Fabricação de baterias de lítio - processo intermediário

A bateria de íons de lítio é um sistema complexo, incluindo eletrodo positivo, eletrodo negativo, diafragma, eletrólito, coletor e aglutinante de fluido, agente condutor, etc., envolvendo reações incluindo reação eletroquímica de eletrodo positivo e negativo, condução de íons de lítio e condução eletrônica, também como difusão de calor. O processo de produção de baterias de lítio é relativamente longo e mais de 50 processos estão envolvidos no processo de produção.

A bateria de lítio de acordo com o formato pode ser dividida em bateria cilíndrica, bateria quadrada e bateria flexível, etc., seu processo de produção tem algumas diferenças, mas no geral pode ser dividido em processo de fabricação de bateria de lítio (fabricação de folhas polares), meio processo (síntese celular), após o processo (formação e empacotamento). Devido aos altos requisitos de desempenho de segurança das baterias de íons de lítio, existem requisitos extremamente elevados para a precisão, estabilidade e nível de automação dos equipamentos de íons de lítio no processo de fabricação de baterias.

MProcesso de estágio ocioso

O objetivo de produção do processo intermediário é completar a fabricação da célula da bateria, e a rota técnica e os equipamentos da linha de produção do processo intermediário de diferentes tipos de baterias de lítio são diferentes. A essência do processo intermediário é o processo de montagem, especificamente, a folha polar (positiva e negativa) feita pelo processo anterior é montada de maneira ordenada com o diafragma e o eletrólito. 

Devido às diferentes estruturas de armazenamento de energia das baterias quadradas (rolo), cilíndricas (rolo) e soft pack (camada), existem diferenças óbvias nas rotas técnicas e nos equipamentos da linha de produção de diferentes tipos de baterias de lítio no processo intermediário. 

Especificamente, os principais processos do processo intermediário da bateria quadrada e cilíndrica são: enrolamento, injeção de líquido, embalagem, os equipamentos envolvidos incluem principalmente:máquina de enrolar,máquina de injeção de eletrólito, equipamento de embalagem (máquina de casca, máquina caça-níqueis,máquina de selar,máquina de solda); 

Os principais processos do processo intermediário da bateria soft pack são: laminação, injeção de líquido, embalagem, os equipamentos envolvidos incluem principalmente: máquina de laminação,máquina de injeção de eletrólito, equipamento de embalagem, etc.

1. Preparação positiva da placa

Após a conclusão da laje, é necessário secar a folha do eletrodo positivo (120 ° C) e, em seguida, soldar a orelha do pólo de alumínio e o processo de revestimento da orelha do pólo. Neste ponto, você precisa considerar o comprimento da orelha do mastro e a largura do formato.

Tomando o projeto 18650 como exemplo, o projeto da exposição do terminal do pólo leva principalmente em consideração o ajuste razoável do terminal positivo ao soldar a tampa e a ranhura de laminação. A orelha do poste fica exposta por muito tempo, o que é fácil de causar curto-circuito na orelha do poste e na carcaça de aço ao rolar a ranhura. Terminais de pólo muito curtos para soldar as tampas.

2. Preparação da placa negativa

É necessário secar a folha negativa (105-110 ° C), e depois soldar a ponta de níquel e o processo de embalagem da ponta. O comprimento do poste e a largura do formato também precisam ser considerados.

3. Centrada

Enrolamento (equipamento utilizado:máquina de enrolar) é o processo de produção ou mecanismo de corte e vinco para enrolar a folha polar em uma célula de bateria de íon de lítio, usada principalmente para a produção de bateria de lítio quadrada e redonda.A máquina de enrolamentopode ser subdividida em bobinadeira quadrada e bobinadeira cilíndrica, que são usadas respectivamente para a produção de baterias de lítio quadradas e cilíndricas. Comparado com o enrolamento cilíndrico, o processo de enrolamento quadrado tem requisitos mais elevados para controle de tensão, portanto a dificuldade técnica da bobinadeira quadrada é maior.

4. Pacote de células

(Equipamento usado: máquina de revestimento, máquina de slot rolante, máquina de selagem, máquina de solda) é colocar o núcleo no revestimento da bateria

 Alimentação de células → Alimentação de folhas de isolamento → Alimentação de casca → Montagem → Conclusão

4.1 Invaginação

Antes de o núcleo ser colocado no invólucro, é necessária uma tensão de teste Hi-Pot de 200 ~ 500 V (para testar se há curto-circuito de alta tensão) e tratamento de sucção de poeira (para controlar ainda mais a poeira antes de entrar no invólucro). Aqui é necessário enfatizar os três pontos de controle da eletricidade do lítio, água, rebarbas e poeira. Após a conclusão do processo anterior, coloque a almofada inferior na parte inferior do núcleo da bobina e dobre a orelha negativa de modo que a face da orelha do pólo fique voltada para o orifício do pino da bobina e, finalmente, insira o invólucro de aço ou alumínio verticalmente

4.2 rolagem de slots

Insira a agulha de soldagem (geralmente feita de cobre ou liga) no orifício central do núcleo. A especificação comum da agulha de soldagem é Φ2,5 * 1,6 mm, e a resistência de soldagem da orelha negativa é ≥12N, que é muito baixa e fácil de soldar e a resistência interna é grande. Muito alto é fácil de soldar a camada de níquel na superfície da carcaça de aço, resultando em ferrugem e orvalho na junta de solda e outros perigos ocultos.

5. Cozimento celular

Depois que a célula cilíndrica passa pela ranhura rolante, a próxima etapa é muito importante: assar. No processo de produção da célula da bateria, ela trará uma certa quantidade de água, se não for oportuno controlar a água dentro do padrão, afetará seriamente o desempenho da bateria e o desempenho de segurança. Geralmente, o forno automático a vácuo é usado para assar, colocar cuidadosamente a bateria para assar, colocar o dessecante no forno, definir os parâmetros e aquecer até 85 ° C (bateria de fosfato de ferro-lítio, por exemplo), que precisa passar por vários ciclos de secagem a vácuo para atingir o padrão.

6.Injeção de eletrólito

Injeção de eletrólitomáquina (equipamento utilizado:injeção de eletrólitomáquina) é injetar o eletrólito da bateria na célula da bateria.

7. Tampa super soldada 

Coloque a tampa no porta-luvas com antecedência, fixe a tampa no molde inferior do supersoldador com uma mão e segure a bateria com uma mão. Alinhe a orelha positiva da bateria com o pólo da tampa. Depois de confirmar que o alinhamento entre a orelha positiva e o mastro da tampa está OK, pressione o pedal do pé supersoldador. 

Depois disso, é necessário verificar completamente a célula: autoverificar o efeito de soldagem da orelha do pólo

 (1) Observe se a orelha polar está alinhada

 (2) puxe suavemente a orelha do mastro para ver se ela está solta. 

A célula da bateria com tampa supersoldada precisa ser supersoldada novamente