya kioevu, kulehemu, n.k. Yafuatayo yanaanzisha mambo muhimu ya mchakato wa uzalishaji wa betri za lithiamu. Viungo chanya vya elektrodi Elektrodi chanya ya betri za lithiamu imeundwa na vifaa vinavyofanya kazi, mawakala wa upitishaji, gundi, n.k. Kwanza, malighafi huthibitishwa na kuokwa. Kwa ujumla, wakala wa upitishaji anahitaji kuokwa kwa ≈120℃ kwa saa 8, na gundi ya PVDF inahitaji kuokwa kwa ≈80℃ kwa saa 8. Ikiwa vifaa vinavyofanya kazi (LFP, NCM, n.k.) vinahitaji kuokwa na kukaushwa inategemea hali ya malighafi. Kwa sasa, karakana ya jumla ya betri ya lithiamu inahitaji halijoto ≤40℃ na unyevunyevu ≤25%RH. Baada ya kukausha kukamilika, gundi ya PVDF (kiyeyusho cha 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 halijoto na kasi ya kukoroga. Kadiri halijoto inavyokuwa juu, rangi ya njano ya gundi itaathiri mshikamano. Ikiwa kasi ya kuchanganya ni ya haraka sana, gundi inaweza kuharibika kwa urahisi. Kasi maalum ya mzunguko inategemea ukubwa wa diski ya kutawanya. Kwa ujumla, kasi ya mstari ya diski ya kutawanya ni 10-15m/s (kulingana na vifaa). Kwa wakati huu, tanki la kuchanganya linahitajika ili kuwasha maji yanayozunguka, na halijoto inapaswa kuwa ≤30°C.

Ongeza tope la cathode katika makundi. Kwa wakati huu, unahitaji kuzingatia mpangilio wa kuongeza vifaa. Kwanza ongeza nyenzo inayofanya kazi na kichocheo cha upitishaji, koroga polepole, kisha ongeza gundi. Muda wa kulisha na uwiano wa kulisha lazima pia utekelezwe kwa ukali kulingana na mchakato wa uzalishaji wa betri ya lithiamu. Pili, kasi ya mzunguko na kasi ya mzunguko wa vifaa lazima idhibitiwe kwa ukali. Kwa ujumla, kasi ya mstari wa utawanyiko inapaswa kuwa zaidi ya 17m/s. Hii inategemea utendaji wa kifaa. Watengenezaji tofauti hutofautiana sana. Pia dhibiti utupu na halijoto ya mchanganyiko. Katika hatua hii, ukubwa wa chembe na mnato wa tope unahitaji kugunduliwa mara kwa mara. Ukubwa wa chembe na mnato vinahusiana kwa karibu na maudhui imara, sifa za nyenzo, mlolongo wa kulisha na mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu. Kwa wakati huu, mchakato wa kawaida unahitaji halijoto ≤30℃, unyevu ≤25%RH, na kiwango cha utupu ≤-0.085mpa. Hamisha tope kwenye tanki la kuhamisha au duka la rangi. Baada ya tope kuhamishwa nje, inahitaji kuchunguzwa. Madhumuni ni kuchuja chembe kubwa, kuzuia na kuondoa ferrosumaku na vitu vingine. Chembe kubwa zitaathiri mipako na zinaweza kusababisha betri kujitoa yenyewe kupita kiasi au hatari ya mzunguko mfupi; nyenzo nyingi za ferrosumaku kwenye tope zinaweza kusababisha betri kujitoa yenyewe kupita kiasi na kasoro zingine. Mahitaji ya mchakato wa mchakato huu wa uzalishaji wa betri ya lithiamu ni: halijoto ≤ 40°C, unyevu ≤ 25% RH, ukubwa wa matundu ya skrini ≤ matundu 100, na ukubwa wa chembe ≤ 15um.

Elektrodi hasiViungo Electrode hasi ya betri ya lithiamu imeundwa na nyenzo hai, kichocheo, kifaa cha kufunga na kisambazaji. Kwanza, thibitisha malighafi. Mfumo wa jadi wa anodi ni mchakato wa kuchanganya unaotegemea maji (kiyeyusho ni maji yaliyoondolewa ioni), kwa hivyo hakuna mahitaji maalum ya kukausha kwa malighafi. Mchakato wa uzalishaji wa betri ya lithiamu unahitaji upitishaji wa maji yaliyoondolewa ioni kuwa ≤1us/cm. Mahitaji ya karakana: halijoto ≤40℃, unyevu ≤25%RH. Andaa gundi. Baada ya malighafi kubainika, gundi (iliyoundwa na CMC na maji) lazima kwanza iandaliwe. Katika hatua hii, mimina grafiti C na kichocheo cha kondakta kwenye kichanganyaji kwa ajili ya kuchanganya kavu. Inashauriwa kutotumia utupu au kuwasha maji yanayozunguka, kwa sababu chembe hutolewa, kusuguliwa na kupashwa joto wakati wa kuchanganya kavu. Kasi ya mzunguko ni ya chini 15~20rpm, mzunguko wa kukwaruza na kusaga ni mara 2-3, na muda wa muda ni ≈dakika 15. Mimina gundi kwenye kichanganyaji na uanze kusafisha kwa kutumia utupu (≤-0.09mpa). Finya mpira kwa kasi ya chini ya 15~20rpm kwa mara 2, kisha urekebishe kasi (kasi ya chini 35rpm, kasi ya juu 1200~1500rpm), na uendelee kwa takriban dakika 15~60 kulingana na mchakato wa unyevu wa kila mtengenezaji. Hatimaye, mimina SBR kwenye blender. Kuchochea kwa kasi ya chini kunapendekezwa kwani SBR ni polima ya mnyororo mrefu. Ikiwa kasi ya mzunguko ni ya kasi sana kwa muda mrefu, mnyororo wa molekuli utavunjika na kupoteza shughuli kwa urahisi. Inashauriwa kukoroga kwa kasi ya chini ya 35-40rpm na kasi ya juu ya 1200-1800rpm kwa dakika 10-20. Jaribu mnato (2000~4000 mPa.s), ukubwa wa chembe (35um≤), kiwango kigumu (40-70%), kiwango cha utupu na matundu ya skrini (≤ matundu 100). Thamani maalum za mchakato zitatofautiana kulingana na sifa za kimwili za nyenzo na mchakato wa kuchanganya. Warsha inahitaji halijoto ≤30℃ na unyevunyevu ≤25%RH. Kupaka mipako ya cathode Mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu unamaanisha kutoa au kunyunyizia tope la cathode kwenye uso wa AB wa mkusanyaji wa mkondo wa alumini, na msongamano mmoja wa uso wa ≈20~40 mg/cm2 (aina ya betri ya lithiamu ya ternary). Halijoto ya tanuru kwa ujumla huwa juu ya mafundo 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 kiyeyusho kudondoka wakati wa kuoka. Uwiano wa kasi ya roller ya mipako ya uhamisho ni 1.1-1.2, na nafasi ya pengo hupunguzwa kwa 20-30um ili kuepuka mgandamizo mwingi wa nafasi ya lebo kutokana na mkia wakati wa mzunguko wa betri, ambayo inaweza kusababisha mvua ya lithiamu. Unyevu wa mipako ≤2000-3000ppm (kulingana na nyenzo na mchakato). Halijoto chanya ya elektrodi katika karakana ni ≤30°C na unyevunyevu ni ≤25%. Mchoro wa kielelezo ni kama ifuatavyo: Mchoro wa kielelezo wa mkanda wa mipako

Yautengenezaji wa betri za lithiamumchakato wamipako hasi ya elektrodiInarejelea kutoa au kunyunyizia tope hasi la elektrodi kwenye uso wa AB wa mkusanyaji wa mkondo wa shaba. Uzito wa uso mmoja ≈ 10~15 mg/cm2. Halijoto ya tanuru ya mipako kwa ujumla ina 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 zinazopita. Uwiano wa kasi ya roli ya uhamisho ni 1.2-1.3, pengo hupunguzwa 10-15um, mkusanyiko wa rangi ni ≤3000ppm, halijoto hasi ya elektrodi kwenye karakana ni ≤30℃, na unyevu ni ≤25%. Baada ya mipako chanya ya sahani chanya kukauka, ngoma inahitaji kupangwa ndani ya muda wa mchakato. Roli hutumika kubana karatasi ya elektrodi (uzito wa bandeji kwa kila ujazo wa kitengo). Hivi sasa, kuna njia mbili chanya za kubana elektrodi katika mchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu: kubana moto na kubana baridi. Ikilinganishwa na kubana baridi, kubana moto kuna kubana kwa juu na kiwango cha chini cha kurudi nyuma. Hata hivyo, mchakato wa kubana kwa baridi ni rahisi na rahisi kuendesha na kudhibiti. Vifaa vikuu vya roller ni kufikia maadili yafuatayo ya mchakato, msongamano wa mgandamizo, kiwango cha kurudi nyuma na kurefuka. Wakati huo huo, ikumbukwe kwamba vipande vilivyovunjika, mabonge magumu, nyenzo zilizoanguka, kingo zenye mawimbi, n.k. haziruhusiwi kwenye uso wa kipande cha fimbo, na kuvunjika hakuruhusiwi kwenye mapengo. Kwa wakati huu, halijoto ya mazingira ya karakana: ≤23℃, unyevu: ≤25%. Msongamano halisi wa vifaa vya kawaida vya sasa:

Ukandamizaji unaotumika sana:

Kiwango cha kurudi nyuma: kurudi nyuma kwa jumla 2-3 μm

Urefu: Karatasi chanya ya elektrodi kwa ujumla ni ≈1.002

Baada ya kukamilika kwa roli ya elektrodi chanya, hatua inayofuata ni kugawanya kipande kizima cha elektrodi katika vipande vidogo vya upana sawa (vinaolingana na urefu wa betri). Unapokata, zingatia vizuizi vya kipande cha nguzo. Ni muhimu kukagua vipande vya nguzo kwa kina kwa vizuizi katika maelekezo ya X na Y kwa msaada wa vifaa vya pande mbili. Unene wa diaphragm ya urefu wa mchakato wa vizuizi vya muda mrefu Y≤1/2 H. Joto la kawaida la karakana linapaswa kuwa ≤23℃, na sehemu ya umande inapaswa kuwa ≤-30℃. Mchakato wa utengenezaji wa karatasi za elektrodi hasi kwa karatasi za elektrodi hasi za betri ya lithiamu ni sawa na ule wa elektrodi chanya, lakini muundo wa mchakato ni tofauti. Joto la kawaida la karakana linapaswa kuwa ≤23℃ na unyevunyevu unapaswa kuwa ≤25%. Msongamano halisi wa vifaa vya kawaida vya elektrodi hasi:

Ukandamizaji wa elektrodi hasi unaotumika sana: Kiwango cha kurudi nyuma: Kurudi nyuma kwa jumla 4-8um Urefu: Sahani chanya kwa ujumla ≈ 1.002 Mchakato wa uzalishaji wa uondoaji wa elektrodi chanya ya betri ya lithiamu ni sawa na mchakato wa uondoaji wa elektrodi chanya, na zote mbili zinahitaji kudhibiti vizuizi katika mwelekeo wa X na Y. Halijoto ya mazingira ya karakana inapaswa kuwa ≤23℃, na kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃. Baada ya sahani chanya kuwa tayari kuvuliwa, sahani chanya inahitaji kukaushwa (120°C), na kisha karatasi ya alumini huunganishwa na kufungwa. Wakati wa mchakato huu, urefu wa kichupo na upana wa ukingo vinahitaji kuzingatiwa. Kwa kuchukua muundo wa **650 (kama vile betri ya 18650) kama mfano, muundo wenye vichupo vilivyo wazi ni hasa kuzingatia ushirikiano unaofaa wa vichupo vya cathode wakati wa kulehemu mkunjo wa kofia na roll. Ikiwa vichupo vya nguzo vimefunuliwa kwa muda mrefu sana, mzunguko mfupi unaweza kutokea kwa urahisi kati ya vichupo vya nguzo na ganda la chuma wakati wa mchakato wa kuviringisha. Ikiwa kifuko ni kifupi sana, kifuniko hakiwezi kuunganishwa. Kwa sasa, kuna aina mbili za vichwa vya kulehemu vya ultrasonic: vya mstari na vyenye umbo la ncha. Michakato ya ndani hutumia vichwa vya kulehemu vya mstari kwa sababu ya kuzingatia mkondo kupita kiasi na nguvu ya kulehemu. Kwa kuongezea, gundi ya halijoto ya juu hutumika kufunika tabo za solder, haswa ili kuepuka hatari ya saketi fupi zinazosababishwa na vizuizi vya chuma na uchafu wa chuma. Halijoto ya mazingira ya karakana inapaswa kuwa ≤23℃, kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃, na kiwango cha unyevu wa cathode kinapaswa kuwa ≤500-1000ppm.

Maandalizi ya Sahani HasiSahani hasi inahitaji kukaushwa (105-110°C), kisha karatasi za nikeli huunganishwa na kufungwa. Urefu wa kichupo cha solder na upana wa uundaji pia vinahitaji kuzingatiwa. Halijoto ya mazingira ya karakana inapaswa kuwa ≤23℃, kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-30℃, na kiwango cha unyevu cha elektrodi hasi kinapaswa kuwa ≤500-1000ppm. Kuzungusha ni kuzungusha kitenganishi, karatasi chanya ya elektrodi na karatasi chanya ya elektrodi kwenye kiini cha chuma kupitia mashine ya kuzungusha. Kanuni ni kuzungusha elektrodi chanya na elektrodi hasi, na kisha kutenganisha elektrodi chanya na hasi kupitia kitenganishi. Kwa kuwa elektrodi hasi ya mfumo wa jadi ni elektrodi ya kudhibiti ya muundo wa betri, muundo wa uwezo ni wa juu kuliko ule wa elektrodi chanya, ili wakati wa kuchaji uundaji, Li+ ya elektrodi chanya inaweza kuhifadhiwa katika "nafasi" ya elektrodi hasi. Uangalifu maalum unahitaji kulipwa kwa mvutano wa kuzungusha na mpangilio wa vipande vya nguzo wakati wa kuzungusha. Mvutano mdogo sana wa kuzungusha utaathiri upinzani wa ndani na kiwango cha kuingiza makazi. Mvutano mwingi unaweza kusababisha hatari ya mzunguko mfupi au kupasuka. Mpangilio unarejelea nafasi ya elektrodi hasi, elektrodi chanya, na kitenganishi. Upana wa elektrodi hasi ni 59.5 mm, elektrodi chanya ni 58 mm, na kitenganishi ni 61 mm. Vyote vitatu vimepangwa wakati wa kucheza ili kuepuka hatari ya mzunguko mfupi. Mvutano wa kuzungusha kwa ujumla ni kati ya 0.08-0.15Mpa kwa nguzo chanya, 0.08-0.15Mpa kwa nguzo hasi, 0.08-0.15Mpa kwa kiwambo cha juu, na 0.08-0.15Mpa kwa kiwambo cha chini. Marekebisho maalum hutegemea vifaa na mchakato. Joto la mazingira la karakana hii ni ≤23℃, kiwango cha umande ni ≤-30℃, na kiwango cha unyevu ni ≤500-1000ppm.

Kabla kiini cha betri kilichowekwa kwenye kisanduku, jaribio la Hi-Pot la 200~500V linahitajika (ili kujaribu kama betri yenye volteji nyingi imefupishwa), na utupu pia unahitajika ili kudhibiti zaidi vumbi kabla ya kusakinishwa kwenye kisanduku. Sehemu tatu kuu za udhibiti wa betri za lithiamu ni unyevu, vizuizi na vumbi. Baada ya mchakato uliopita kukamilika, ingiza gasket ya chini chini ya kiini cha betri, pinda karatasi chanya ya elektrodi ili uso ukabiliane na shimo la kupindika la kiini cha betri, na hatimaye uingize wima kwenye ganda la chuma au ganda la alumini. Kwa mfano, kipenyo cha nje ≈ 18mm + urefu ≈ 71.5mm. Wakati eneo la sehemu ya msalaba la kiini cha jeraha ni dogo kuliko eneo la ndani la sehemu ya msalaba la kisanduku cha chuma, kiwango cha kuingiza kisanduku cha chuma ni takriban 97% hadi 98.5%. Kwa sababu thamani ya kurudi nyuma ya kipande cha nguzo na kiwango cha kupenya kwa kioevu wakati wa sindano ya baadaye lazima izingatiwe. Mchakato sawa na ule wa uso wa chini unajumuisha mkusanyiko wa ule wa juu wa chini. Halijoto ya mazingira ya karakana inapaswa kuwa ≤23℃, na kiwango cha umande kinapaswa kuwa ≤-40℃.

Kuzungushahuingiza pini ya solder (kawaida hutengenezwa kwa shaba au aloi) katikati ya kiini cha solder. Pini za kulehemu zinazotumika sana ni Φ2.5*1.6mm, na nguvu ya kulehemu ya elektrodi hasi inapaswa kuwa ≥12N ili iweze kustahili. Ikiwa ni chini sana, itasababisha urahisi soldering pepe na upinzani mkubwa wa ndani. Ikiwa ni juu sana, ni rahisi kulehemu safu ya nikeli kwenye uso wa ganda la chuma, na kusababisha viungo vya solder, na kusababisha hatari zilizofichwa kama vile kutu na uvujaji. Uelewa rahisi wa groove inayozunguka ni kurekebisha kiini cha betri kilichojeruhiwa kwenye ganda bila kutikisika. Katika mchakato wa utengenezaji wa betri hii ya lithiamu, umakini maalum unapaswa kulipwa kwa ulinganisho wa kasi ya extrusion ya kupita na kasi ya kubonyeza ya muda mrefu ili kuepuka kukata ganda kwa kasi ya kupita kiasi, na safu ya nikeli ya notch itaanguka ikiwa kasi ya muda mrefu ni ya haraka sana au urefu wa notch utaathiriwa na kuziba kutaathiriwa. Ni muhimu kuangalia ikiwa thamani za mchakato wa kina cha groove, ugani na urefu wa groove zinafuata viwango (kwa hesabu za vitendo na kinadharia). Ukubwa wa kawaida wa jiko ni 1.0, 1.2 na 1.5 mm. Baada ya mfereji wa kusongesha kukamilika, mashine nzima inahitaji kusafishwa tena ili kuepuka uchafu wa chuma. Kiwango cha utupu kinapaswa kuwa ≤-0.065Mpa, na muda wa kusafisha unapaswa kuwa 1 ~ 2s. Mahitaji ya halijoto ya mazingira ya karakana hii ni ≤23℃, na kiwango cha umande ni ≤-40℃. Kuoka kwa kiini cha betri Baada ya karatasi za betri za silinda kuviringishwa na kuviringishwa, mchakato unaofuata wa uzalishaji wa betri ya lithiamu ni muhimu sana: kuoka. Wakati wa utengenezaji wa seli za betri, kiwango fulani cha unyevu huletwa. Ikiwa unyevu hauwezi kudhibitiwa ndani ya kiwango cha kawaida kwa wakati, utendaji na usalama wa betri utaathiriwa sana. Kwa ujumla, oveni ya utupu otomatiki hutumika kwa kuoka. Panga seli zitakazookwa vizuri, weka desiccant kwenye oveni, weka vigezo, na uongeze joto hadi 85°C (kwa kuchukua betri za fosfeti ya chuma ya lithiamu kama mfano). Vifuatavyo ni viwango vya kuoka kwa vipimo kadhaa tofauti vya seli za betri:

Sindano ya KioevuMchakato wa utengenezaji wa betri ya lithiamu unahusisha upimaji wa unyevunyevu wa seli za betri zilizookwa. Ni baada tu ya kufikia viwango vya awali vya kuoka ndipo unaweza kuendelea na hatua inayofuata: kuingiza elektroliti. Weka betri zilizookwa haraka kwenye sanduku la glavu ya utupu, pima na urekodi uzito, weka kwenye kikombe cha sindano, na ongeza uzito ulioundwa wa elektroliti kwenye kikombe (kawaida jaribio la betri iliyozama kwenye kioevu hufanywa: weka betri katikati ya kikombe). Weka kiini cha betri kwenye elektroliti, iloweke kwa muda, jaribu uwezo wa juu zaidi wa kunyonya kioevu wa betri (kawaida jaza kioevu kulingana na ujazo wa majaribio), weka kwenye sanduku la utupu ili utoe utupu (kiwango cha utupu ≤ -0.09Mpa), na uharakishe kupenya kwa elektroliti kwenye elektroliti. Baada ya mizunguko kadhaa, ondoa vipande vya betri na uvipime. Kokotoa ikiwa ujazo wa sindano unakidhi thamani ya muundo. Ikiwa ni kidogo, inahitaji kujazwa tena. Ikiwa ni nyingi sana, mimina tu ziada hadi utakapokidhi mahitaji ya muundo. Mazingira ya sanduku la glavu yanahitaji halijoto ≤23℃ na kiwango cha umande ≤-45℃.

KulehemuWakati wa mchakato huu wa utengenezaji wa betri ya lithiamu, kifuniko cha betri kinapaswa kuwekwa kwenye kisanduku cha glavu mapema, na kifuniko cha betri kinapaswa kuwekwa kwenye ukungu wa chini wa mashine ya kulehemu ya super kwa mkono mmoja, na kiini cha betri kinapaswa kushikiliwa kwa mkono mwingine. Panga lug chanya ya seli ya betri na lug ya mwisho ya kifuniko. Baada ya kuthibitisha kwamba lug chanya ya mwisho imeunganishwa na lug ya mwisho ya kifuniko, kanyaga mashine ya kulehemu ya ultrasonic. Kisha kanyaga swichi ya mguu ya mashine ya kulehemu. Baada ya hapo, kitengo cha betri kinapaswa kukaguliwa kikamilifu ili kuangalia athari ya kulehemu ya vichupo vya kulehemu.

Angalia kama vichupo vya solder vimepangwa.

Vuta kwa upole kwenye kichupo cha solder ili kuona kama kimelegea.

Betri ambazo kifuniko cha betri hakijaunganishwa vizuri zinahitaji kulehemu upya.