Литиум батерейны үйлдвэрлэлийн урд талын процесс

itium-ion батерей нь өргөн хүрээний хэрэглээтэй. Хэрэглээний талбайн ангиллаар үүнийг эрчим хүч хадгалах зай, цахилгаан батерей, хэрэглээний цахилгаан барааны зай гэж хувааж болно.

  • Эрчим хүч хадгалах зай нь харилцаа холбооны эрчим хүчний хадгалалт, эрчим хүчний эрчим хүчний хадгалалт, хуваарилагдсан эрчим хүчний систем гэх мэтийг хамарна;
  • Эрчим хүчний батерейг ихэвчлэн эрчим хүчний салбарт ашигладаг бөгөөд зах зээлд шинэ эрчим хүчний машин, цахилгаан өргөгч гэх мэт үйлчилдэг;
  • Хэрэглээний электроникийн батерей нь ухаалаг тоолуур, ухаалаг хамгаалалт, ухаалаг тээвэр, интернетийн зүйлс гэх мэт хэрэглээний болон үйлдвэрлэлийн салбарыг хамардаг.

锂离子电池结构及工作示意图

Лити-ион батерей нь голчлон анод, катод, электролит, тусгаарлагч, гүйдэл цуглуулагч, холбогч, дамжуулагч бодис гэх мэт анод ба катодын электрохимийн урвал, литийн ионы дамжуулалт, электрон дамжуулалт, түүнчлэн дулааны тархалтыг багтаасан цогц систем юм.

Литиум батерейг үйлдвэрлэх процесс нь харьцангуй урт бөгөөд 50 гаруй процесст оролцдог.

 企业微信截图_20230831150744

Лити батерейг хэлбэрийн дагуу цилиндр батерей, дөрвөлжин хөнгөн цагаан бүрхүүл батерей, уутны батерей, иртэй батерей гэж хувааж болно. Тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн процесст зарим ялгаа байдаг боловч ерөнхийдөө литийн батерейны үйлдвэрлэлийн процессыг урд талын процесс (электрод үйлдвэрлэх), дунд үе шат (эсийн нийлэгжилт), арын төгсгөлийн процесс (үүсэлт ба савлагаа) гэж хувааж болно.

Энэ нийтлэлд литийн батерейны үйлдвэрлэлийн процессыг танилцуулах болно.

Урд талын процессын үйлдвэрлэлийн зорилго нь электрод (анод ба катод) үйлдвэрлэх ажлыг дуусгах явдал юм. Үүний үндсэн үйл явц нь: зутан бэлтгэх/холих, бүрэх, календарлах, зүсэх, зүсэх зэрэг орно.

 

Зуурах/холих

Сларринг/холих нь анод, катодын баттерейны хатуу материалыг жигд хольж, дараа нь уусгагч нэмж зутан болгох явдал юм. Будаг холих нь шугамын урд талын эхлэлийн цэг бөгөөд дараагийн бүрэх, календарлах болон бусад процессуудыг дуусгах оршил юм.

Лити батерейны зутанг эерэг электродын зутан ба сөрөг электродын зутан гэж хуваадаг. Холигч руу идэвхтэй бодис, дамжуулагч нүүрстөрөгч, өтгөрүүлэгч, холбогч, нэмэлт, уусгагч зэргийг хувь хэмжээгээр хийнэ. Холих замаар бүрэх зориулалттай хатуу шингэн суспензийн зутан жигд тархалттай болно.

Өндөр чанартай холих нь дараагийн процессыг өндөр чанартайгаар дуусгах үндэс суурь бөгөөд энэ нь батерейны аюулгүй байдал, цахилгаан химийн үзүүлэлтэд шууд болон шууд бусаар нөлөөлнө.

 

Бүрэх

Бүрэх гэдэг нь хөнгөн цагаан болон зэс тугалган цаасан дээр эерэг идэвхтэй бодис, сөрөг идэвхтэй материалыг бүрэх, тэдгээрийг дамжуулагч бодис, холбогчтой хослуулан электродын хуудас үүсгэх үйл явц юм. Дараа нь уусгагчийг зууханд хатаах замаар зайлуулж, хатуу бодисыг субстраттай холбож, эерэг ба сөрөг электродын хуудас ороомог болгоно.

Катод ба анодын бүрээс

Катодын материал: Гурван төрлийн материал (болон литийн кобальтат), литийн манганат (LiMn2O4) болон литийн төмрийн фосфат (LiFePO4) -д тохирох давхарласан бүтэц, шпинель бүтэц, оливин бүтэц гэсэн гурван төрлийн материал байдаг.

Анодын материал: Одоогийн байдлаар арилжааны лити-ион батерейнд ашиглагддаг анодын материалд голчлон нүүрстөрөгчийн материал болон нүүрстөрөгчийн бус материалууд ордог. Тэдгээрийн дотроос нүүрстөрөгчийн материалд одоогоор хамгийн их ашиглагдаж байгаа бал чулуун анод, эмх замбараагүй нүүрстөрөгчийн анод, хатуу нүүрстөрөгч, зөөлөн нүүрстөрөгч гэх мэт; нүүрстөрөгчийн бус материалд цахиурт суурилсан анод, лити титанат (LTO) гэх мэт.

Урд талын процессын гол холбоосын хувьд бүрэх процессын гүйцэтгэлийн чанар нь дууссан батерейны тогтвортой байдал, аюулгүй байдал, ашиглалтын мөчлөгт гүн нөлөөлдөг.

 

Хуанлилалт

Бүрсэн электродыг галзуугаар нягтруулж, идэвхтэй бодис ба коллектор нь хоорондоо нягт уялдаатай байх ба электронуудын хөдөлгөөний зайг багасгаж, электродын зузааныг бууруулж, ачаалах чадварыг нэмэгдүүлдэг. Үүний зэрэгцээ батерейны дотоод эсэргүүцлийг бууруулж, цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлж, батерейны багтаамжийг нэмэгдүүлэхийн тулд зайны эзлэхүүний ашиглалтын хурдыг сайжруулж чадна.

Хуанлигийн дараа электродын тэгш байдал нь дараагийн зүсэх үйл явцын үр дүнд шууд нөлөөлнө. Электродын идэвхтэй бодисын жигд байдал нь эсийн гүйцэтгэлд шууд бусаар нөлөөлдөг.

 

Хагалах

Зүсэх нь өргөн электродын ороомогыг шаардлагатай өргөнтэй нарийн зүсмэлүүд болгон уртын дагуу тасралтгүй зүсэх явдал юм. Зүсэх үед электрод нь зүсэх үйлдэлтэй тулгараад эвдэрдэг. Зүссэний дараа ирмэгийн тэгш байдал (нүдрэх, гулзайлгах) нь гүйцэтгэлийг шалгах түлхүүр юм.

Электрод хийх процесст электродын хавчаарыг гагнах, хамгаалалтын наалдамхай цаас түрхэх, электродын хавчаарыг боох, дараагийн ороомгийн процесст электродын хавчаарыг лазераар зүсэх зэрэг орно. Зүсэх нь дараагийн процесст зориулж бүрсэн электродыг тамгалах, хэлбэржүүлэх явдал юм.

Лити-ион батерейны аюулгүй ажиллагааны гүйцэтгэлд тавигдах өндөр шаардлагаас шалтгаалан тоног төхөөрөмжийн нарийвчлал, тогтвортой байдал, автоматжуулалт нь лити батерейны үйлдвэрлэлийн процесст ихээхэн эрэлт хэрэгцээтэй байдаг.

Dacheng Precision нь литийн электродын хэмжилтийн тоног төхөөрөмжөөр тэргүүлэгчийн хувьд литийн батерейны үйлдвэрлэлийн урд талын процесст электродын хэмжилт хийх зориулалттай X/β-туяаны талбайн нягтын хэмжигч, CDM зузаан ба талбайн нягтын хэмжигч, лазерын зузаан хэмжигч гэх мэт цуврал бүтээгдэхүүнийг зах зээлд гаргасан.

 хэмжих хэрэгсэл

  • Super X-Ray бүсийн нягтрал хэмжигч

Энэ нь бүрээсийн 1600 мм-ээс дээш өргөнийг хэмжихэд тохиромжтой, хэт өндөр хурдны сканнерыг дэмждэг бөгөөд сийрэгжилт, зураас, керамик ирмэг зэрэг нарийвчилсан шинж чанаруудыг илрүүлдэг. Энэ нь хаалттай гогцоо бүрэхэд тусалж чадна.

  •  X/β-цацрагийн талбайн нягтын хэмжигч

Энэ нь хэмжсэн объектын талбайн нягтын онлайн туршилтыг явуулахын тулд зайны электродын бүрэх процесс болон тусгаарлагч керамик бүрэх процесст ашиглагддаг.

  •  CDM зузаан ба талбайн нягтын хэмжигч

Үүнийг бүрэх процесст хэрэглэж болно: орхигдсон бүрээс, материалын хомсдол, зураас, сийрэгжсэн хэсгийн зузаан контур, AT9 зузаан илрүүлэх гэх мэт электродын нарийвчилсан шинж чанарыг онлайнаар илрүүлэх;

  •  Олон хүрээтэй синхрон хянах хэмжих систем

Энэ нь литийн батерейны катод, анодыг бүрэх процесст ашиглагддаг. Энэ нь электродууд дээр синхрон хэмжилт хийхдээ олон сканнерын хүрээ ашигладаг. Таван хүрээтэй синхрон хяналтын хэмжих систем нь нойтон хальс, цэвэр бүрхүүлийн хэмжээ, электродыг шалгах боломжтой.

  •  Лазер зузаан хэмжигч

Энэ нь литийн батерейг бүрэх эсвэл календаржуулах процесст электродыг илрүүлэхэд хэрэглэгддэг.

  • Оффлайн зузаан ба хэмжээс хэмжигч

Энэ нь литийн батерейг бүрэх эсвэл календаржуулах явцад электродын зузаан, хэмжээсийг илрүүлэхэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь үр ашиг, тууштай байдлыг сайжруулдаг.

 


Шуудангийн цаг: 2023 оны 8-р сарын 31-ний хооронд