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.

Lithium battery can be divided into cylindrical battery, square battery and soft package battery according to the form, and its production process has some differences, but overall, the lithium manufacturing process can be divided into the first step (pole manufacturing), the middle step (cell synthesis), the last step (forming and packaging). Because the safety performance of lithium ion battery is very high, the accuracy, stability and automation level of lithium battery equipment are highly required in the battery manufacturing process.

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) is to mix positive and negative solid battery materials evenly and then add solvent to stir into slurry. Slurry mixing is the beginning of the previous process, is to complete the subsequent coating, roller and other processes prior to the foundation.

 Бүрэх (тоног төхөөрөмж: бүрэх машин) is to stir the slurry evenly coated on the metal foil and dried into positive and negative pieces. As the core part of the previous process, the execution quality of the coating process profoundly affects the consistency, safety and life cycle of the finished battery, so the coating machine is the highest value of the equipment in the previous process.

 Өнхрөх дарна (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: өнхрөх прес) is to further compress the coated electrode sheet to improve the energy density of the battery. The smoothness of the roller – pressed rear electrode directly affects the processing effect of the post – sequence cutting process, and the uniformity of the active material of the electrode indirectly affects the performance of the cell.

Зүсэлт (ашиглагдах тоног төхөөрөмж: зүсэгч машин) is to continuously slice the wider coil of pole into a number of narrow pieces of required width. In the process of cutting, the pole slice encounters shearing fracture failure, and the level of edge after cutting (no burr, no buckling) is the key to evaluate the performance of the slicing machine.

Кино хийх (тоног төхөөрөмж: кино хийх машин) includes welding pole lugs after cutting, pasting protective tape, wrapping pole lugs or using laser cutting to shape pole lugs, etc., for subsequent winding process. Die cutting (used equipment: die cutting machine) is the coating after the pole piece punching molding, for the subsequent process.

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. 

The essence of the middle process is the assembly process. Specifically, it is the orderly assembly of the (positive and negative) pole pieces made from the previous process with the diaphragm and electrolyte. Due to the different energy storage structures of square (roll), cylindrical (roll) and soft pack (layer) batteries, there are obvious differences in the technical route and production line equipment of different types of lithium batteries in the middle process. Specifically, the middle process of square and cylindrical battery mainly includes winding, liquid injection and packaging. The equipment involved mainly includes: winding machine, liquid injection machine, packaging equipment (shell feeding machine, groove rolling machine, sealing machine, welding machine), etc. The main process of the middle process of the soft pack battery is laminating, liquid injection and packaging. The equipment involved mainly includes laminating machine, liquid injection machine and packaging equipment.

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) is the lamination of single pole pieces made in the die cutting process into lithium-ion battery cells, mainly used in the production of flexible battery. Compared with square and cylindrical cells, soft-clad cells have obvious advantages in energy density, safety and discharge performance. However, when the laminator completes a single stacking task, it involves the coordination of multiple sub-processes and complex mechanisms, so it needs to deal with complex dynamics control to improve the stacking efficiency. The speed of winding machine is directly related to the winding efficiency, and the method of efficiency enhancement is relatively simple. At present, the production efficiency and yield of laminated cell are not as good as those of wound cell.

Шингэн шахах машин (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: шингэн шахах машин) is the quantitative injection of battery electrolyte into the cell.

Ядрах багц (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: хайрцаг хийх машин, суваг гулсах машин, битүүмжлэх машин, гагнуурын машин) is to put the coiling core into the shell of the core.

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) is to activate the cell through the first charge, during which effective passivation film (SEI film) is generated on the negative electrode surface to achieve the “initialization” of the lithium battery.

Чадамжийн хуваагдал (ашиглагдаж буй төхөөрөмж: цэнэглэж, цэнэг буулгах машин), namely, “analysis capacity”, is to charge and discharge the cell in accordance with the design standard, in order to measure the electric capacity of the cell. Charge and discharge of the cell through the formation, capacitive process, so the charge and discharge machine is the most commonly used after the core equipment. The minimum working unit of charge-discharge machine is “channel”. A “unit” (BOX) is composed of a number of “channels”, and a number of “units” are combined together to form a charge-discharge machine.

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.