Kaip jau minėjome anksčiau, tipinį ličio jonų akumuliatorių gamybos procesą galima suskirstyti į tris etapus: pradinį procesą (elektrodų gamybą), vidurinį etapą (elementų sintezę) ir galinį procesą (formavimą ir pakavimą). Anksčiau pristatėme pradinį procesą, o šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skirsime viduriniajam etapui.
Vidurinis ličio baterijų gamybos etapas yra surinkimas, o jo gamybos tikslas – užbaigti elementų gamybą. Tiksliau sakant, vidurinio etapo procesas – tvarkingai surinkti ankstesniame procese pagamintus (teigiamą ir neigiamą) elektrodus su separatoriumi ir elektrolitu.
Dėl skirtingų energijos kaupimo struktūrų, būdingų skirtingų tipų ličio baterijoms, įskaitant prizminio aliuminio korpuso baterijas, cilindrines baterijas ir maišelio baterijas, peilio baterijas ir kt., jų techninis procesas vidutinio etapo procese akivaizdžiai skiriasi.
Prizminio aliuminio korpuso akumuliatoriaus ir cilindrinio akumuliatoriaus vidurinio etapo procesas yra apvija, elektrolito įpurškimas ir pakavimas.
Vidutinio etapo maišelio ir peilio tipo akumuliatorių gamybos procesas yra krovimas, elektrolito įpurškimas ir pakavimas.
Pagrindinis skirtumas tarp šių dviejų yra vyniojimo procesas ir krovimo procesas.
Apvija
Elemento vyniojimo procesas yra toks, kai katodas, anodas ir separatorius suvyniojami kartu vyniojimo mašina, o gretimas katodas ir anodas yra atskiriami separatoriumi. Išilgine elemento kryptimi separatorius eina virš anodo, o anodas – virš katodo, kad būtų išvengta trumpojo jungimo, kurį sukelia katodo ir anodo sąlytis. Po vyniojimo elementas pritvirtinamas lipnia juosta, kad nesulūžtų. Tada elementas pereina į kitą procesą.
Šiame procese svarbu užtikrinti, kad nebūtų fizinio kontakto tarp teigiamo ir neigiamo elektrodų ir kad neigiamas elektrodas galėtų visiškai uždengti teigiamą elektrodą tiek horizontalia, tiek vertikalia kryptimis.
Dėl vyniojimo proceso ypatybių jis gali būti naudojamas tik įprastos formos ličio baterijoms gaminti.
Krovimas
Priešingai, krovimo procese teigiami ir neigiami elektrodai bei separatorius sukraunami, kad būtų suformuotas krūvos elementas, kuris gali būti naudojamas įprastos arba neįprastos formos ličio baterijoms gaminti. Jis pasižymi didesniu lankstumu.
Kraunant teiginius ir neigiamus elektrodus bei separatorių sluoksnis po sluoksnio sukraunami teigiama elektrodo-separatoriaus-neigiamo elektrodo tvarka, kad būtų suformuotas krūvos elementas su srovės kolektoriumi.kaip ir skirtukai. Sudėjimo į krūvą būdai svyruoja nuo tiesioginio sudėjimo, kai skirtukas nukerpamas, iki Z formos lankstymo, kai skirtukas nenukerpamas ir sukraunamas Z forma.
Kraunant elektrodus, tie patys elektrodai nesilenkia, o vyniojimo metu nesusiduriama su „C kampo“ problema. Todėl galima pilnai išnaudoti vidinio apvalkalo kampinę erdvę ir padidinti tūrio vieneto talpą. Palyginti su vyniojimo būdu pagamintomis ličio baterijomis, kraunant ličio baterijas, jos turi akivaizdžių pranašumų energijos tankio, saugumo ir iškrovimo efektyvumo srityse.
Apvijų procesas turi gana ilgą vystymosi istoriją, brandų procesą, mažą kainą ir didelį našumą. Tačiau, kuriant naujas energijos transporto priemones, krovimo procesas tapo kylančia žvaigžde, pasižyminčia dideliu tūrio panaudojimu, stabilia struktūra, maža vidine varža, ilgu ciklo tarnavimo laiku ir kitais privalumais.
Nesvarbu, ar tai vyniojimo, ar sudėjimo procesas, abu jie turi akivaizdžių privalumų ir trūkumų. Sudėjus akumuliatorių į krūvą, reikia nupjauti kelis elektrodus, todėl skerspjūvis yra ilgesnis nei apvijos struktūra, todėl padidėja šerpetojimų atsiradimo rizika. Apvijos akumuliatoriaus kampuose bus vietos, o netolygus apvijos įtempimas ir deformacija gali sukelti nehomogeniškumą.
Todėl vėlesnis rentgeno tyrimas tampa itin svarbus.
Rentgeno tyrimai
Gatavą apvijų ir krūvos bateriją reikia patikrinti, ar jos vidinė struktūra atitinka gamybos procesą, pvz., krūvos ar apvijų elementų išlygiavimą, vidinę skirtukų struktūrą, teigiamų ir neigiamų elektrodų išsikišimą ir kt., kad būtų galima kontroliuoti gaminių kokybę ir užkirsti kelią nekvalifikuotų elementų patekimui į vėlesnius procesus;
Rentgeno tyrimams „Dacheng Precision“ pristatė rentgeno vaizdavimo tikrinimo įrangos seriją:
Rentgeno spindulių neprisijungęs KT akumuliatorių tikrinimo aparatas
Rentgeno spindulių kompiuterinės tomografijos (KT) akumuliatorių tikrinimo aparatas: 3D vaizdavimas. Pjūvio vaizde galima tiesiogiai nustatyti elemento ilgio ir pločio kryptis. Aptikimo rezultatams įtakos neturės elektrodo nuožulnumas ar lenkimas, iškyša ar katodo keraminis kraštas.
Rentgeno spindulių integruota apvijų akumuliatorių tikrinimo mašina
Rentgeno spindulių integruotas akumuliatorių apvijų tikrinimo aparatas: ši įranga yra sujungta su priešsrovio konvejerio linija, kad būtų užtikrintas automatinis akumuliatorių elementų surinkimas. Akumuliatorių elementai bus įdėti į įrangą vidinio ciklo bandymui. GD elementai bus išrenkami automatiškai. Pilnai patikrinami ne daugiau kaip 65 vidinių ir išorinių žiedų sluoksniai.
Rentgeno spindulių cilindrinė akumuliatorių tikrinimo mašina
Įranga skleidžia rentgeno spindulius per rentgeno spindulių šaltinį, prasiskverbia pro bateriją. Rentgeno vaizdus priima ir nuotraukas daro vaizdo gavimo sistema. Ji apdoroja vaizdus naudodama savarankiškai sukurtą programinę įrangą ir algoritmus, automatiškai išmatuoja ir nustato, ar tai geri produktai, ir atrenka blogus produktus. Prietaiso priekis ir galas gali būti prijungti prie gamybos linijos.
Rentgeno spindulių integruotas akumuliatorių tikrinimo aparatas
Įranga prijungta prie perdavimo linijos. Ji gali automatiškai paimti ląsteles ir įdėti jas į įrangą vidinės kilpos aptikimui. Ji gali automatiškai rūšiuoti NG ląsteles, o OK ląstelės automatiškai dedamos į perdavimo liniją ir į žemesnės grandies įrangą, kad būtų pasiektas visiškai automatinis aptikimas.
Rentgeno spindulių skaitmeninis akumuliatorių tikrinimo aparatas
Įranga prijungta prie priešsrovio perdavimo linijos. Ji gali automatiškai paimti elementus arba atlikti rankinį įkrovimą, o tada įdėti juos į įrangą vidinei kilpos aptikimui. Ji gali automatiškai rūšiuoti GD akumuliatorius, OK akumuliatoriaus išėmimas automatiškai įdedamas į perdavimo liniją arba plokštelę ir siunčiamas į pasroviui skirtą įrangą, kad būtų užtikrintas visiškai automatinis aptikimas.
Įrašo laikas: 2023 m. rugsėjo 13 d.
