Itija jonu akumulatoriem ir plašs pielietojumu klāsts. Saskaņā ar pielietojuma jomu klasifikāciju tos var iedalīt enerģijas uzglabāšanas akumulatoros, strāvas akumulatoros un patēriņa elektronikas akumulatoros.
- Enerģijas uzkrāšanai paredzētās baterijas aptver sakaru enerģijas uzkrāšanu, elektroenerģijas enerģijas uzkrāšanu, izkliedētās enerģijas sistēmas utt.;
- Strāvas akumulatori galvenokārt tiek izmantoti enerģijas jomā, apkalpojot tirgu, tostarp jaunus enerģijas transportlīdzekļus, elektriskos iekrāvējus utt.;
- Patēriņa elektronikas akumulatori aptver patērētāju un rūpniecības jomu, tostarp viedās mērīšanas, viedās drošības, viedā transporta, lietu interneta utt.
Litija jonu akumulators ir sarežģīta sistēma, kas galvenokārt sastāv no anoda, katoda, elektrolīta, separatora, strāvas savācēja, saistvielas, vadoša aģenta utt., un ietver reakcijas, tostarp anoda un katoda elektroķīmisko reakciju, litija jonu vadītspēju un elektronisko vadītspēju, kā arī siltuma difūziju.
Litija bateriju ražošanas process ir samērā ilgs, un procesā ir iesaistīti vairāk nekā 50 procesi.
Litija baterijas pēc formas var iedalīt cilindriskās baterijās, kvadrātveida alumīnija korpusa baterijās, maisiņu baterijās un asmens baterijās. To ražošanas procesā pastāv dažas atšķirības, taču kopumā litija bateriju ražošanas procesu var iedalīt sākotnējā procesā (elektrodu ražošana), vidējā posma procesā (šūnu sintēze) un aizmugurējā procesā (formēšana un iepakošana).
Šajā rakstā tiks iepazīstināts ar litija akumulatoru ražošanas sākotnējo procesu.
Priekšgala procesa ražošanas mērķis ir pabeigt elektroda (anoda un katoda) ražošanu. Tā galvenie procesi ietver: suspensiju/sajaukšanu, pārklāšanu, kalandrēšanu, sagriešanu un griešanu.
Suspendēšana/Maisīšana
Suspendēšana/maisīšana ir anoda un katoda cieto akumulatora materiālu vienmērīga sajaukšana un pēc tam šķīdinātāja pievienošana, lai iegūtu suspendēšanu. Suspensijas maisīšana ir līnijas priekšējās daļas sākumpunkts un priekšnoteikums turpmākās pārklāšanas, kalandrēšanas un citu procesu pabeigšanai.
Litija akumulatora suspensija tiek sadalīta pozitīvā elektroda suspensijā un negatīvā elektroda suspensijā. Maisītājā ievietojiet aktīvās vielas, vadošo ogli, biezinātāju, saistvielu, piedevu, šķīdinātāju utt. proporcionāli. Sajaucot, iegūstiet vienmērīgu cietās-šķidrās suspensijas suspensijas dispersiju pārklāšanai.
Augstas kvalitātes sajaukšana ir pamats turpmākā procesa kvalitatīvai pabeigšanai, kas tieši vai netieši ietekmēs akumulatora drošības rādītājus un elektroķīmisko veiktspēju.
Pārklājums
Pārklāšana ir process, kurā alumīnija un vara folijas tiek pārklātas ar pozitīvi aktīvo materiālu un negatīvi aktīvo materiālu, un tās tiek apvienotas ar vadošām vielām un saistvielu, lai izveidotu elektroda loksni. Pēc tam šķīdinātājus noņem, žāvējot krāsnī, lai cietā viela savienotos ar substrātu, veidojot pozitīvā un negatīvā elektroda loksnes spirāli.
Katoda un anoda pārklājums
Katoda materiāli: Ir trīs veidu materiāli: laminēta struktūra, spinela struktūra un olivīna struktūra, kas atbilst attiecīgi trīskāršajiem materiāliem (un litija kobaltātam), litija manganātam (LiMn2O4) un litija dzelzs fosfātam (LiFePO4).
Anoda materiāli: Pašlaik komerciālajos litija jonu akumulatoros izmantotie anoda materiāli galvenokārt ietver oglekļa materiālus un neoglekļa materiālus. Starp tiem oglekļa materiāliem ir grafīta anods, kas pašlaik ir visbiežāk izmantotais, un nesakārtota oglekļa anods, cietais ogleklis, mīkstais ogleklis utt.; neoglekļa materiāli ir uz silīcija bāzes veidots anods, litija titanāts (LTO) un tā tālāk.
Kā galvenā saikne priekšējā procesa posmā, pārklāšanas procesa izpildes kvalitāte būtiski ietekmē gatavā akumulatora konsistenci, drošību un dzīves ciklu.
Kalandrēšana
Pārklāto elektrodu tālāk sablīvē ar veltni, lai aktīvā viela un kolektors cieši saskartos viens ar otru, samazinot elektronu kustības attālumu, samazinot elektroda biezumu un palielinot slodzes kapacitāti. Vienlaikus tas var samazināt akumulatora iekšējo pretestību, palielināt vadītspēju un uzlabot akumulatora tilpuma izmantošanas ātrumu, tādējādi palielinot akumulatora ietilpību.
Elektroda līdzenums pēc kalandrēšanas procesa tieši ietekmēs sekojošā griešanas procesa efektu. Elektroda aktīvās vielas vienmērīgums netieši ietekmēs arī šūnas darbību.
Sagriešana
Sagriešana ir plata elektroda spoles nepārtraukta gareniska sagriešana šaurās vajadzīgā platuma šķēlēs. Sagriešanas laikā elektrods saskaras ar bīdes iedarbību un salūzt. Malu līdzenums pēc sagriešanas (bez griezieniem un lieces) ir galvenais veiktspējas pārbaudes rādītājs.
Elektroda izgatavošanas process ietver elektroda cilnes metināšanu, aizsarglīmpapīra uzklāšanu, elektroda cilnes ietīšanu un elektroda cilnes griešanu ar lāzeru turpmākajam tīšanas procesam. Griešana ir pārklātā elektroda apzīmogošana un forma turpmākajam procesam.
Sakarā ar augstajām litija jonu akumulatoru drošības prasībām, litija akumulatoru ražošanas procesā ir ļoti pieprasīta iekārtu precizitāte, stabilitāte un automatizācija.
Kā litija elektrodu mērīšanas iekārtu līderis, Dacheng Precision ir laidis klajā virkni produktu elektrodu mērīšanai litija akumulatoru ražošanas procesa priekšgalā, piemēram, rentgena/β staru laukuma blīvuma mērītāju, CDM biezuma un laukuma blīvuma mērītāju, lāzera biezuma mērītāju un tā tālāk.
- Super X-Ray laukuma blīvuma mērītājs
Tas ir pielāgojams pārklājuma platuma mērīšanai, kas pārsniedz 1600 mm, atbalsta īpaši ātru skenēšanu un nosaka detalizētas iezīmes, piemēram, retināšanas vietas, skrāpējumus un keramikas malas. Tas var palīdzēt slēgtas cilpas pārklāšanā.
- Rentgena/β staru laukuma blīvuma mērītājs
To izmanto akumulatora elektrodu pārklāšanas procesā un separatora keramikas pārklāšanas procesā, lai veiktu izmērītā objekta laukuma blīvuma tiešsaistes testēšanu.
- CDM biezuma un laukuma blīvuma mērītājs
To var pielietot pārklāšanas procesā: elektrodu detalizētu īpašību, piemēram, pārklājuma trūkuma, materiāla trūkuma, skrāpējumu, retināšanas zonu biezuma kontūru, tiešsaistes noteikšana, AT9 biezuma noteikšana utt.;
- Daudzkadru sinhronā izsekošanas mērīšanas sistēma
To izmanto litija akumulatoru katoda un anoda pārklāšanas procesā. Tajā tiek izmantoti vairāki skenēšanas kadri, lai veiktu sinhronus izsekošanas mērījumus uz elektrodiem. Piecu kadru sinhronā izsekošanas mērīšanas sistēma spēj pārbaudīt mitru plēvi, tīrā pārklājuma daudzumu un elektrodu.
- Lāzera biezuma mērītājs
To izmanto, lai noteiktu elektrodu litija bateriju pārklāšanas vai kalandrēšanas procesā.
- Bezsaistes biezuma un izmēru mērītājs
To izmanto, lai noteiktu elektrodu biezumu un izmērus litija bateriju pārklāšanas vai kalandrēšanas procesā, kas uzlabo efektivitāti un konsistenci.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 31. augusts
