Dengan pesatnya perkembangan tersebutbaterai litiumindustri, skenario penerapan baterai litium terus berkembang dan menjadi perangkat energi yang sangat diperlukan dalam kehidupan dan pekerjaan masyarakat.Dalam proses produksi produsen baterai lithium yang disesuaikan, proses produksi baterai lithium terutama mencakup bahan-bahan, pelapisan, lembaran, persiapan, penggulungan, penembakan, penggulungan, pemanggangan, injeksi cairan, pengelasan, dll. Berikut ini adalah poin-poin penting dari proses produksi baterai litium.Bahan elektroda positif Elektroda positif baterai litium terdiri dari bahan aktif, zat konduktif, perekat, dll. Pertama, bahan mentah dikonfirmasi dan dipanggang.Secara umum, bahan konduktif perlu dipanggang pada suhu ≈120℃ selama 8 jam, dan perekat PVDF perlu dipanggang pada suhu ≈80℃ selama 8 jam.Apakah bahan aktif (LFP, NCM, dll.) memerlukan pemanggangan dan pengeringan tergantung pada kondisi bahan mentahnya.Saat ini, bengkel baterai lithium umum membutuhkan suhu ≤40℃ dan kelembaban ≤25%RH.Setelah pengeringan selesai, lem PVDF (pelarut PVDF, larutan NMP) perlu disiapkan terlebih dahulu.Kualitas lem PVDF sangat penting untuk ketahanan internal dan kinerja listrik baterai.Faktor yang mempengaruhi pengaplikasian lem antara lain suhu dan kecepatan pengadukan.Semakin tinggi suhunya, semakin menguningnya lem akan mempengaruhi daya rekatnya.Jika kecepatan pencampuran terlalu cepat, lem mudah rusak.Kecepatan putaran spesifik bergantung pada ukuran piringan dispersi.Secara umum, kecepatan linier piringan dispersi adalah 10-15m/s (tergantung peralatannya).Pada saat ini, tangki pencampur diperlukan untuk menyalakan sirkulasi air, dan suhunya harus ≤30°C.

Tambahkan bubur katoda secara bertahap.Saat ini, Anda perlu memperhatikan urutan penambahan bahan.Pertama tambahkan bahan aktif dan bahan penghantar, aduk perlahan, lalu tambahkan lem.Waktu pengumpanan dan rasio pengumpanan juga harus diterapkan secara ketat sesuai dengan proses produksi baterai litium.Kedua, kecepatan putaran dan kecepatan putaran peralatan harus dikontrol dengan ketat.Secara umum, kecepatan linier dispersi harus di atas 17m/s.Hal ini tergantung pada kinerja perangkat.Pabrikan yang berbeda sangat bervariasi.Kontrol juga vakum dan suhu pencampuran.Pada tahap ini, ukuran partikel dan viskositas bubur perlu dideteksi secara berkala.Ukuran partikel dan viskositas berkaitan erat dengan kandungan padatan, sifat material, urutan pengumpanan, dan proses pembuatan baterai litium.Saat ini, proses konvensional membutuhkan suhu ≤30℃, kelembaban ≤25%RH, dan derajat vakum ≤-0,085mpa.Pindahkan bubur ke tangki transfer atau bengkel cat.Setelah bubur dipindahkan keluar, bubur tersebut perlu disaring.Tujuannya adalah untuk menyaring partikel besar, mengendapkan dan menghilangkan zat feromagnetik dan lainnya.Partikel besar akan mempengaruhi lapisan dan dapat menyebabkan pelepasan baterai secara berlebihan atau risiko korsleting;terlalu banyak bahan feromagnetik dalam bubur dapat menyebabkan pelepasan baterai secara berlebihan dan cacat lainnya.Persyaratan proses proses produksi baterai lithium ini adalah: suhu ≤ 40°C, kelembaban ≤ 25% RH, ukuran jaring layar ≤ 100 mesh, dan ukuran partikel ≤ 15um.

Elektroda negatifbahan Elektroda negatif baterai litium terdiri dari bahan aktif, zat konduktif, pengikat dan pendispersi.Pertama, konfirmasikan bahan bakunya.Sistem anoda tradisional adalah proses pencampuran berbasis air (pelarutnya adalah air deionisasi), sehingga tidak ada persyaratan pengeringan khusus untuk bahan mentah.Proses produksi baterai litium memerlukan konduktivitas air deionisasi ≤1us/cm.Persyaratan bengkel: suhu ≤40℃, kelembaban ≤25%RH.Siapkan lem.Setelah bahan baku ditentukan, lem (terdiri dari CMC dan air) harus disiapkan terlebih dahulu.Pada tahap ini, tuangkan grafit C dan bahan konduktif ke dalam mixer untuk pencampuran kering.Disarankan untuk tidak menyedot debu atau menyalakan sirkulasi air, karena partikel akan terekstrusi, digosok, dan dipanaskan selama pencampuran kering.Kecepatan putarannya adalah kecepatan rendah 15~20rpm, siklus pengikisan dan penggilingan 2-3 kali, dan interval waktu ≈15 menit.Tuang lem ke dalam mixer dan mulailah menyedot debu (≤-0,09mpa).Peras karet dengan kecepatan rendah 15~20rpm sebanyak 2 kali, kemudian sesuaikan kecepatannya (kecepatan rendah 35rpm, kecepatan tinggi 1200~1500rpm), dan jalankan sekitar 15 menit~60 menit sesuai dengan proses basah masing-masing pabrikan.Terakhir tuang SBR ke dalam blender.Pengadukan dengan kecepatan rendah direkomendasikan karena SBR adalah polimer rantai panjang.Jika kecepatan putaran terlalu cepat dalam waktu lama, rantai molekul akan mudah putus dan kehilangan aktivitas.Disarankan untuk mengaduk dengan kecepatan rendah 35-40rpm dan kecepatan tinggi 1200-1800rpm selama 10-20 menit.Uji viskositas (2000~4000 mPa.s), ukuran partikel (35um≤), kandungan padat (40-70%), derajat vakum dan jaring layar (≤100 mesh).Nilai proses spesifik akan bervariasi tergantung pada sifat fisik material dan proses pencampuran.Bengkel membutuhkan suhu ≤30℃ dan kelembaban ≤25%RH.Pelapisan katoda Proses pembuatan baterai litium mengacu pada ekstrusi atau penyemprotan bubur katoda pada permukaan AB pengumpul arus aluminium, dengan kepadatan permukaan tunggal ≈20~40 mg/cm2 (jenis baterai litium terner).Suhu tungku umumnya di atas 4 hingga 8 knot, dan suhu pemanggangan setiap bagian disesuaikan antara 95°C dan 120°C sesuai dengan kebutuhan sebenarnya untuk menghindari retakan melintang dan tetesan pelarut selama retakan pemanggangan.Rasio kecepatan roller pelapis transfer adalah 1,1-1,2, dan posisi celah diperkecil 20-30um untuk menghindari pemadatan berlebihan pada posisi label karena tailing selama siklus baterai, yang dapat menyebabkan pengendapan litium.Kelembapan lapisan ≤2000-3000ppm (tergantung bahan dan proses).Suhu elektroda positif di bengkel adalah ≤30℃ dan kelembapan ≤25%.Diagram skemanya adalah sebagai berikut: Diagram skema pita pelapis

Itumanufaktur baterai litiumproses darilapisan elektroda negatifmengacu pada ekstrusi atau penyemprotan bubur elektroda negatif pada permukaan AB pengumpul arus tembaga.Kepadatan permukaan tunggal ≈ 10~15 mg/cm2.Suhu tungku pelapisan umumnya memiliki 4-8 bagian (atau lebih), dan suhu pemanggangan setiap bagian adalah 80℃~105℃.Hal ini dapat disesuaikan dengan kebutuhan sebenarnya untuk menghindari retakan kue dan retakan melintang.Rasio kecepatan rol transfer adalah 1,2-1,3, celahnya menipis 10-15um, konsentrasi cat ≤3000ppm, suhu elektroda negatif di bengkel ≤30℃, dan kelembapan ≤25%.Setelah lapisan positif pada pelat positif mengering, drum perlu disejajarkan dalam waktu proses.Roller digunakan untuk memadatkan lembaran elektroda (massa dressing per satuan volume).Saat ini, terdapat dua metode pengepresan elektroda positif dalam proses pembuatan baterai litium: pengepresan panas dan pengepresan dingin.Dibandingkan dengan pengepresan dingin, pengepresan panas memiliki pemadatan yang lebih tinggi dan tingkat rebound yang lebih rendah.Namun, proses pengepresan dingin relatif sederhana dan mudah dioperasikan dan dikendalikan.Peralatan utama roller adalah untuk mencapai nilai proses berikut, kepadatan pemadatan, laju pantulan, dan perpanjangan.Pada saat yang sama, perlu diperhatikan bahwa serpihan rapuh, gumpalan keras, material jatuh, tepi bergelombang, dll. tidak diperbolehkan pada permukaan potongan batang, dan patahan tidak diperbolehkan pada celah.Saat ini, suhu lingkungan bengkel: ≤23℃, kelembaban: ≤25%.Kepadatan sebenarnya dari bahan konvensional saat ini:

Pemadatan yang umum digunakan:

Tingkat rebound: rebound umum 2-3 μm

Perpanjangan: Lembar elektroda positif umumnya ≈1,002

Setelah gulungan elektroda positif selesai, langkah selanjutnya adalah membagi seluruh potongan elektroda menjadi potongan-potongan kecil dengan lebar yang sama (sesuai dengan tinggi baterai).Saat menggorok, perhatikan gerinda pada potongan tiang.Penting untuk memeriksa potongan tiang secara menyeluruh untuk mencari gerinda pada arah X dan Y dengan bantuan peralatan dua dimensi.Proses panjang duri memanjang ketebalan diafragma Y≤1/2 H.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃, dan titik embun harus ≤-30℃.Proses pembuatan lembaran elektroda negatif untuk lembaran elektroda negatif baterai lithium sama dengan elektroda positif, namun desain prosesnya berbeda.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃ dan kelembapan harus ≤25%.Kepadatan sebenarnya dari bahan elektroda negatif umum:

Pemadatan elektroda negatif yang umum digunakan: Laju pantulan: Rebound umum 4-8um Pemanjangan: Pelat positif umumnya ≈ 1,002 Proses produksi pengupasan elektroda positif baterai lithium mirip dengan proses pengupasan elektroda positif, dan keduanya perlu mengontrol gerinda di X dan arah Y.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃, dan titik embun harus ≤-30℃.Setelah pelat positif siap dilucuti, pelat positif perlu dikeringkan (120°C), kemudian lembaran aluminium dilas dan dikemas.Selama proses ini, panjang tab dan lebar cetakan perlu dipertimbangkan.Mengambil desain **650 (seperti baterai 18650) sebagai contoh, desain dengan tab terbuka terutama untuk mempertimbangkan kerja sama yang wajar dari tab katoda selama pengelasan alur tutup dan gulungan.Jika tab tiang terbuka terlalu lama, arus pendek dapat dengan mudah terjadi antara tab tiang dan cangkang baja selama proses penggulungan.Jika lug terlalu pendek, tutupnya tidak dapat disolder.Saat ini, ada dua jenis kepala las ultrasonik: linier dan berbentuk titik.Proses domestik sebagian besar menggunakan kepala las linier karena pertimbangan arus lebih dan kekuatan pengelasan.Selain itu, lem suhu tinggi digunakan untuk menutupi tab solder, terutama untuk menghindari risiko korsleting yang disebabkan oleh gerinda logam dan serpihan logam.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃, titik embun harus ≤-30℃, dan kadar air katoda harus ≤500-1000ppm.

Persiapan Pelat NegatifPelat negatif perlu dikeringkan (105-110°C), kemudian lembaran nikel dilas dan dikemas.Panjang tab solder dan lebar pembentukan juga perlu dipertimbangkan.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃, titik embun harus ≤-30℃, dan kadar air elektroda negatif harus ≤500-1000ppm.Penggulungan adalah menggulung pemisah, lembaran elektroda positif dan lembaran elektroda negatif menjadi inti besi melalui mesin penggulungan.Prinsipnya adalah membungkus elektroda positif dengan elektroda negatif, kemudian memisahkan elektroda positif dan negatif melalui pemisah.Karena elektroda negatif dari sistem tradisional adalah elektroda kontrol dari desain baterai, desain kapasitasnya lebih tinggi daripada elektroda positif, sehingga selama pengisian formasi, Li+ dari elektroda positif dapat disimpan dalam “kekosongan” baterai. elektroda negatif.Perhatian khusus perlu diberikan pada tegangan belitan dan susunan potongan kutub saat berliku.Ketegangan belitan yang terlalu kecil akan mempengaruhi resistansi internal dan tingkat penyisipan rumahan.Ketegangan yang berlebihan dapat menyebabkan risiko korsleting atau terkelupas.Penjajaran mengacu pada posisi relatif elektroda negatif, elektroda positif, dan pemisah.Lebar elektroda negatif 59,5 mm, elektroda positif 58 mm, dan pemisah 61 mm.Ketiganya disejajarkan selama pemutaran untuk menghindari risiko korsleting.Ketegangan belitan umumnya antara 0,08-0,15Mpa untuk kutub positif, 0,08-0,15Mpa untuk kutub negatif, 0,08-0,15Mpa untuk diafragma atas, dan 0,08-0,15Mpa untuk diafragma bawah.Penyesuaian khusus bergantung pada peralatan dan proses.Suhu sekitar bengkel ini ≤23℃, titik embun ≤-30℃, dan kadar air ≤500-1000ppm.

Sebelum inti baterai bercasing dipasang ke dalam casing, diperlukan uji Hi-Pot 200~500V (untuk menguji apakah baterai tegangan tinggi mengalami hubungan pendek), dan penyedotan debu juga diperlukan untuk mengontrol debu lebih lanjut sebelum dipasang di kasus.Tiga titik kendali utama baterai litium adalah kelembapan, gerinda, dan debu.Setelah proses sebelumnya selesai, masukkan gasket bawah ke bagian bawah inti baterai, tekuk lembaran elektroda positif sehingga permukaannya menghadap lubang jarum belitan inti baterai, dan terakhir masukkan secara vertikal ke dalam cangkang baja atau cangkang aluminium.Mengambil tipe 18650 sebagai contoh, diameter luar ≈ 18mm + tinggi ≈ 71.5mm.Ketika luas penampang inti luka lebih kecil dari luas penampang dalam kotak baja, tingkat penyisipan kotak baja kira-kira 97% hingga 98,5%.Karena nilai pantulan potongan tiang dan derajat penetrasi cairan pada injeksi selanjutnya harus diperhatikan.Proses yang sama seperti lapisan bawah permukaan mencakup perakitan lapisan bawah atas.Suhu sekitar bengkel harus ≤23℃, dan titik embun harus ≤-40℃.

Bergulirmemasukkan pin solder (biasanya terbuat dari tembaga atau paduan) ke tengah inti solder.Pin las yang umum digunakan berukuran Φ2,5*1,6mm, dan kekuatan pengelasan elektroda negatif harus ≥12N agar memenuhi syarat.Jika terlalu rendah, akan mudah menyebabkan penyolderan virtual dan resistansi internal yang berlebihan.Jika terlalu tinggi, lapisan nikel pada permukaan cangkang baja akan mudah terkelupas, mengakibatkan sambungan solder, sehingga menimbulkan bahaya tersembunyi seperti karat dan kebocoran.Pemahaman sederhana tentang alur bergulir adalah dengan memasang inti baterai yang luka pada casing tanpa bergetar.Dalam proses pembuatan baterai litium ini, perhatian khusus harus diberikan pada kesesuaian kecepatan ekstrusi melintang dan kecepatan pengepresan memanjang untuk menghindari pemotongan casing pada kecepatan melintang yang terlalu tinggi, dan lapisan takik nikel akan terlepas jika kecepatan memanjang terlalu cepat atau ketinggian takik akan terpengaruh dan penyegelan akan terpengaruh.Penting untuk memeriksa apakah nilai proses untuk kedalaman alur, ekstensi dan tinggi alur memenuhi standar (dengan perhitungan praktis dan teoritis).Ukuran kompor yang umum adalah 1,0, 1,2, dan 1,5 mm.Setelah alur penggulungan selesai, seluruh mesin perlu disedot kembali untuk menghindari serpihan logam.Tingkat vakum harus ≤-0,065Mpa, dan waktu menyedot debu harus 1~2 detik.Persyaratan suhu sekitar bengkel ini adalah ≤23℃, dan titik embun ≤-40℃.Memanggang inti baterai Setelah lembaran baterai berbentuk silinder digulung dan diberi alur, proses produksi baterai lithium berikutnya sangat penting: memanggang.Selama produksi sel baterai, sejumlah uap air dimasukkan.Jika kelembapan tidak dapat dikontrol dalam rentang waktu standar, kinerja dan keamanan baterai akan sangat terpengaruh.Umumnya oven vakum otomatis digunakan untuk memanggang.Susun sel yang akan dipanggang dengan rapi, masukkan pengering ke dalam oven, atur parameternya, dan naikkan suhu hingga 85°C (misalnya baterai litium besi fosfat).Berikut ini adalah standar pemanggangan untuk beberapa spesifikasi sel baterai yang berbeda:

Injeksi CairProses pembuatan baterai litium melibatkan pengujian kelembapan sel baterai yang dipanggang.Hanya setelah mencapai standar pemanggangan sebelumnya Anda dapat melanjutkan ke langkah berikutnya: menyuntikkan elektrolit.Segera masukkan baterai yang sudah dipanggang ke dalam kotak sarung tangan vakum, timbang dan catat beratnya, masukkan ke dalam cangkir injeksi, dan tambahkan berat elektrolit yang dirancang ke dalam cangkir (biasanya dilakukan pengujian baterai yang direndam dalam cairan: masukkan baterai ke dalam cangkir tengah).Masukkan inti baterai ke dalam elektrolit, rendam selama beberapa waktu, uji kapasitas penyerapan cairan maksimum baterai (biasanya isi cairan sesuai volume percobaan), masukkan ke dalam kotak vakum untuk menyedot (derajat vakum ≤ - 0,09Mpa), dan mempercepat penetrasi elektrolit ke dalam elektroda.Setelah beberapa siklus, keluarkan potongan baterai dan timbang.Hitung apakah volume injeksi memenuhi nilai desain.Jika kurang maka perlu diisi ulang.Jika terlalu banyak, buang saja kelebihannya hingga memenuhi persyaratan desain.Lingkungan kotak sarung tangan membutuhkan suhu ≤23℃ dan titik embun ≤-45℃.

PengelasanSelama proses pembuatan baterai lithium ini, penutup baterai harus ditempatkan di kotak sarung tangan terlebih dahulu, dan penutup baterai harus dipasang pada cetakan bawah mesin las super dengan satu tangan, dan inti baterai harus dipegang dengan tangan lainnya. tangan.Sejajarkan lug positif sel baterai dengan lug terminal penutup.Setelah memastikan bahwa lug terminal positif sejajar dengan lug terminal tutup, injak mesin las ultrasonik.Kemudian injak saklar kaki mesin las.Setelah itu, unit baterai harus diperiksa sepenuhnya untuk memeriksa efek pengelasan pada tab solder.

Amati apakah tab solder sejajar.

Tarik perlahan tab solder untuk melihat apakah longgar.

Baterai yang penutup baterainya tidak dilas dengan kuat perlu dilas kembali.