Както споменахме по-рано, типичният процес на производство на литиево-йонна батерия може да бъде разделен на три етапа: начален процес (производство на електроди), междинен процес (синтез на клетки) и заден процес (формиране и опаковане). По-рано представихме началния процес, а тази статия ще се фокусира върху междинния процес.
Междинният етап от производството на литиеви батерии е секцията за сглобяване, а нейната производствена цел е да завърши производството на клетките. По-конкретно, междинният етап е да сглоби (положителните и отрицателните) електроди, направени в предишния процес, със сепаратора и електролита по организиран начин.
Поради различните структури за съхранение на енергия на различните видове литиеви батерии, включително призматични алуминиеви корпусни батерии, цилиндрични батерии и торбички, лопаткови батерии и др., има очевидни разлики в техния технически процес в средния етап на производство.
Междинният етап от процеса на призматична алуминиева батерия и цилиндрична батерия е навиване, инжектиране на електролит и опаковане.
Междинният етап от процеса на производството на торбички и ножчета е подреждане, инжектиране на електролит и опаковане.
Основната разлика между двете е процесът на навиване и процесът на подреждане.
Навиване
Процесът на навиване на клетката е катодът, анодът и сепараторът да се търкалят заедно през навиваща машина, като съседните катод и анод се разделят от сепаратор. В надлъжна посока на клетката сепараторът е над анода, а анодът е над катода, за да се предотврати късо съединение, причинено от контакта между катода и анода. След навиване клетката се фиксира с лепяща лента, за да се предотврати разпадането ѝ. След това клетката преминава към следващия процес.
В този процес е важно да се гарантира, че няма физически контакт между положителния и отрицателния електрод и че отрицателният електрод може напълно да покрие положителния електрод както в хоризонтална, така и във вертикална посока.
Поради характеристиките на процеса на навиване, той може да се използва само за производство на литиеви батерии с правилна форма.
Подреждане
За разлика от това, процесът на подреждане нарежда положителните и отрицателните електроди и сепаратора, за да образува клетка за подреждане, която може да се използва за производство на литиеви батерии с правилна или необичайна форма. Тя има по-висока степен на гъвкавост.
Подреждането обикновено е процес, при който положителните и отрицателните електроди и сепараторът се подреждат слой по слой в реда положителен електрод-сепаратор-отрицателен електрод, за да образуват клетка за подреждане с токовия колектор.като разделителите. Методите за подреждане варират от директно подреждане, при което разделителят се отрязва, до Z-образно сгъване, при което разделителят не се отрязва и се подрежда в Z-образна форма.
В процеса на подреждане не се наблюдава огъване на един и същ електроден лист и не се наблюдава проблем с „C-ъгъл“ при процеса на навиване. Следователно, ъгловото пространство във вътрешната обвивка може да се използва пълноценно и капацитетът на единица обем е по-висок. В сравнение с литиевите батерии, произведени чрез процес на навиване, литиевите батерии, произведени чрез процес на подреждане, имат очевидни предимства по отношение на енергийна плътност, сигурност и производителност при разреждане.
Процесът на навиване има сравнително по-дълга история на развитие, зрял процес, ниска цена и висок добив. Въпреки това, с развитието на превозни средства с нова енергия, процесът на подреждане се превърна в изгряваща звезда с високо използване на обема, стабилна структура, ниско вътрешно съпротивление, дълъг цикъл на живот и други предимства.
Независимо дали става въпрос за навиване или подреждане, и двата процеса имат очевидни предимства и недостатъци. Подреждането на батерия изисква няколко среза на електрода, което води до по-голямо напречно сечение от структурата на намотката, увеличавайки риска от образуване на мустаци. Що се отнася до навиването на батерия, ъглите ѝ ще заемат място, а неравномерното опъване и деформация на намотката могат да причинят нееднородност.
Следователно, последващото рентгеново изследване става изключително важно.
Рентгеново изследване
Готовата намотка и стек батерия трябва да бъдат тествани, за да се провери дали вътрешната им структура съответства на производствения процес, като например подравняването на стека или намотката клетки, вътрешната структура на пластините и надвисването на положителните и отрицателните електроди и др., така че да се контролира качеството на продуктите и да се предотврати попадането на неквалифицирани клетки в следващите процеси;
За рентгеново тестване, Dacheng Precision пусна на пазара серия от оборудване за рентгенова инспекция:
Рентгенова офлайн CT машина за проверка на батерии
Рентгенова офлайн компютърна томография (КТ) за инспекция на батерии: 3D изображения. Чрез изглед в разрез, надвисването на клетката по дължина и ширина може да се открие директно. Резултатите от откриването няма да бъдат повлияни от скосяване или огъване на електрода, езиче или керамичен ръб на катода.
Рентгенова машина за проверка на намотки на батерии
Рентгенова машина за инспекция на намотки на батерии: Това оборудване е свързано с конвейерната линия нагоре по веригата, за да се постигне автоматично вземане на батерийните клетки. Батерийните клетки ще бъдат поставени в оборудването за вътрешно циклично тестване. Природният газ (NG) ще бъде вземан автоматично. Максимално 65 слоя вътрешни и външни пръстени са напълно инспектирани.
Рентгенова машина за проверка на цилиндрични батерии
Оборудването излъчва рентгенови лъчи чрез рентгенов източник, проникващи през батерията. Рентгеновите изображения се приемат и снимките се правят от системата за изображения. Тя обработва изображенията чрез самостоятелно разработен софтуер и алгоритми и автоматично измерва и определя дали продуктите са добри, както и отстранява лошите продукти. Предният и задният край на устройството могат да бъдат свързани с производствената линия.
Рентгенова машина за инспекция на батерии
Оборудването е свързано с преносната линия нагоре по веригата. То може автоматично да приема клетки и да ги поставя в оборудване за вътрешна детекция. NG клетките могат автоматично да сортират, а OK клетките се поставят автоматично в преносната линия в оборудването надолу по веригата, за да се постигне напълно автоматично откриване.
Рентгенова вградена цифрова машина за проверка на батерии
Оборудването е свързано с преносната линия нагоре по веригата. То може да приема клетки автоматично или да извършва ръчно зареждане, след което да ги поставя в оборудването за вътрешна проверка на контура. Природният газ може автоматично да сортира батерията, изваждането на батерията в съответствие с изискванията се извършва автоматично в преносната линия или плочата и се изпраща към оборудването надолу по веригата за постигане на напълно автоматично откриване.
Време на публикуване: 13 септември 2023 г.
