Ičio jonų akumuliatoriai turi platų pritaikymo spektrą. Pagal taikymo sričių klasifikaciją juos galima suskirstyti į energijos kaupimo akumuliatorius, maitinimo akumuliatorius ir plataus vartojimo elektronikos akumuliatorius.
- Energijos kaupimo baterijos apima ryšių energijos kaupimą, elektros energijos kaupimą, paskirstytąsias energijos sistemas ir kt.;
- Maitinimo baterijos daugiausia naudojamos energetikos srityje, aptarnaujančios rinką, įskaitant naujas energiją varončias transporto priemones, elektrinius krautuvus ir kt.;
- Vartotojų elektronikos baterijos apima vartotojų ir pramonės sritį, įskaitant išmaniuosius skaitiklius, išmanųjį saugumą, išmanųjį transportą, daiktų internetą ir kt.
Ličio jonų akumuliatorius yra sudėtinga sistema, daugiausia sudaryta iš anodo, katodo, elektrolito, separatoriaus, srovės kolektoriaus, rišiklio, laidžiosios medžiagos ir kt., kurioje vyksta elektrocheminės anodo ir katodo reakcijos, ličio jonų ir elektronų laidumas, taip pat šilumos difuzija.
Ličio baterijų gamybos procesas yra gana ilgas ir apima daugiau nei 50 procesų.
Ličio baterijas pagal formą galima suskirstyti į cilindrines baterijas, kvadratines aliuminio korpuso baterijas, maišelines baterijas ir peilio formos baterijas. Jų gamybos procesas šiek tiek skiriasi, tačiau apskritai ličio baterijų gamybos procesą galima suskirstyti į pradinį procesą (elektrodų gamybą), tarpinį etapą (elementų sintezę) ir galinį procesą (formavimą ir pakavimą).
Šiame straipsnyje bus pristatytas ličio baterijų gamybos pradinis procesas.
Pradinio proceso gamybos tikslas yra užbaigti elektrodo (anodo ir katodo) gamybą. Pagrindiniai jo procesai apima: maišymą/suspendavimą, dengimą, kalandravimą, pjaustymą ir pjovimą štampavimo būdu.
Suspensavimas / maišymas
Suspensijos/maišymo procesas – tai anodo ir katodo kietųjų akumuliatoriaus medžiagų sumaišymas tolygiai, o tada tirpiklio įpylimas, kad susidarytų suspensija. Suspensijos maišymas yra pradinis linijos etapas ir yra įžanga į vėlesnius dengimo, kalandravimo ir kitus procesus.
Ličio baterijų suspensija skirstoma į teigiamo elektrodo ir neigiamo elektrodo suspensijas. Į maišytuvą proporcingai suberkite veikliąsias medžiagas, laidžiąją anglį, tirštiklį, rišiklį, priedą, tirpiklį ir kt. Maišydami gaukite vienodą kietos ir skystos suspensijos dispersiją dengimui.
Kokybiškas maišymas yra kokybiško vėlesnio proceso užbaigimo pagrindas, kuris tiesiogiai arba netiesiogiai paveiks akumuliatoriaus saugumą ir elektrocheminį veikimą.
Danga
Dengimas – tai teigiamos aktyviosios medžiagos ir neigiamos aktyviosios medžiagos padengimas atitinkamai ant aliuminio ir vario folijų ir jų sujungimas su laidžiosiomis medžiagomis ir rišikliu, kad susidarytų elektrodų lakštas. Tada tirpikliai pašalinami džiovinant krosnyje, kad kieta medžiaga surištųsi su pagrindu ir susidarytų teigiamos ir neigiamos elektrodų lakštų ritės.
Katodo ir anodo danga
Katodinės medžiagos: Yra trijų tipų medžiagos: sluoksniuotos struktūros, špinelio struktūros ir olivino struktūros, atitinkančios atitinkamai trijų komponentų medžiagas (ir ličio kobaltatą), ličio manganatą (LiMn2O4) ir ličio geležies fosfatą (LiFePO4).
Anodų medžiagos: Šiuo metu komercinėse ličio jonų baterijose daugiausia naudojamos anglies ir ne anglies medžiagos. Tarp jų yra grafito anodas, kuris šiuo metu yra dažniausiai naudojamas, ir netvarkingas anglies anodas, kieta anglis, minkšta anglis ir kt.; ne anglies medžiagos yra silicio pagrindu pagamintas anodas, ličio titanatas (LTO) ir kt.
Dengimo proceso kokybė, kaip pagrindinė pradinio proceso grandis, daro didelę įtaką galutinės baterijos konsistencijai, saugumui ir gyvavimo ciklui.
Kalandravimas
Padengtas elektrodas dar kartą sutankinamas voleliu, kad veiklioji medžiaga ir kolektorius glaudžiai liestųsi vienas su kitu, taip sumažinant elektronų judėjimo atstumą, sumažinant elektrodo storį, padidinant apkrovos talpą. Tuo pačiu metu galima sumažinti akumuliatoriaus vidinę varžą, padidinti laidumą ir pagerinti akumuliatoriaus tūrio panaudojimo koeficientą, o tai padidina akumuliatoriaus talpą.
Elektrodo lygumas po kalandravimo proceso tiesiogiai paveiks vėlesnio pjovimo proceso poveikį. Elektrodo veikliosios medžiagos vienodumas taip pat netiesiogiai paveiks celės veikimą.
Pjaustymas
Pjaustymas – tai nuolatinis išilginis plataus elektrodo ritės pjovimas į siaurus reikiamo pločio griežinėlius. Pjaustymo metu elektrodas patiria šlyties poveikį ir lūžta. Krašto lygumas po pjūvio (be šerpetojančių įbrėžimų ir lenkimo) yra pagrindinis našumo vertinimo kriterijus.
Elektrodo gamybos procesas apima elektrodo skirtuko suvirinimą, apsauginio lipnaus popieriaus užtepimą, elektrodo skirtuko apvyniojimą ir lazeriu išpjovimą elektrodo skirtukui vėlesniam vyniojimo procesui. Pjaustymas – tai padengto elektrodo štampavimas ir formavimas vėlesniam procesui.
Dėl aukštų ličio jonų akumuliatorių saugos reikalavimų, ličio akumuliatorių gamybos procese labai reikalingas įrangos tikslumas, stabilumas ir automatizavimas.
„Dacheng Precision“, kaip ličio elektrodų matavimo įrangos lyderė, pristatė gaminių seriją, skirtą elektrodų matavimui ličio baterijų gamybos pradžioje, pavyzdžiui, rentgeno/β spindulių ploto tankio matuoklį, CDM storio ir ploto tankio matuoklį, lazerinį storio matuoklį ir kt.
- Super rentgeno spindulių ploto tankio matuoklis
Jis pritaikomas matuoti daugiau nei 1600 mm dangos plotį, palaiko itin didelės spartos skenavimą ir aptinka detalius bruožus, tokius kaip plonėjančios vietos, įbrėžimai ir keramikos kraštai. Jis gali padėti uždaros kilpos dengimo procesuose.
- Rentgeno spindulių ploto tankio matuoklis
Jis naudojamas akumuliatoriaus elektrodų dengimo procese ir separatoriaus keramikos dengimo procese, siekiant atlikti internetinį matuojamo objekto ploto tankio bandymą.
- CDM storio ir ploto tankio matuoklis
Tai gali būti taikoma dengimo procesui: internetinis elektrodų detalių savybių, pvz., praleistos dangos, medžiagų trūkumo, įbrėžimų, plonėjančių vietų storio kontūrų, AT9 storio nustatymas ir kt., nustatymas;
- Daugiakadrė sinchroninio sekimo matavimo sistema
Jis naudojamas ličio baterijų katodo ir anodo dengimo procesui. Jis naudoja kelis skenavimo kadrus, kad atliktų sinchroninius sekimo matavimus ant elektrodų. Penkių kadrų sinchroninio sekimo matavimo sistema gali patikrinti šlapią plėvelę, grynąjį dangos kiekį ir elektrodą.
- Lazerinis storio matuoklis
Jis naudojamas elektrodui aptikti ličio baterijų dengimo arba kalandravimo procese.
- Neprisijungęs storio ir matmenų matuoklis
Jis naudojamas elektrodų storiui ir matmenims nustatyti ličio baterijų dengimo arba kalandravimo procese, o tai pagerina efektyvumą ir nuoseklumą.
Įrašo laikas: 2023 m. rugpjūčio 31 d.
