Itij-ionske baterije imaju širok raspon primjena. Prema klasifikaciji područja primjene, mogu se podijeliti na baterije za pohranu energije, baterije za napajanje i baterije za potrošačku elektroniku.
- Baterija za pohranu energije obuhvaća pohranu komunikacijske energije, pohranu električne energije, distribuirane energetske sustave itd.;
- Baterije se uglavnom koriste u području energetike, opslužujući tržište, uključujući vozila s novom energijom, električne viličare itd.;
- Baterije za potrošačku elektroniku pokrivaju potrošačko i industrijsko područje, uključujući pametno mjerenje, inteligentnu sigurnost, inteligentni prijevoz, Internet stvari itd.
Litij-ionska baterija je složen sustav, uglavnom sastavljen od anode, katode, elektrolita, separatora, sakupljača struje, veziva, vodljivog sredstva i tako dalje, koji uključuje reakcije uključujući elektrokemijsku reakciju anode i katode, vodljivost litijevih iona i elektroničku vodljivost, kao i difuziju topline.
Proces proizvodnje litijevih baterija je relativno dug i uključuje više od 50 procesa.
Litijeve baterije mogu se podijeliti na cilindrične baterije, baterije s kvadratnim aluminijskim kućištem, baterije u obliku vrećice i baterije s oštricama prema obliku. Postoje neke razlike u njihovom proizvodnom procesu, ali općenito se proces proizvodnje litijevih baterija može podijeliti na prednji proces (proizvodnja elektroda), međufazu procesa (sinteza ćelija) i završni proces (formiranje i pakiranje).
U ovom članku bit će predstavljen prednji proces proizvodnje litijevih baterija.
Cilj proizvodnje u prednjem dijelu procesa je dovršetak proizvodnje elektrode (anode i katode). Glavni procesi uključuju: miješanje/muljiranje, premazivanje, kalandriranje, rezanje i rezanje kalupom.
Miješanje/gnječenje
Miješanje/suspenzija je ravnomjerno miješanje krutih materijala anode i katode baterije, a zatim dodavanje otapala za stvaranje suspenzije. Miješanje suspenzije je početna točka na prednjem kraju linije i uvod u završetak naknadnog premazivanja, kalandriranja i drugih procesa.
Suspenzija litijeve baterije podijeljena je na suspenziju pozitivne elektrode i suspenziju negativne elektrode. U miješalicu se stavljaju aktivne tvari, vodljivi ugljik, zgušnjivač, vezivo, aditiv, otapalo itd. u omjeru. Miješanjem se dobiva jednolična disperzija suspenzije krute i tekuće tvari za premazivanje.
Visokokvalitetno miješanje osnova je za visokokvalitetno dovršetak sljedećeg procesa, što će izravno ili neizravno utjecati na sigurnosne performanse i elektrokemijske performanse baterije.
Premazivanje
Premazivanje je postupak nanošenja pozitivnog i negativnog aktivnog materijala na aluminijske, odnosno bakrene folije, te njihovog kombiniranja s vodljivim sredstvima i vezivom za formiranje elektrodne ploče. Otapala se zatim uklanjaju sušenjem u pećnici tako da se kruta tvar veže za podlogu i stvara zavojnicu pozitivne i negativne elektrodne ploče.
Katodni i anodni premaz
Katodni materijali: Postoje tri vrste materijala: laminirana struktura, spinelna struktura i olivinska struktura, što odgovara ternarnim materijalima (i litijevom kobaltatu), litijevom manganatu (LiMn2O4) i litijevom željezovom fosfatu (LiFePO4).
Anodni materijali: Trenutno, anodni materijali koji se koriste u komercijalnim litij-ionskim baterijama uglavnom uključuju ugljične materijale i neugljične materijale. Među njima, ugljični materijali uključuju grafitnu anodu, koja je trenutno najčešće korištena, te neuređenu ugljičnu anodu, tvrdi ugljik, meki ugljik itd.; neugljični materijali uključuju anodu na bazi silicija, litijev titanat (LTO) i tako dalje.
Kao ključna karika u prednjem dijelu procesa, kvaliteta izvedbe procesa premazivanja duboko utječe na konzistentnost, sigurnost i životni ciklus gotove baterije.
Kalandriranje
Obložena elektroda se dodatno zbija valjkom, tako da su aktivna tvar i kolektor u bliskom kontaktu, smanjujući udaljenost kretanja elektrona, smanjujući debljinu elektrode i povećavajući kapacitet opterećenja. Istovremeno, može smanjiti unutarnji otpor baterije, povećati vodljivost i poboljšati iskorištenje volumena baterije kako bi se povećao kapacitet baterije.
Ravnost elektrode nakon procesa kalandriranja izravno će utjecati na učinak naknadnog procesa rezanja. Ujednačenost aktivne tvari elektrode također će neizravno utjecati na performanse ćelije.
Rezanje
Rezanje je kontinuirano uzdužno rezanje široke zavojnice elektrode na uske kriške potrebne širine. Prilikom rezanja, elektroda se suočava sa smičnim djelovanjem i lomi se. Ravnost ruba nakon rezanja (bez neravnina i savijanja) ključna je za ispitivanje performansi.
Proces izrade elektrode uključuje zavarivanje jezička elektrode, nanošenje zaštitnog ljepljivog papira, omatanje jezička elektrode i korištenje lasera za rezanje jezička elektrode za naknadni proces namotavanja. Rezanje kalupom služi za utiskivanje i oblikovanje obložene elektrode za naknadni proces.
Zbog visokih zahtjeva za sigurnosne performanse litij-ionskih baterija, točnost, stabilnost i automatizacija opreme su vrlo traženi u procesu proizvodnje litij-ionskih baterija.
Kao lider u opremi za mjerenje litijevih elektroda, Dacheng Precision je lansirao seriju proizvoda za mjerenje elektroda u prednjem procesu proizvodnje litijevih baterija, kao što su X/β-zračni mjerač površinske gustoće, CDM mjerač debljine i površinske gustoće, laserski mjerač debljine i tako dalje.
- Super X-Ray mjerač površinske gustoće
Prilagodljiv je mjerenju širine premaza veće od 1600 mm, podržava ultrabrzo skeniranje i detektira detaljne značajke poput područja stanjivanja, ogrebotina i keramičkih rubova. Može pomoći kod nanošenja premaza u zatvorenoj petlji.
- Mjerač površinske gustoće X/β-zraka
Koristi se u procesu premazivanja elektroda baterije i procesu keramičkog premazivanja separatora za provođenje online testiranja površinske gustoće mjerenog objekta.
- CDM mjerač debljine i površinske gustoće
Može se primijeniti na proces premazivanja: online otkrivanje detaljnih značajki elektroda, kao što su propušteni premaz, nedostatak materijala, ogrebotine, konture debljine područja prorjeđivanja, otkrivanje debljine AT9 itd.;
- Višeokvirni sinkroni sustav za mjerenje praćenja
Koristi se za proces premazivanja katode i anode litijevih baterija. Koristi više okvira za skeniranje za izvođenje sinkronih mjerenja praćenja na elektrodama. Sustav za mjerenje s pet okvira za sinkrono praćenje može pregledati mokri film, neto količinu premaza i elektrodu.
- Laserski mjerač debljine
Koristi se za detekciju elektrode u procesu premazivanja ili kalandriranja litijevih baterija.
- Mjerač debljine i dimenzija izvan mreže
Koristi se za otkrivanje debljine i dimenzija elektroda u procesu premazivanja ili kalandriranja litijevih baterija, što poboljšava učinkovitost i konzistentnost.
Vrijeme objave: 31. kolovoza 2023.
