Som vi nämnde tidigare kan en typisk tillverkningsprocess för litiumjonbatterier delas in i tre steg: frontend-processen (elektrodtillverkning), mellanstegsprocessen (cellsyntes) och backend-processen (bildning och paketering). Vi introducerade tidigare frontend-processen, och den här artikeln kommer att fokusera på mellanstegsprocessen.
Mellanprocessen i tillverkningen av litiumbatterier är monteringsdelen, och dess produktionsmål är att slutföra tillverkningen av cellerna. Mer specifikt är mellanprocessen att montera de (positiva och negativa) elektroderna som tillverkats i den tidigare processen med separatorn och elektrolyten på ett ordnat sätt.
På grund av de olika energilagringsstrukturerna hos olika typer av litiumbatterier, inklusive prismatiska aluminiumskalbatterier, cylindriska batterier och påsbatterier, bladbatterier etc., finns det uppenbara skillnader i deras tekniska process i mellanprocessen.
Mellanprocessen för prismatiska aluminiumskalbatterier och cylindriska batterier är lindning, elektrolytinsprutning och paketering.
Mellanprocessen för påsbatterier och bladbatterier är stapling, elektrolytinjektion och paketering.
Den största skillnaden mellan de två är lindningsprocessen och staplingsprocessen.
Lindning
Celllindningsprocessen går ut på att rulla katoden, anoden och separatorn tillsammans genom en lindningsmaskin, och intilliggande katod och anod separeras med separatorn. I cellens längdriktning överstiger separatorn anoden och anoden överstiger katoden för att förhindra kortslutning orsakad av kontakten mellan katoden och anoden. Efter lindningen fixeras cellen med tejp för att förhindra att den faller isär. Sedan går cellen vidare till nästa process.
I denna process är det viktigt att säkerställa att det inte finns någon fysisk kontakt mellan de positiva och negativa elektroderna, och att den negativa elektroden helt kan täcka den positiva elektroden i både horisontell och vertikal riktning.
På grund av lindningsprocessens egenskaper kan den endast användas för att tillverka litiumbatterier med regelbunden form.
Stapling
Staplingsprocessen staplar däremot de positiva och negativa elektroderna och separatorn för att bilda en stapelcell, som kan användas för att tillverka litiumbatterier med regelbunden eller onormal form. Den har en högre grad av flexibilitet.
Stapling är vanligtvis en process där de positiva och negativa elektroderna och separatorn staplas lager för lager i ordningen positiv elektrod-separator-negativ elektrod för att bilda en stapelcell med strömkollektorn.som flikarna. Staplingsmetoderna sträcker sig från direkt stapling, där separatorn skärs av, till Z-vikning där separatorn inte skärs av och staplas i en z-form.
I staplingsprocessen uppstår inget böjningsfenomen för samma elektrodark, och det uppstår inga problem med "C-hörn" under lindningsprocessen. Därför kan hörnutrymmet i det inre skalet utnyttjas fullt ut, och kapaciteten per volymenhet är högre. Jämfört med litiumbatterier tillverkade genom lindningsprocessen har litiumbatterier tillverkade genom staplingsprocessen uppenbara fördelar vad gäller energitäthet, säkerhet och urladdningsprestanda.
Lindningsprocessen har en relativt längre utvecklingshistoria, en mogen process, låg kostnad och hög avkastning. Men med utvecklingen av nya energifordon har staplingsprocessen blivit en stigande stjärna med hög volymutnyttjandegrad, stabil struktur, lågt inre motstånd, lång livslängd och andra fördelar.
Oavsett om det är lindnings- eller staplingsprocess har båda uppenbara fördelar och nackdelar. Stackbatterier kräver flera avskärningar av elektroden, vilket resulterar i ett längre tvärsnitt än lindningsstrukturen, vilket ökar risken för grader. När det gäller lindningsbatterier kommer dess hörn att ta bort utrymme, och ojämn lindningsspänning och deformation kan orsaka ohomogenitet.
Därför blir efterföljande röntgenundersökning oerhört viktig.
Röntgentestning
Det färdiga lindnings- och stapelbatteriet bör testas för att kontrollera om deras interna struktur överensstämmer med produktionsprocessen, såsom inriktningen av stapel- eller lindningsceller, den interna strukturen av flikarna och överhänget av positiva och negativa elektroder, etc., för att kontrollera produktkvaliteten och förhindra flöde av okvalificerade celler till efterföljande processer.
För röntgentestning lanserade Dacheng Precision en serie röntgeninspektionsutrustning:
Röntgen offline CT batteriinspektionsmaskin
Röntgen offline CT-batteriinspektionsmaskin: 3D-avbildning. Genom sektionsvy kan överhänget i cellens längdriktning och breddriktning detekteras direkt. Detektionsresultaten påverkas inte av elektrodens avfasning eller böjning, flikar eller katodens keramiska kant.
Röntgen inline lindningsbatteriinspektionsmaskin
Röntgeninspektionsmaskin för batterier i linje: Denna utrustning är dockad med den uppströms transportörlinjen för att uppnå automatisk upptagning av battericeller. Battericellerna kommer att placeras i utrustningen för intern cykeltestning. Naturgasceller kommer att plockas ut automatiskt. Maximalt 65 lager av inner- och ytterringar inspekteras fullständigt.
Röntgen inline cylindrisk batteriinspektionsmaskin
Utrustningen avger röntgenstrålar via en röntgenkälla och penetrerar batteriet. Röntgenbilder tas emot och foton tas av bildsystemet. Det bearbetar bilderna med hjälp av egenutvecklad programvara och algoritmer, och mäter och avgör automatiskt om det är bra produkter, och väljer ut dåliga produkter. Enhetens fram- och baksida kan anslutas till produktionslinjen.
Röntgen inline stapelbatteriinspektionsmaskin
Utrustningen är ansluten till en uppströms överföringsledning. Den kan automatiskt ta emot celler och placera dem i utrustning för intern loopdetektering. Den kan automatiskt sortera NG-celler, och OK-celler placeras automatiskt på överföringsledningen och vidare till nedströmsutrustningen för att uppnå helautomatisk detektering.
Röntgen inline digital batteriinspektionsmaskin
Utrustningen är ansluten till den uppströms överföringsledningen. Den kan ta emot celler automatiskt eller utföra manuell laddning och sedan placera dem i utrustningen för intern loopdetektering. Den kan automatiskt sortera naturgasbatteriet, och ett OK-batteri placeras automatiskt i överföringsledningen eller -plattan och skickas till den nedströms utrustningen för att uppnå helautomatisk detektering.
Publiceringstid: 13 september 2023
