Come vengono prodotte le batterie?

Come vengono prodotte le batterie?

Come portatore di potenza principale nella nuova era di energia, il processo di produzione delle batterie al litio integra i migliori risultati della scienza dei materiali, della produzione di precisione e della tecnologia intelligente. Dal punto di vista dell'intera catena del settore, questo articolo analizza profondamente il processo di produzione completo delle batterie al litio da "polvere" a "cella della batteria", coprendo collegamenti chiave come preparazione del materiale, rivestimento per elettrodi, gruppo di celle della batteria e test di formazione e combina i parametri di processo e la selezione delle apparecchiature per aiutarti a padroneggiare la logica sottostante della produzione di batterie al litio.

Il 70% delle prestazioni delle batterie al litio è determinato dalle materie prime. Il rapporto e il pretrattamento di materiali attivi positivi e negativi, agenti conduttivi e leganti sono il punto di partenza del processo di produzione.

1.1 Preparazione di materiali per elettrodi positivi

• Miscelazione di materie prime: Ossido di cobalto al litio (LCO), fosfato di ferro al litio (LFP) o materiale ternario (NCM) è usato come matrice e miscelato con agenti conduttivi (come il nero di carbonio superconduttore) e leganti (PVDF) in proporzione.
• Preparazione della soluzione di colla: Quando si utilizza il processo bagnato, PVDF deve essere sciolto in N-metilpirrolidone (NMP) per formare una soluzione di colla con viscosità stabile (intervallo di viscosità 2000-4000 MPA · S).
• Dispersione della liquame: La dispersione ad alta velocità viene eseguita da un miscelatore planetario sotto vuoto (inferiore o uguale a -0. 085mpa) per garantire la distribuzione uniforme di sostanze attive (dimensione delle particelle inferiore o uguale a 15 μm).

1.2 Preparazione di materiali elettrodi negativi

• Pretrattamento della grafite: La grafite naturale/artificiale viene miscelata con agente conduttivo (nanotubi di carbonio) e legante (SBR, CMC) dopo fresatura a sfera e screening e viene utilizzato un solvente acquoso (conduttività dell'acqua deionizzata inferiore o uguale a 1 μs/cm).
• Controllo della stabilità della liquame: La rottura molecolare a catena lunga viene evitata mediante miscelazione in scena (miscelazione a secco → miscelazione a umido → aggiunta SBR) e la viscosità è controllata su 2000-4000 mPa · s.

Attrezzatura chiave: miscelazione a vuoto, Nano Sand Mill, Disperer ad ultrasuoni.

Il rivestimento è il processo fondamentale di conversione della sospensione in fogli di elettrodi, che influenza direttamente la densità di energia e la durata del ciclo della batteria.

2.1 Classificazione dei processi di rivestimento

• Rivestimento lama:Adatto a contenuto di contenuto solido elevato (contenuto solido dell'elettrodo positivo 60-70%), accuratezza dello spessore del rivestimento ± 1μm.
• Rivestimento di estrusione a fessura:Utilizzato per rivestimento ultra-sottile (densità di superficie dell'elettrodo negativo 8-12 mg/cm²), uniformità del bordo di ± 0. 2mm.

2.2 Controllo dei parametri di asciugatura

• Cottura dell'elettrodo positivo:Design della zona di temperatura multi-stage (95-120 grado), residuo di solvente inferiore o uguale a 2000 ppm, per prevenire il cracking e "effetto arancione".
• Calco di elettrodi negativi:Essiccazione a bassa temperatura (80-105 grado), evitare l'ossidazione della grafite, il controllo dell'umidità inferiore o uguale a 3000ppm.

Difficoltà tecniche: diradamento del bordo del foglio degli elettrodi (diradamento dell'elettrodo positivo 20-30 μm, elettrodo negativo 10-15 μm), per impedire la concentrazione di sollecitazione nell'area dell'orecchio e causare precipitazioni al litio.

L'elettrodo rivestito deve essere compatto, slittamento e saldatura della scheda della batteria per formare un gruppo elettrodo standardizzato.

3.1 Processo di rotolamento

• Pressatura a freddo e pressatura a caldo:Hot Pressing (80-120 grado) può aumentare la densità di compattazione (LFP raggiunge 2. 4-2. 6g/cm³) e ridurre la velocità di rimbalzo (elettrodo positivo inferiore o uguale a 3μm).
• Controllo dell'allungamento:Elettrodo positivo inferiore o uguale a {{0}. 2%, elettrodo negativo inferiore o uguale allo 0,12%, per evitare la rottura durante l'avvolgimento.

3.2 Scegli e saldatura a schede

• Rilevamento della bava a fessura:Viene utilizzato lo strumento di misurazione dell'elemento secondario laser, altezza di bava inferiore o uguale a uno spessore di 1/2 diaframma (come diaframma a 20 μm, bava inferiore o uguale a 10 μm).
• Saldatura ad ultrasuoni:Forza di saldatura dell'orecchio del polo in alluminio positivo maggiore o uguale a 8n/mm², l'orecchio del polo nichel negativo utilizza una testa di saldatura lineare per prevenire danni da sovracorrente.

Attrezzatura chiave:Pressa a rulli ad alta precisione,macchina a fessura dell'elettrodo, Machine di saldatura del punto della scheda della batteria.

Il preciso design di laminazione di fogli di elettrodi e diaframmi è la garanzia del nucleo di sicurezza delle cellule della batteria e densità di energia.

4.1 Processo di avvolgimento

• Controllo della tensione:Tensione dell'elettrodo positiva {{0}}. 08-0. 15MPA, differenza di tensione del diaframma inferiore o uguale a 0,03MPA, per prevenire rughe e cinture rotte.
• Accuratezza dell'allineamento:Larghezza dell'elettrodo negativo> Elettrodo positivo 1,5 mm (come elettrodo positivo 58 mm e elettrodo negativo 59,5 mm), deviazione di centraggio del diaframma inferiore o uguale a ± 0. 3mm.

4.2 bombardamento e iniezione di liquidi

• Asciugatura a vuoto:Calco di 80 gradi per 4 ore, contenuto di umidità inferiore o uguale a 500 ppm, per evitare la decomposizione degli elettroliti.
• Iniezione di elettroliti:Protezione da azoto nella scatola dei guanti (contenuto di ossigeno inferiore o uguale a 1 0 ppm), errore di importo di iniezione inferiore o uguale a ± 0,1 g, tempo di immersione maggiore o uguale a 8 ore.

BUSHTROUGHE TECNICA:Il processo di impilamento sostituisce l'avvolgimento (come la batteria della lama), il tasso di utilizzo dello spazio è aumentato di oltre il 15%.

La cella della batteria deve sottoporsi a elaborazione complessa come formazione, divisione di capacità e invecchiamento prima che possa essere trasformata in un prodotto finito qualificato.

5.1 Processo di formazione

• Prima carica e scarica:0. 02c Attivazione della corrente piccola (tensione 3. 0-4. 2V), la temperatura di formazione del film SEI è controllata a 25 ± 2 gradi.
• Trattamento di scarico:Pressurizzazione ad alta temperatura (6 0 grado /0.5MPA) per scaricare il gas residuo e ridurre il tasso di espansione.

5.2 Classificazione e screening della capacità

• Classificazione della capacità:0. 5C Ciclo di carica e scarica, deviazione di capacità inferiore o uguale a ± 3%, differenza di resistenza interna inferiore o uguale al 5%.
• K Value Test:caduta di tensione inferiore o uguale a 5 mV dopo essere rimasto per 72 ore, screenando celle a batteria anormali di auto-scarica.

Aggiornamento intelligente:Il sistema di ispezione visiva AI raggiunge una velocità di rilevamento dei difetti del polo (macchie nere, graffi) maggiori o uguali al 99,9%.

"Classificazione della capacità: Durante il processo di produzione delle batterie, per motivi di processo, la capacità effettiva della batteria non può essere completamente coerente. Il processo di classificazione delle batterie per capacità attraverso determinati test di carica e scarico utilizzandoApparecchiatura di prova di scarico della carica della batteriaè chiamato classificazione delle capacità ".

Omogeneizzazione del materiale elettrodo positivo e negativo ➯ rivestimento elettrodo ➯ rotolamento dell'elettrodo ➯ fessura dell'elettrodo ➯ asciugatura dell'elettrodo ➯ avvolgimento dell'elettrodo ➯ inserzione del rotolo di gelatina in lattina di saldatura elettrodo negativa ➯ Grooving del tappo ➯ Welding del capocannoniere ➯ asciugatura del vuoto ➯

"Formazione della batteria:Dopo che la batteria assemblata viene data una determinata corrente, vengono stimolati i materiali attivi degli elettrodi positivi e negativi della batteria e infine il processo elettrochimico che fa sì che la batteria ha la capacità di scarica si chiama formazione. La batteria può essere utilizzata come fonte di alimentazione solo dopo la formazione. "

La produzione di batterie al litio deve tenere conto dell'efficienza e della sostenibilità e la gestione a circuito chiuso è richiesta dal recupero della polvere al trattamento delle acque reflue.

6.1 Sistema di recupero della polvere

• Polvere di elettrodo positivo:Rimozione della polvere di sacchetto + adsorbimento del carbonio attivo, tasso di recupero maggiore o uguale al 98%.
• Recupero NMP:Purificazione della torre di distillazione, tasso di riutilizzo del solvente superiore o uguale al 95%.

6.2 Trattamento delle acque reflue

• Acque reflue contenenti fluoro:PRECCITAZIONE CHIMICA + Trattamento di osmosi inversa, concentrazione di ioni fluoruro inferiore o uguale a 10 mg/L.
• Fanghi di grafite:calcinazione ad alta temperatura per preparare la grafite riciclata, tasso di utilizzo delle risorse maggiore o uguale all'80%.

Processo di batteria a stato solido:La tecnologia degli elettrodi a secco elimina l'uso di solventi e riduce il consumo di energia del 40%.
Extreme Manufacturing:4680 cella a batteria cilindrica di grandi dimensioni con design auricolare intero, il ciclo di produzione viene aumentato a 300 ppm.
Twin digitale:Simulazione virtuale dell'intero processo dalla dispersione del liquame alla formazione, riducendo i costi di prova ed errore del 70%.
Dalla dispersione dei materiali nano su scala al controllo di qualità intelligente, la produzione di batterie al litio è una sinfonia precisa che copre i livelli micro e macro.