Az itium-ion akkumulátorok széleskörű alkalmazási lehetőségekkel rendelkeznek. Az alkalmazási területek osztályozása szerint energiatároló akkumulátorokra, nagy teljesítményű akkumulátorokra és szórakoztatóelektronikai akkumulátorokra oszthatók.
- Az energiatároláshoz használt akkumulátorok magukban foglalják a kommunikációs energiatárolást, az energiatárolást, az elosztott energiarendszereket stb.;
- Az akkumulátorokat főként az energiaiparban használják, többek között új energiahordozók, elektromos targoncák stb. piacát szolgálva;
- A szórakoztatóelektronikai akkumulátorok a fogyasztói és ipari területeket egyaránt lefedik, beleértve az intelligens mérőeszközöket, az intelligens biztonságot, az intelligens közlekedést, a dolgok internetét stb.
A lítium-ion akkumulátor egy összetett rendszer, amely főként anódból, katódból, elektrolitból, szeparátorból, áramgyűjtőből, kötőanyagból, vezetőképes anyagból stb. áll, és magában foglalja az anód és a katód közötti elektrokémiai reakciót, a lítiumion-vezetést és az elektromos vezetést, valamint a hődiffúziót.
A lítium akkumulátorok gyártási folyamata viszonylag hosszú, és több mint 50 folyamatot foglal magában.
A lítium akkumulátorok formájuk szerint hengeres, négyzet alakú alumínium héjú, tasakos és pengés akkumulátorokra oszthatók. Gyártási folyamatukban vannak különbségek, de összességében a lítium akkumulátor gyártási folyamata felosztható az elülső folyamatra (elektródagyártás), a középső szakaszú folyamatra (cellaszintézis) és a hátsó folyamatra (formálás és csomagolás).
Ebben a cikkben a lítium akkumulátorok gyártásának kezdeti folyamatát mutatjuk be.
Az elő-végi gyártási folyamat célja az elektróda (anód és katód) gyártásának befejezése. Fő folyamatai a következők: szuszpenziókészítés/keverés, bevonás, kalanderezés, hasítás és stancolás.
Iszapolás/keverés
A szuszpenzió/keverés az anód és a katód szilárd akkumulátoranyagainak egyenletes összekeverését jelenti, majd oldószer hozzáadását szuszpenzió előállításához. A szuszpenziókeverés a gyártósor elejének kiindulópontja, és a későbbi bevonási, kalanderezési és egyéb folyamatok befejezésének előjátéka.
A lítium akkumulátor szuszpenzióját pozitív elektród szuszpenzióra és negatív elektród szuszpenzióra osztják. A hatóanyagokat, a vezetőképes szenet, a sűrítőt, a kötőanyagot, az adalékanyagot, az oldószert stb. a keverőbe arányosan tegyék. Keveréssel egyenletes diszperziót kapjanak a bevonathoz használt szilárd-folyékony szuszpenziós szuszpenzióhoz.
A kiváló minőségű keverés az alapja a későbbi folyamat kiváló minőségű befejezésének, amely közvetlenül vagy közvetve befolyásolja az akkumulátor biztonsági teljesítményét és elektrokémiai teljesítményét.
Bevonat
A bevonás az a folyamat, amelynek során a pozitív aktív anyagot és a negatív aktív anyagot alumínium-, illetve rézfóliára vonják be, majd ezeket vezetőképes anyagokkal és kötőanyaggal kombinálják az elektródalemez kialakításához. Az oldószereket ezután kemencében szárítással eltávolítják, így a szilárd anyag kötődik az aljzathoz, létrehozva a pozitív és negatív elektródalemez tekercset.
Katód- és anódbevonat
Katódanyagok: Háromféle anyag létezik: laminált szerkezet, spinell szerkezet és olivin szerkezet, amelyek rendre háromkomponensű anyagoknak (és lítium-kobaltátnak), lítium-manganátnak (LiMn2O4) és lítium-vas-foszfátnak (LiFePO4) felelnek meg.
Anódanyagok: A kereskedelmi forgalomban kapható lítium-ion akkumulátorokban jelenleg használt anódanyagok főként szén és nem szén alapú anyagok. Ezek közé tartozik a jelenleg leggyakrabban használt grafit anód, valamint a rendezetlen szén anód, a kemény szén, a lágy szén stb. A nem szén alapú anyagok közé tartozik a szilícium alapú anód és a lítium-titanát (LTO) stb.
A bevonatolási folyamat központi elemeként a kivitelezés minősége mélyen befolyásolja a kész akkumulátor állandóságát, biztonságát és életciklusát.
Kalanderezés
A bevonatos elektródát hengerrel tovább tömörítik, így a hatóanyag és a kollektor szorosan érintkezik egymással, csökkentve az elektronok mozgási távolságát, csökkentve az elektróda vastagságát, növelve a terhelhetőséget. Ugyanakkor csökkentheti az akkumulátor belső ellenállását, növelheti a vezetőképességet és javíthatja az akkumulátor térfogatkihasználási arányát, ezáltal növelve az akkumulátor kapacitását.
Az elektróda síkfelülete a kalanderezési folyamat után közvetlenül befolyásolja a későbbi hasítási folyamat hatását. Az elektróda hatóanyagának egyenletessége közvetve szintén befolyásolja a cella teljesítményét.
Hasítás
A hasítás egy széles elektródatekercs folyamatos hosszirányú vágását jelenti a kívánt szélességű keskeny szeletekre. A hasítás során az elektróda nyíróhatásnak van kitéve, és eltörik. A hasítás utáni él síkossága (sorja és görbülés nélkül) a teljesítmény vizsgálatának kulcsa.
Az elektróda gyártási folyamata magában foglalja az elektróda fülének hegesztését, védő ragasztópapír felvitelét, az elektróda fülének becsomagolását és lézerrel történő kivágását a későbbi tekercselési folyamathoz. A stancolás a bevont elektróda sajtolását és formázását jelenti a későbbi folyamathoz.
A lítium-ion akkumulátorok biztonsági teljesítményével szemben támasztott magas követelmények miatt a lítium akkumulátorok gyártási folyamatában nagy szükség van a berendezések pontosságára, stabilitására és automatizálására.
A lítiumelektróda-mérőberendezések piacvezetőjeként a Dacheng Precision számos terméket dobott piacra a lítium akkumulátorok gyártásának kezdeti folyamatában használt elektródaméréshez, mint például a röntgen/β-sugaras területi sűrűségmérő, a CDM vastagság- és területi sűrűségmérő, a lézeres vastagságmérő és így tovább.
- Super X-Ray területi sűrűségmérő
Alkalmas több mint 1600 mm-es bevonatszélesség mérésére, támogatja az ultragyors szkennelést, és olyan részletes jellemzőket is érzékel, mint a vékonyodó területek, karcolások és kerámiaélek. Segítséget nyújthat a zárt hurkú bevonatolásban.
- Röntgen-β-sugár sűrűségmérő
Az akkumulátor elektróda bevonási folyamatában és az elválasztó kerámia bevonási folyamatában használják a mért tárgy területi sűrűségének online vizsgálatára.
- CDM vastagság- és területi sűrűségmérő
Alkalmazható a bevonatolási folyamatban: az elektródák részletes jellemzőinek online detektálása, mint például a bevonat hiánya, anyaghiány, karcolások, a vékonyodó területek vastagsági kontúrjai, AT9 vastagságdetektálás stb.;
- Több képkockás szinkron követő mérőrendszer
Lítium akkumulátorok katódjának és anódjának bevonási folyamatához használják. Több szkennelési keretet használ az elektródák szinkron követési méréseinek elvégzéséhez. Az ötkeretes szinkron követési mérőrendszer képes a nedves film, a nettó bevonatmennyiség és az elektróda vizsgálatára.
- Lézeres vastagságmérő
Lítium akkumulátorok bevonási vagy kalanderezési folyamatában az elektróda kimutatására szolgál.
- Offline vastagság- és méretmérő
Lítium akkumulátorok bevonási vagy kalanderezési folyamatában az elektródák vastagságának és méretének mérésére használják, ami javítja a hatékonyságot és az állandóságot.
Közzététel ideje: 2023. augusztus 31.
