Литиум батерей үйлдвэрлэх процесс

2025-03-26

Литиум ион батерей нь эерэг цахилгаан, сөрөг цахилгаан, диафрагм, электролит, шингэн цуглуулагч, бондлогч, дамжуулагч гэх мэтээс бүрдсэн нарийн систем юм. Оролцсон урвалууд нь эерэг цахилгаан, сөрөг цахилгаан, литиум ионы дамжуулалт, электроны дамжуулалт, дулаан түгээлтийн электрохимийн урвал зэргийг агуулна. Литиум батерейны үйлдвэрлэлийн процесс урт бөгөөд 50-аас дээш процессуудыг агуулна.

Литиум батерейг дүрслэлээр цилиндр хэлбэрийн батерей, квадрат батерей, зөөлөн савтай батерейгаар ангилж болох бөгөөд үйлдвэрлэлийн процесс нь зарим ялгаатай байдаг, гэхдээ нийцтэйгээр литиум үйлдвэрлэлийн процессыг анхны алхам (боолт үйлдвэрлэх), дунд алхам (батарей синтезлэх), сүүлийн алхам (формжуулах болон савлах) гэж ангилж болно. Литиум ион батерейны аюулгүй байдлын гүйцэтгэл өндөр тул литиум батерейны тоног төхөөрөмжийн нарийвчилсан, тогтвортой, автоматжуулалтын түвшинг шаарддаг.

Литиум цахилгаан тоног төхөөрөмж нь анод, катодын материалаас, диафрагм материалаас, электролит болон бусад түүхий эдээр зөв дараалсан процессоор дамжуулаад үйлдвэрлэлийн процессын тоног төхөөрөмж ашиглаж, литиум цахилгаан тоног төхөөрөмж нь литиум батерейны гүйцэтгэл, зардалд нөлөөлөх чухал хүчин зүйлсийн нэг юм. Өөр өөр технологийн процесст тулгуурлан, литиум цахилгаан төхөөрөмжийг урд хэсгийн тоног төхөөрөмж, дунд хэсгийн тоног төхөөрөмж, хойд хэсгийн тоног төхөөрөмж болгон ангилж болно. Литиум үйлдвэрлэлийн шугамд урд хэсгийн, дунд хэсгийн болон хойд хэсгийн тоног төхөөрөмжийн үнэ цэнэ 4:3:3 орчим байна.

Эхний үе шатны үйлдвэрлэлийн зорилго нь (эерэг ба сөрөг) поляр хавтанг бүрдүүлэх явдал юм. 

Удирдах процесс нь: холих, бүрэх, өнхрөх дарна, зүсэх, үйлдвэрлэх, хэвлэх, ашиглагдах тоног төхөөрөмж нь голчлон: холигч, бүрэх машин, өнхрөх прес, зүсэгч машин, үйлдвэрлэлийн машин, хэвлэх машин гэх мэт.

Шингэн холих (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: вакуум холигч) гэдэг нь эерэг ба сөрөг хатуун батарейн материалыг тэнцвэртэй холих бөгөөд дараа нь уусгагчийг нэмэрлэн шингэн болгож хутгах явдал юм. Шингэн холих нь өмнөх процессын эхлэл бөгөөд улмаар дараах бүрэлт, өнхрөх болон бусад процессуудыг суурь болгох явдал юм.

 Бүрэх (тоног төхөөрөмж: бүрэх машин) гэдэг нь шингэнийг металл хуудас дээр тэнцвэртэйгээр бүрчээд эерэг ба сөрөг хэсгүүдэд хуурай болгож хувиргах явдал юм. Өмнөх процессын гол хэсэг учир, бүрэх процессын гүйцэтгэлийн чанар бэлэн бүтээгдэхүүний нийцл, аюулгүй байдал, насжилтын мөчлөгт гүнзгий нөлөөлдөг тул бүрэх машин нь өмнөх процессын тоног төхөөрөмжийн хамгийн их үнэ цэнэ юм.

 Өнхрөх дарна (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: өнхрөх прес) гэдэг нь бүрсэн электродийн хуудас бүрсэн электродын эрчим хүчний нягтралыг сайжруулахын тулд цаашид шахах явдал юм. Өнхрөх дардаг арын электродын гөлгөр байдал нь цаашдын зүсэх процессын боловсруулалтын үр нөлөөнд шууд нөлөөлж, электродын идэвхтэй materiales-ыг тэнцвэртэй байлгах нь эсийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг.

Зүсэлт (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: зүсэгч машин) гэдэг нь өргөн хучлагаар полярийг тасралтгүй зүсэж, шаардлагатай өргөнүүдэд хэд хэдэн нарийн хэсгүүдэд хувиргах явдал юм. Зүсэх процессын үед поляр зүсэх үед элэгдлийн хугарал FAIL-тай тулгардаг бөгөөд зүсэлтийн дараах ирмэгийн түвшин (дочице, гулзайхгүй) зүсэгч машины гүйцэтгэлд үнэлэх түлхүүр юм.

Кино хийх (тоног төхөөрөмж: кино хийх машин) гэдэг нь зүссэний дараа поляр лугсуудыг гагнах, хамгаалалтын лент наах, поляр лугс бүрхэх буюу лазер зүсэлт ашиглан поляр лугсийг хэлбэржүүлэх зэрэг дараагийн ороох процессын хувьд байдаг. Хэвлэх (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: хэвлэх машин) нь поляр хэсгийг цоолсны дараа бүрэлт хийх явдал юм, дараах процессын хувьд.

Дунд шатны үйлдвэрлэлийн зорилго нь эсийг үйлдвэрлэх явдал юм. Дунд шатны процесс нь литийн батарейн төрөл бүрийн техникийн маршрут, үйлдвэрлэлийн шугам тоног төхөөрөмжийн ялгаа байдаг. 

Дунд процессын гол утга нь угсралтын процесс юм. Тодруулбал, энэ нь өмнөх процессоос гаргасан (эерэг ба сөрөг) поляр хэсгүүдийг пероонтонол болон электролиттай журмын дагуу угсрах явдал юм. Хавтгай (ольк), цилиндрийн (ольк) болон зөөлөн багц (давхар) батарейн энергийн хадгалах бүтцүүдийн ялгаатай байдлаас шалтгаалан дунд процессийн литийн батарейн төрөл бүрийн техникийн маршрут, үйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмжийн ялгаа бараг тод харагддаг. Тодруулбал, хавтгай болон цилиндрийн батарейн дунд процесс нь голчлон ороох, шингэн шахах, баглах зэрэг үйл ажиллагаануудыг агуулдаг. Хэрэглэх тоног төхөөрөмж нь голчлон: ороох машин, шингэн шахах машин, баглах тоног төхөөрөмж (савны тэжэээл машин, шугам өнхрөх машин, битүүмжлэх машин, гагнуурын машин) зэрэг болно. Зөөлөн багц батарейн дунд процессын гол процесс нь давхарлах, шингэн шахах, баглах болно. Хэрэглэх тоног төхөөрөмж нь голлон давхарлах машин, шингэн шахах машин, баглах тоног төхөөрөмжийг агуулдаг.

Сунагах (ашигласан тоног төхөөрөмж: сунагах машин)Батерей хураавар, литийн ионы батерейн үйлдвэрлэлийн хуудсыг уртасгах, хураах механизмаар батарейны эс руу ороохын тулд ашигладаг. Женгэсийн машин нь дөрвөх хураагуур болон цилиндр хураагуур гэх хоёр ангилалд хуваагддаг бөгөөд голдуу дөрвөлжин, цилиндр литийн батерейг үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Цилиндр хураахтай харьцуулахад дөрвөлжин хураах процесс илүү өндөр стрессийн хяналт шаарддаг учир, дөрвөлжин хураагуур хийхэд илүү төвөгтэй байдаг.

Ламинаци (машин: ламинацийн төхөөрөмж) нь хураах явцад хийгдсэн ганц хуудас шугамыг литийн ионы батерейны эс рүү ламинацлахад зориулагдсан, голдуу уян батерейг үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Дөрвөлжин болон цилиндр эсийн харьцуулбал, уян хялбар хуудас эсүүд нь энергийн нягтрал, аюулгүй байдал, цэнэг хэргэлэлтэд явцын давуу талтай. Гэвч ламинацийн төхөөрөмж ганц хураах даалгавар гүйцэтгэх үед олон дэд процессуудын зохицуулалт, төвөгтэй механизмтай холбоотой байдаг, тиймээс хураах үр ашгийг нэмэгдүүлэхийн тулд төвөгтэй динамик хяналттай зохицох шаардлагатай. Женгэсийн машины хурд нь ороох үр ашигтай шууд холбоотой бөгөөд үр ашгийг сайжруулах арга нь харьцангуй энгийн юм. Одоогоор ламинацийн эсийн үйлдвэрлэлийн үр ашиг, урьдчилан тооцоолол нь ороосон эсийнхээс муу байна.

Шингэн шахах машин (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: шингэн шахах машин) нь батерейн электролитыг эс рүү тоо хэмжээгээр шахахад ашиглагддаг.

Ядрах багц (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: хайрцаг хийх машин, суваг гулсах машин, битүүмжлэх машин, гагнуурын машин) нь ороосон ядрыг ядрах бүрхүүлийн дотор хийх явц юм.

Дараах процессын үйлдвэрлэлийн зорилго нь үүсэх, битүүмжлэхийг бүрэн гүйцэтгэхэд оршино.

 Гаруун процессын үеэр литийн батерейны эсийн функциональ бүтэц үүссэн байна, дараагийн процессын ач холбогдол нь түүнийг идэвхжүүлэхэнэ, хяналт, ангилал, угсралт хийх замаар литийн батерейн бүтээгдэхүүний аюулгүй, тогтвортой ажиллагааг хангах явдал юм. Дараах процессын үндсэн үе шатанд: үүсэл, эзлэхүүн салгах, хяналт, ангилал зэрэг орно. Оролцож буй төхөөрөмж нь голдуу: цэнэглэж, цэнэг буулгах машин, хяналтын тоног төхөөрөмж гэх мэт.

Үүсэл (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: цэнэглэж, цэнэг буулгах машин) нь анхны цэнэглэгээгээр эсийг идэвхжүүлэх явдал бөгөөд үүнд үр ашгийн пассиваци пленк (SEI плёнк) нь сөрөг электродын гадаргуу дээр үүсэж литийн батерейны "анхжуулалт"-ыг хангадаг.

Чадамжийн хуваагдал (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: цэнэглэж, цэнэг буулгах машин) нь "чадварыг шинжлэх" гэж нэрлэгддэг бөгөөд төлөвлөгөөний стандартын дагуу эсийг цэнэглэж, цэнэг буулгах зорилгоор түүний цахилгаан чадварыг хэмжих явдал юм. Эсийг үүсэх, чадлуулан боловсруулалтын явцад цэнэглэж, цэнэг буулгах нь, ингэснээр цэнэглэж, цэнэг буулгах машин нь үндсэн төхөөрөмжийн дараа хамгийн их ашиглагддаг. Цэнэглэж, цэнэг буулгах машины хамгийн бага ажиллах нэгж нь "суваг" юм. "Нэгж" (БОКС) нь хэд хэдэн "суваг"-аас бүрддэг, мөн хэд хэдэн "нэгж"-ийг нэгтгэж, цэнэглэж, цэнэг буулгах машиныг баталгаажуулна.

Шалгалт (ашиглагдсан тоног төхөөрөмж: шалгах тоног төхөөрөмж) цэнэглэлтийн, цэнэг сулруулах явцын өмнө, дараа, мөн зогсох үеийн шалгалт хийх ёстой; Төрөлжүүлэлт нь батерейг тогтоосны дараа батерейг тодорхой стандартын дагуу ялгах, сонгох явдал юм. Илрүүлэлт болон сортлох процессыг явуулахын ач холбогдол нь сул чанарын бүтээгдэхүүнийг устгах болно, учир нь литийн ион батерейг практик aplicaciones-д, эсүүд ихэвчлэн параллель ба цувралд нийлдэг, тиймээс ижил ажиллагаатай эсийг сонгох нь батерейн нийт ажиллагааг сайжруулахад тусална.