Với sự phát triển nhanh chóng củapin lithiumTrong ngành, các kịch bản ứng dụng của pin lithium tiếp tục được mở rộng và trở thành thiết bị năng lượng không thể thiếu trong cuộc sống và công việc của con người.Khi nói đến quy trình sản xuất của các nhà sản xuất pin lithium tùy chỉnh, quy trình sản xuất pin lithium chủ yếu bao gồm các thành phần, lớp phủ, tấm, chuẩn bị, cuộn dây, bóc vỏ, cán, nướng, phun chất lỏng, hàn, v.v. Sau đây giới thiệu những điểm chính của quá trình sản xuất pin lithium.Thành phần điện cực dương Điện cực dương của pin lithium bao gồm các vật liệu hoạt tính, chất dẫn điện, chất kết dính, v.v. Đầu tiên, nguyên liệu thô được xác nhận và nung.Nói chung, chất dẫn điện cần được nung ở ≈120oC trong 8 giờ và chất kết dính PVDF cần được nung ở ≈80oC trong 8 giờ.Việc các nguyên liệu hoạt tính (LFP, NCM, v.v.) có cần nướng và sấy khô hay không tùy thuộc vào trạng thái của nguyên liệu thô.Hiện nay, xưởng sản xuất pin lithium nói chung yêu cầu nhiệt độ 40oC và độ ẩm 25%RH.Sau khi sấy xong, keo PVDF (dung môi PVDF, dung dịch NMP) cần được chuẩn bị trước.Chất lượng của keo PVDF rất quan trọng đối với điện trở trong và hiệu suất điện của pin.Các yếu tố ảnh hưởng đến việc sử dụng keo bao gồm nhiệt độ và tốc độ khuấy.Nhiệt độ càng cao, keo ố vàng sẽ ảnh hưởng đến độ bám dính.Nếu tốc độ trộn quá nhanh, keo có thể dễ dàng bị hỏng.Tốc độ quay cụ thể phụ thuộc vào kích thước của đĩa phân tán.Nói chung, tốc độ tuyến tính của đĩa phân tán là 10-15m/s (tùy thuộc vào thiết bị).Tại thời điểm này, bể trộn được yêu cầu bật nước tuần hoàn và nhiệt độ phải 30 ° C.

Thêm hỗn hợp cathode theo mẻ.Lúc này, bạn cần chú ý đến thứ tự thêm nguyên liệu vào.Đầu tiên thêm hoạt chất và chất dẫn điện vào, khuấy từ từ, sau đó thêm keo.Thời gian cấp liệu và tỷ lệ cấp liệu cũng phải được thực hiện nghiêm ngặt theo quy trình sản xuất pin lithium.Thứ hai, tốc độ quay và tốc độ quay của thiết bị phải được kiểm soát chặt chẽ.Nói chung, tốc độ tuyến tính phân tán phải trên 17m/s.Điều này phụ thuộc vào hiệu suất của thiết bị.Các nhà sản xuất khác nhau rất khác nhau.Đồng thời kiểm soát chân không và nhiệt độ trộn.Ở giai đoạn này, kích thước hạt và độ nhớt của bùn cần được phát hiện thường xuyên.Kích thước hạt và độ nhớt có liên quan chặt chẽ đến hàm lượng chất rắn, tính chất vật liệu, trình tự cấp liệu và quy trình sản xuất pin lithium.Tại thời điểm này, quy trình thông thường yêu cầu nhiệt độ 30oC, độ ẩm 25%RH và độ chân không ≤-0,085mpa.Chuyển bùn đến bể chuyển hoặc xưởng sơn.Sau khi bùn được chuyển ra ngoài, nó cần được sàng lọc.Mục đích là để lọc các hạt lớn, kết tủa và loại bỏ sắt từ và các chất khác.Các hạt lớn sẽ ảnh hưởng đến lớp phủ và có thể khiến pin tự phóng điện quá mức hoặc có nguy cơ bị đoản mạch;quá nhiều vật liệu sắt từ trong bùn có thể gây ra hiện tượng tự phóng điện quá mức của pin và các khuyết tật khác.Các yêu cầu của quy trình sản xuất pin lithium này là: nhiệt độ ≤ 40°C, độ ẩm ≤ 25% RH, kích thước mắt lưới ≤ 100 lưới và kích thước hạt ≤ 15um.

Điện cực âmthành phần Điện cực âm của pin lithium bao gồm vật liệu hoạt động, chất dẫn điện, chất kết dính và chất phân tán.Đầu tiên, xác nhận nguyên liệu thô.Hệ thống anode truyền thống là một quá trình trộn dựa trên nước (dung môi là nước khử ion), do đó không có yêu cầu sấy khô đặc biệt đối với nguyên liệu thô.Quy trình sản xuất pin lithium yêu cầu độ dẫn điện của nước khử ion phải 1us/cm.Yêu cầu hội thảo: nhiệt độ 40oC, độ ẩm 25% rh.Chuẩn bị keo.Sau khi xác định được nguyên liệu thô, trước tiên phải chuẩn bị keo (gồm CMC và nước).Lúc này, đổ than chì C và chất dẫn điện vào máy trộn để trộn khô.Không nên hút bụi hoặc bật nước tuần hoàn vì các hạt bị đùn, cọ xát và làm nóng trong quá trình trộn khô.Tốc độ quay là tốc độ thấp 15 ~ 20 vòng / phút, chu trình cạo và mài là 2-3 lần và thời gian cách nhau là ≈15 phút.Đổ keo vào máy trộn và bắt đầu hút bụi (≤-0,09mpa).Bóp cao su ở tốc độ thấp 15 ~ 20 vòng/phút trong 2 lần, sau đó điều chỉnh tốc độ (tốc độ thấp 35 vòng/phút, tốc độ cao 1200 ~ 1500 vòng/phút) và chạy trong khoảng 15 phút ~ 60 phút theo quy trình ướt của từng nhà sản xuất.Cuối cùng, đổ SBR vào máy xay.Nên khuấy ở tốc độ thấp vì SBR là một polyme chuỗi dài.Nếu tốc độ quay quá nhanh trong thời gian dài, chuỗi phân tử sẽ dễ bị đứt và mất hoạt tính.Nên khuấy ở tốc độ thấp 35-40 vòng/phút và tốc độ cao 1200-1800 vòng/phút trong 10-20 phút.Kiểm tra độ nhớt (2000 ~ 4000 mPa.s), kích thước hạt (35um<), hàm lượng chất rắn (40-70%), độ chân không và lưới sàng (<100 lưới).Giá trị quy trình cụ thể sẽ khác nhau tùy thuộc vào tính chất vật lý của vật liệu và quá trình trộn.Xưởng yêu cầu nhiệt độ 30oC và độ ẩm 25%RH.Lớp phủ phủ cực âm Quy trình sản xuất pin lithium đề cập đến việc ép đùn hoặc phun bùn cực âm lên bề mặt AB của bộ thu dòng nhôm, với mật độ bề mặt duy nhất ≈20 ~ 40 mg/cm2 (loại pin lithium bậc ba).Nhiệt độ lò nói chung là trên 4 đến 8 hải lý, và nhiệt độ nướng của từng phần được điều chỉnh trong khoảng 95 ° C đến 120 ° C theo nhu cầu thực tế để tránh các vết nứt ngang và nhỏ giọt dung môi trong quá trình nứt nướng.Tỷ lệ tốc độ con lăn lớp phủ chuyển là 1,1-1,2 và vị trí khe hở được làm mỏng đi 20-30um để tránh sự nén quá mức của vị trí nhãn do bị bám đuôi trong quá trình đạp xe pin, có thể dẫn đến kết tủa lithium.Độ ẩm lớp phủ 2000-3000ppm (tùy thuộc vào vật liệu và quy trình).Nhiệt độ điện cực dương trong xưởng là 30oC và độ ẩm là 25%.Sơ đồ nguyên lý như sau: Sơ đồ băng keo phủ

Cácsản xuất pin lithiumquá trình củalớp phủ điện cực âmđề cập đến việc đùn hoặc phun bùn điện cực âm lên bề mặt AB của bộ thu dòng đồng.Mật độ bề mặt đơn ≈ 10~15 mg/cm2.Nhiệt độ lò phủ thường có 4-8 phần (hoặc nhiều hơn), và nhiệt độ nướng của mỗi phần là 80oC ~ 105oC.Nó có thể được điều chỉnh theo nhu cầu thực tế để tránh các vết nứt nướng và vết nứt ngang.Tỷ lệ tốc độ con lăn chuyển là 1,2-1,3, khoảng cách mỏng 10-15um, nồng độ sơn là 3000ppm, nhiệt độ điện cực âm trong xưởng là 30oC và độ ẩm là 25%.Sau khi lớp phủ tích cực của tấm tích cực khô, trống cần được căn chỉnh trong thời gian xử lý.Con lăn được sử dụng để nén tấm điện cực (khối lượng của lớp băng trên một đơn vị thể tích).Hiện nay, có hai phương pháp ép điện cực dương trong quy trình sản xuất pin lithium: ép nóng và ép lạnh.So với ép nguội, ép nóng có độ nén cao hơn và độ bật lại thấp hơn.Tuy nhiên, quy trình ép nguội tương đối đơn giản, dễ vận hành và điều khiển.Thiết bị chính của con lăn là đạt được các giá trị quy trình, mật độ nén, tốc độ bật lại và độ giãn dài sau đây.Đồng thời, cần lưu ý không được phép để các mảnh vụn giòn, vón cục cứng, vật liệu rơi, mép lượn sóng,… trên bề mặt mảnh que và không được phép gãy ở các khe hở.Tại thời điểm này, nhiệt độ môi trường xưởng: 23oC, độ ẩm: 25%.Mật độ thực sự của vật liệu thông thường hiện nay:

Phương pháp nén thường được sử dụng:

Tốc độ bật lại: bật lại chung 2-3 μm

Độ giãn dài: Tấm điện cực dương thường là ≈1,002

Sau khi cuộn điện cực dương hoàn thành, bước tiếp theo là chia toàn bộ miếng điện cực thành các dải nhỏ có chiều rộng bằng nhau (tương ứng với chiều cao của pin).Khi rạch, hãy chú ý đến các gờ của mảnh cột.Cần phải kiểm tra toàn diện các mảnh cột xem có gờ theo hướng X và Y với sự trợ giúp của thiết bị hai chiều.Quá trình xử lý chiều dài vệt dọc Y<1/2 H độ dày màng ngăn.Nhiệt độ môi trường xung quanh xưởng phải là 23oC và điểm sương phải là -30oC.Quy trình sản xuất tấm điện cực âm cho tấm điện cực âm của pin lithium cũng giống như quy trình sản xuất điện cực dương, nhưng thiết kế quy trình thì khác.Nhiệt độ môi trường xung quanh xưởng phải là 23oC và độ ẩm phải là 25%.Mật độ thực của vật liệu điện cực âm thông thường:

Quá trình nén điện cực âm thường được sử dụng: Tốc độ bật lại: Độ bật lại chung 4-8um Độ giãn dài: Tấm dương nói chung ≈ 1,002 Quy trình sản xuất tước điện cực dương của pin lithium tương tự như quy trình tước điện cực dương và cả hai đều cần kiểm soát các vệt trong X và hướng Y.Nhiệt độ môi trường xung quanh xưởng phải là 23oC và điểm sương phải là -30oC.Sau khi tấm dương đã sẵn sàng để được bóc ra, tấm dương cần được sấy khô (120°C), sau đó tấm nhôm được hàn và đóng gói.Trong quá trình này, chiều dài tab và chiều rộng khuôn cần được xem xét.Lấy thiết kế **650 (chẳng hạn như pin 18650) làm ví dụ, thiết kế với các tab lộ ra chủ yếu là để xem xét sự hợp tác hợp lý của các tab cực âm trong quá trình hàn rãnh nắp và rãnh cuộn.Nếu các tab cực để lộ quá lâu, có thể dễ dàng xảy ra đoản mạch giữa các tab cực và vỏ thép trong quá trình cán.Nếu vấu quá ngắn thì không thể hàn được nắp.Hiện nay, có hai loại đầu hàn siêu âm: tuyến tính và hình điểm.Các quy trình trong nước chủ yếu sử dụng đầu hàn tuyến tính do cân nhắc đến quá dòng và cường độ hàn.Ngoài ra, keo nhiệt độ cao được sử dụng để che các tab hàn, chủ yếu để tránh nguy cơ đoản mạch do gờ kim loại và mảnh vụn kim loại gây ra.Nhiệt độ môi trường xung quanh nhà xưởng phải là 23oC, điểm sương phải là -30oC và độ ẩm của cực âm phải là 500-1000ppm.

Chuẩn bị tấm âm bảnTấm âm cần được sấy khô (105-110°C), sau đó tấm niken được hàn và đóng gói.Chiều dài tab hàn và chiều rộng hình thành cũng cần được xem xét.Nhiệt độ môi trường xung quanh xưởng phải là 23oC, điểm sương phải là -30oC và độ ẩm của điện cực âm phải là 500-1000ppm.Quấn là cuộn dây phân cách, tấm điện cực dương và tấm điện cực âm vào lõi sắt thông qua máy cuộn.Nguyên tắc là bọc điện cực dương với điện cực âm, sau đó tách các điện cực dương và âm thông qua một thiết bị phân tách.Vì điện cực âm của hệ thống truyền thống là điện cực điều khiển của thiết kế pin nên thiết kế công suất cao hơn điện cực dương, do đó trong quá trình sạc hình thành, Li+ của điện cực dương có thể được lưu trữ trong “khoảng trống” của điện cực âm.Cần đặc biệt chú ý đến lực căng cuộn dây và cách sắp xếp các mảnh cực khi cuộn dây.Lực căng cuộn dây quá nhỏ sẽ ảnh hưởng đến điện trở trong và tốc độ lắp vỏ.Căng quá mức có thể dẫn đến nguy cơ đoản mạch hoặc sứt mẻ.Căn chỉnh đề cập đến vị trí tương đối của điện cực âm, điện cực dương và dải phân cách.Chiều rộng của điện cực âm là 59,5 mm, điện cực dương là 58 mm và dải phân cách là 61 mm.Cả ba được căn chỉnh trong quá trình phát lại để tránh nguy cơ đoản mạch.Độ căng cuộn dây thường nằm trong khoảng 0,08-0,15Mpa đối với cực dương, 0,08-0,15Mpa đối với cực âm, 0,08-0,15Mpa đối với màng ngăn trên và 0,08-0,15Mpa đối với màng ngăn dưới.Những điều chỉnh cụ thể phụ thuộc vào thiết bị và quy trình.Nhiệt độ môi trường của xưởng này là 23oC, điểm sương là ≤-30oC và độ ẩm là 500-1000ppm.

Trước khi lắp lõi pin vỏ vào vỏ, cần phải kiểm tra Hi-Pot ở mức 200 ~ 500V (để kiểm tra xem pin điện áp cao có bị đoản mạch hay không) và cũng cần hút bụi để kiểm soát thêm bụi trước khi lắp vào vỏ. trường hợp.Ba điểm kiểm soát chính của pin lithium là độ ẩm, gờ và bụi.Sau khi quá trình trước đó hoàn tất, hãy lắp miếng đệm phía dưới vào đáy lõi pin, uốn cong tấm điện cực dương sao cho bề mặt đối diện với lỗ kim cuộn dây của lõi pin, và cuối cùng lắp thẳng đứng vào vỏ thép hoặc vỏ nhôm.Lấy loại 18650 làm ví dụ, đường kính ngoài ≈ 18mm + chiều cao ≈ 71,5mm.Khi diện tích mặt cắt ngang của lõi vết thương nhỏ hơn diện tích mặt cắt ngang bên trong của vỏ thép thì tỷ lệ chèn của vỏ thép là khoảng 97% đến 98,5%.Bởi vì giá trị bật lại của mảnh cực và mức độ thấm chất lỏng trong quá trình bơm sau này phải được xem xét.Quá trình tương tự như lớp lót bề mặt bao gồm việc lắp ráp lớp lót trên cùng.Nhiệt độ môi trường xung quanh xưởng phải là 23oC và điểm sương phải là -40oC.

Lănchèn một chốt hàn (thường làm bằng đồng hoặc hợp kim) vào giữa lõi hàn.Các chân hàn thường được sử dụng là Φ2,5 * 1,6mm và cường độ hàn của điện cực âm phải ≥12N thì mới đủ tiêu chuẩn.Nếu quá thấp sẽ dễ gây ra hiện tượng hàn ảo và điện trở trong quá mức.Nếu quá cao sẽ dễ hàn bong lớp niken trên bề mặt vỏ thép dẫn đến hiện tượng mối hàn bị đứt dẫn đến những nguy hiểm tiềm ẩn như rỉ sét, rò rỉ.Hiểu biết đơn giản về rãnh lăn là cố định lõi pin vết thương trên vỏ mà không bị rung lắc.Trong quá trình sản xuất loại pin lithium này, cần đặc biệt chú ý đến việc kết hợp giữa tốc độ đùn ngang và tốc độ ép dọc để tránh cắt vỏ ở tốc độ ngang quá cao và lớp niken của rãnh sẽ rơi ra nếu tốc độ dọc quá nhanh hoặc chiều cao của rãnh sẽ bị ảnh hưởng và độ kín sẽ bị ảnh hưởng.Cần kiểm tra xem các giá trị xử lý về độ sâu rãnh, độ mở rộng và chiều cao rãnh có tuân thủ các tiêu chuẩn hay không (bằng các tính toán thực tế và lý thuyết).Kích thước bếp phổ biến là 1,0, 1,2 và 1,5 mm.Sau khi hoàn thành rãnh lăn, toàn bộ máy cần được hút bụi lại để tránh các mảnh vụn kim loại.Độ chân không phải ≤-0,065Mpa và thời gian hút bụi phải là 1 ~ 2 giây.Yêu cầu về nhiệt độ môi trường của xưởng này là 23oC và điểm sương là ≤-40oC.Nướng lõi pin Sau khi các tấm pin hình trụ được cuộn và tạo rãnh, quy trình sản xuất pin lithium tiếp theo rất quan trọng: nướng.Trong quá trình sản xuất pin, một lượng hơi ẩm nhất định sẽ được đưa vào.Nếu độ ẩm không thể được kiểm soát kịp thời trong phạm vi tiêu chuẩn, hiệu suất và độ an toàn của pin sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng.Nói chung, lò nướng chân không tự động được sử dụng để nướng bánh.Sắp xếp các cell cần nướng ngay ngắn, cho chất hút ẩm vào lò, cài đặt các thông số và nâng nhiệt độ lên 85°C (lấy pin lithium iron phosphate làm ví dụ).Sau đây là các tiêu chuẩn nướng cho một số thông số kỹ thuật khác nhau của pin:

Tiêm chất lỏngQuá trình sản xuất pin lithium bao gồm việc kiểm tra độ ẩm của pin đã nung.Chỉ sau khi đạt được các tiêu chuẩn nướng trước đó, bạn mới có thể tiến hành bước tiếp theo: tiêm chất điện phân.Nhanh chóng đặt pin đã nướng vào hộp găng tay chân không, cân và ghi lại trọng lượng, đặt lên cốc tiêm và thêm trọng lượng chất điện phân theo thiết kế vào cốc (thông thường thực hiện kiểm tra pin ngâm trong chất lỏng: đặt pin vào cốc ở giữa).Cho lõi pin vào chất điện phân, ngâm một lúc, kiểm tra khả năng hút chất lỏng tối đa của pin (thường đổ chất lỏng theo thể tích thí nghiệm), cho vào hộp chân không để hút chân không (độ chân không ≤ - 0,09Mpa) và đẩy nhanh quá trình thẩm thấu của chất điện phân vào điện cực.Sau vài chu kỳ, tháo các mảnh pin ra và cân chúng.Tính toán xem lượng phun có đáp ứng giá trị thiết kế hay không.Nếu ít hơn thì cần phải bổ sung.Nếu nhiều quá, chỉ cần đổ bớt phần thừa cho đến khi đạt yêu cầu thiết kế.Môi trường hộp găng tay yêu cầu nhiệt độ 23oC và điểm sương ≤-45oC.

hànTrong quá trình sản xuất pin lithium này, nắp pin phải được đặt trước vào hộp găng tay và nắp pin phải được cố định vào khuôn dưới của máy siêu hàn bằng một tay và phải giữ lõi pin bằng tay kia tay.Căn chỉnh chốt dương của pin với chốt cực của nắp.Sau khi xác nhận rằng vấu cực dương đã thẳng hàng với vấu cực của nắp, bước lên máy hàn siêu âm.Sau đó đạp lên công tắc chân của máy hàn.Sau đó, bộ pin phải được kiểm tra toàn bộ để kiểm tra hiệu quả hàn của các tab hàn.

Quan sát xem các tab hàn có được căn chỉnh hay không.

Kéo nhẹ tab hàn xem có bị lỏng không.

Pin có nắp pin không được hàn chắc chắn cần phải hàn lại.