Итиум-јонските батерии имаат широк спектар на примена. Според класификацијата на областите на примена, тие можат да се поделат на батерии за складирање на енергија, батерии за напојување и батерии за потрошувачка електроника.
- Батериите за складирање на енергија опфаќаат складирање на комуникациска енергија, складирање на енергија, дистрибуирани енергетски системи итн.;
- Батериите за напојување главно се користат во областа на енергетиката, опслужувајќи го пазарот, вклучувајќи возила со нова енергија, електрични виљушкари итн.;
- Батериите за потрошувачка електроника ги опфаќаат потрошувачите и индустријата, вклучувајќи паметно мерење, интелигентна безбедност, интелигентен транспорт, Интернет на нештата итн.
Литиум-јонската батерија е сложен систем, составен главно од анода, катода, електролит, сепаратор, струен колектор, врзивно средство, спроводлив агенс и така натаму, кој вклучува реакции, вклучувајќи електрохемиска реакција на анодата и катодата, спроводливост на литиумски јони и електронска спроводливост, како и дифузија на топлина.
Процесот на производство на литиумски батерии е релативно долг, а во него се вклучени повеќе од 50 процеси.
Литиумските батерии може да се поделат на цилиндрични батерии, батерии со квадратна алуминиумска обвивка, батерии со торбичка и батерии со сечила според формата. Постојат некои разлики во нивниот процес на производство, но генерално, процесот на производство на литиумски батерии може да се подели на преден процес (производство на електроди), процес во средна фаза (синтеза на ќелии) и заден процес (формирање и пакување).
Во овој напис ќе биде претставен предниот процес на производство на литиумски батерии.
Целта на производството на предниот дел од процесот е да се заврши производството на електрода (анода и катода). Нејзиниот главен процес вклучува: калење/мешање, премачкување, валанжирање, сечење и сечење со калап.
Кашење/мешање
Кашењето/мешањето е процес на рамномерно мешање на цврстите материјали на анодата и катодата во батериите, а потоа додавање на растворувач за да се направи кашеста маса. Мешањето на кашестата маса е почетна точка на предниот крај од линијата и е претходница за завршување на последователното премачкување, валанжирање и други процеси.
Кашестата смеса од литиумски батерии е поделена на кашеста смеса од позитивни електроди и кашеста смеса од негативни електроди. Во миксерот пропорционално се ставаат активни супстанции, спроводлив јаглерод, згуснувач, врзивно средство, адитив, растворувач итн. Со мешање се добива рамномерна дисперзија на суспензиската смеса од цврсто-течно лепење за премачкување.
Висококвалитетното мешање е основа за висококвалитетно завршување на последователниот процес, што директно или индиректно ќе влијае на безбедносните перформанси и електрохемиските перформанси на батеријата.
Обложување
Обложувањето е процес на обложување на позитивниот активен материјал и негативниот активен материјал на алуминиумска и бакарна фолија, соодветно, и нивно комбинирање со спроводливи средства и врзивно средство за да се формира лист од електрода. Потоа растворувачите се отстрануваат со сушење во печка, така што цврстата супстанца се врзува за подлогата за да се направи намотка од позитивен и негативен лист од електрода.
Катодна и анодна обвивка
Катодни материјали: Постојат три вида материјали: ламинирана структура, шпинелна структура и оливинска структура, што одговара на тернерни материјали (и литиум кобалтат), литиум манганат (LiMn2O4) и литиум железо фосфат (LiFePO4), соодветно.
Анодни материјали: Во моментов, анодните материјали што се користат во комерцијалните литиум-јонски батерии главно вклучуваат јаглеродни материјали и нејаглеродни материјали. Меѓу нив, јаглеродните материјали вклучуваат графитна анода, која е најкористена во моментов, и неуредена јаглеродна анода, тврд јаглерод, мек јаглерод итн.; нејаглеродните материјали вклучуваат анода на база на силициум, литиум титанат (LTO) и така натаму.
Како основна алка во предниот дел од процесот, квалитетот на извршување на процесот на обложување длабоко влијае на конзистентноста, безбедноста и животниот циклус на готовата батерија.
Календарирање
Обложената електрода е дополнително набиена со валјак, така што активната супстанција и колекторот се во близок контакт едни со други, намалувајќи го растојанието на движење на електроните, намалувајќи ја дебелината на електродата, зголемувајќи го капацитетот на оптоварување. Во исто време, може да се намали внатрешниот отпор на батеријата, да се зголеми спроводливоста и да се подобри стапката на искористување на волуменот на батеријата, со што се зголемува капацитетот на батеријата.
Рамноста на електродата по процесот на валанжирање директно ќе влијае на ефектот од последователниот процес на сечење. Униформноста на активната супстанција на електродата, исто така, индиректно ќе влијае на перформансите на ќелијата.
Сечење
Сечењето е континуирано надолжно сечење на широка намотка на електрода на тесни парчиња со потребната ширина. При сечењето, електродата се соочува со дејство на смолкнување и се распаѓа. Рамноста на работ по сечењето (без брусење и свиткување) е клучот за испитување на перформансите.
Процесот на изработка на електрода вклучува заварување на јазичето на електродата, нанесување на заштитна леплива хартија, завиткување на јазичето на електродата и користење на ласер за сечење на јазичето на електродата за последователниот процес на намотување. Сечењето со калап е за печатење и обликување на обложената електрода за последователниот процес.
Поради високите барања за безбедност на литиум-јонските батерии, точноста, стабилноста и автоматизацијата на опремата се многу барани во процесот на производство на литиумски батерии.
Како лидер во опремата за мерење на литиумски електроди, Dacheng Precision лансираше серија производи за мерење на електроди во предниот дел од процесот на производство на литиумски батерии, како што се мерач на површинска густина на Х/β-зраци, мерач на дебелина и површинска густина на CDM, мерач на дебелина на ласерот и така натаму.
- Супер X-Ray мерач на површинска густина
Може да се прилагоди на мерење на ширина на облогата над 1600 mm, поддржува скенирање со ултра голема брзина и открива детални карактеристики како што се области со истенчување, гребнатини и керамички рабови. Може да помогне со обложување со затворен циклус.
- Мерач на површинска густина на Х/β-зраци
Се користи во процесот на премачкување на електродите на батериите и во процесот на керамичко премачкување на сепараторот за да се спроведе онлајн тестирање на површинската густина на измерениот објект.
- CDM мерач на дебелина и површинска густина
Може да се примени во процесот на обложување: онлајн откривање на детални карактеристики на електродите, како што се пропуштено обложување, недостаток на материјал, гребнатини, контури на дебелина на областите на проретчување, откривање на дебелина AT9, итн.;
- Систем за мерење на синхроно следење со повеќе рамки
Се користи за процес на обложување на катода и анода на литиумски батерии. Користи повеќекратни рамки за скенирање за извршување на синхрони мерења на следење на електродите. Системот за мерење со синхроно следење од пет рамки е способен да ја провери влажната фолија, нето количината на обложување и електродата.
- Ласерски мерач на дебелина
Се користи за детектирање на електродата во процесот на обложување или процесот на валанжирање на литиумските батерии.
- Офлајн мерач на дебелина и димензии
Се користи за детекција на дебелината и димензиите на електродите во процесот на обложување или процесот на валанжирање на литиумските батерии, што ја подобрува ефикасноста и конзистентноста.
Време на објавување: 31 август 2023 година
