Πώς να κατασκευάσετε κύτταρα μπαταρίας μαλακής συσκευασίας;

Ένα κελί είναι η μικρότερη μονάδα ενόςσύστημα μπαταρίας. Τα πολλαπλά κύτταρα σχηματίζουν μια μονάδα και πολλαπλές μονάδες σχηματίζουν μια μπαταρία, αποτελώντας τη βασική δομή των μπαταριών ισχύος αυτοκινήτων.

Η διαδικασία παραγωγής κυττάρων περιλαμβάνει:

(1) Προετοιμασία ενεργού υλικού - διαδικασία ανάμειξης

Η ανάμειξη περιλαμβάνει την ανάμειξη ενεργών υλικών (φωσφορικό σίδερο λιθίου για την κάθοδο, γραφίτη για την άνοδο) σε ένα ιλύος χρησιμοποιώντας ένα μίξερ κενού. Αυτό είναι το πρώτο βήμα στην παραγωγή μπαταριών. Ο ποιοτικός έλεγχος αυτής της διαδικασίας επηρεάζει άμεσα την ποιότητα της μπαταρίας και την απόδοση τελικού προϊόντος. Περιλαμβάνει μια σύνθετη ροή εργασίας με αυστηρές απαιτήσεις για αναλογίες πρώτων υλών, βήματα ανάμιξης, διάρκεια ανάδευσης και πολλά άλλα.

(2) Επικάλυψη του αναδευόμενου πολτού στο φύλλο χαλκού - διαδικασία επίστρωσης

Αυτή η διαδικασία περιλαμβάνει ομοιόμορφα επικάλυψη του προ-αναμεμειγμένου ιλύος και στις δύο πλευρές του φύλλου χαλκού.

Η κρίσιμη εστίαση της επικάλυψης είναι η επίτευξη σταθερού πάχους και βάρους.

Η επικάλυψη είναι υψίστης σημασίας για την εξασφάλιση του ομοιόμορφου πάχους και του βάρους του ηλεκτροδίου, καθώς οι αποκλίσεις συμβιβάζουν τη συνοχή της μπαταρίας. Πρέπει επίσης να αποτρέψει τη μόλυνση των σωματιδίων, των υπολειμμάτων ή της σκόνης στα ηλεκτρόδια. Αυτή η μόλυνση μπορεί να προκαλέσει επιταχυνόμενη εκκένωση της μπαταρίας και ακόμη και να δημιουργήσει κινδύνους ασφαλείας.

(3) Ψυχρό πίεση και προ-κοπή: ενοποίηση υλικού ανόδου στο φύλλο χαλκού

Στο κύλινδρο εργαστήριο, οι κυλίνδρους συμπιέζουν τα φύλλα ηλεκτροδίων επικαλυμμένα με υλικά ανόδου και καθόδου. Αυτή η διαδικασία πυκνίζει την επικάλυψη για την ενίσχυση της πυκνότητας ενέργειας και εξασφαλίζει την ομοιομορφία πάχους ενώ ελέγχει περαιτέρω τη σκόνη και την υγρασία.

Το κρύο συμπιέζει τα θετικά και αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων στο αλουμινόχαρτο, το οποίο είναι ζωτικής σημασίας για την ενίσχυση της ενεργειακής πυκνότητας.

Τα φύλλα ηλεκτροδίων με ψυχρό πίεση στη συνέχεια σχίζουν στις απαιτούμενες διαστάσεις της μπαταρίας, με αυστηρό έλεγχο του σχηματισμού burr (ορατό μόνο κάτω από μικροσκόπιο). Αυτό εμποδίζει τα burrs να τρυπήσουν τον διαχωριστή, ο οποίος θα μπορούσε να δημιουργήσει σοβαρούς κινδύνους για την ασφάλεια.

(4) Δημιουργία των θετικών και αρνητικών καρτελών της μπαταρίας-κοπή και σχισμή-σχισμή

Η διαδικασία κοπής της καρτέλας χρησιμοποιεί μια μηχανή κοπής για να σχηματίσει τις αγώγιμες καρτέλες για το κελί. Καθώς οι μπαταρίες έχουν θετικούς και αρνητικούς πόλους, αυτές οι καρτέλες χρησιμεύουν ως μεταλλικοί αγωγοί που συνδέουν τα ηλεκτρόδια του κυττάρου. Με απλά λόγια, είναι τα "αυτιά" των ακροδεκτών της μπαταρίας, ενεργώντας ως σημεία επαφής κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση.

Η επακόλουθη διαδικασία κοπής χρησιμοποιεί λεπίδες κοπής για να διαιρέσει τα φύλλα ηλεκτροδίων της μπαταρίας.

(5) Ολοκλήρωση του πρωτότυπου κυττάρου -

Τα φύλλα ηλεκτροδίων σχισμής στοιβάζονται στην ακολουθία: αρνητικό ηλεκτρόδιο, διαχωριστικό, θετικό ηλεκτρόδιο, διαχωριστικό, αρνητικό ηλεκτρόδιο, διαχωριστικό, θετικό ηλεκτρόδιο ... θετικό ηλεκτρόδιο, διαχωριστή, αρνητικό ηλεκτρόδιο. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται στοίβαξη και τα συναρμολογημένα φύλλα ηλεκτροδίων αναφέρονται ως κύτταρο.

(6) Συγκόλληση καρτέλας

Αυτή είναι η δεύτερη διαδικασία στην κατασκευή κυττάρων. Χρησιμοποιώντας εξειδικευμένο εξοπλισμό συγκόλλησης, οι καρτέλες συγκολλούνται στο στοιβαγμένο κύτταρο.

(7) ενθυλάκωση

Αυτό είναι το τρίτο βήμα στην προετοιμασία των κυττάρων. Το κελί είναι τυλιγμένο σε φιλμ αλουμινίου-πλαστικού.

(8) Αφαίρεση υγρασίας και έγχυση ηλεκτρολύτη - Πλήρωση ψησίματος και ηλεκτρολύτη

Η υγρασία είναι ο αψίδα των συστημάτων μπαταριών. Η διαδικασία ψησίματος εξασφαλίζει ότι τα εσωτερικά επίπεδα υγρασίας πληρούν τα πρότυπα, εγγυώντας τη βέλτιστη απόδοση σε όλο τον κύκλο ζωής της μπαταρίας.

Η πλήρωση ηλεκτρολύτη είναι το τέταρτο βήμα στην προετοιμασία των κυττάρων. Ο ηλεκτρολύτης εγχέεται στο ενθυλακωμένο κύτταρο μέσω μιας θύρας πλήρωσης, σχηματίζοντας ένα ημι-τελειωμένο κύτταρο. Ο ηλεκτρολύτης ενεργεί όπως το αίμα που ρέει μέσα από το σώμα του κυττάρου, όπου η ανταλλαγή ενέργειας συμβαίνει μέσω της μεταφοράς φορτισμένων ιόντων. Αυτά τα ιόντα μεταφέρονται από τον ηλεκτρολύτη στο αντίθετο ηλεκτρόδιο, ολοκληρώνοντας τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης. Ο όγκος του ηλεκτρολύτη που εγχύεται είναι κρίσιμος. Η υπερβολική γέμιση μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση της μπαταρίας ή άμεση αποτυχία, ενώ η ανεπαρκής πλήρωση συμβιβάζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

(9) Διαδικασία ενεργοποίησης κυττάρων - σχηματισμός

Ο σχηματισμός είναι η διαδικασία ενεργοποίησης των κυττάρων μετά την πλήρωση ηλεκτρολυτών. Μέσω της επαναλαμβανόμενης φόρτισης και εκφόρτισης, οι χημικές αντιδράσεις εμφανίζονται εσωτερικά για να σχηματίσουν την μεμβράνη SEI (SEI μεμβράνη: ένα στρώμα παθητικοποίησης που σχηματίζεται κατά τη διάρκεια του πρώτου κύκλου μιας μπαταρίας λιθίου όταν ο ηλεκτρολύτης αντιδρά με το υλικό ανόδου στη διασύνδεση στερεού υγρού, παρόμοια με την εφαρμογή μιας προστατευτικής επικάλυψης στο κύτταρο). Αυτό εξασφαλίζει την ασφάλεια, την αξιοπιστία και τη μακρά διάρκεια ζωής του κύκλου κατά τη διάρκεια των επακόλουθων κύκλων φόρτισης και εκφόρτισης. Η ενεργοποίηση της απόδοσης των κυττάρων περιλαμβάνει επίσης μια σειρά "ελέγχων υγείας", συμπεριλαμβανομένης της επιθεώρησης ακτίνων Χ, της παρακολούθησης της μόνωσης, της επιθεώρησης συγκόλλησης και της δοκιμής χωρητικότητας.

Η διαδικασία σχηματισμού περιλαμβάνει περαιτέρω:

- Δεύτερη πλήρωση ηλεκτρολύτη μετά την ενεργοποίηση των κυττάρων

- ζυγίζει

- Συγκόλληση θυρών πλήρωσης

- Δοκιμές διαρροής

- Δοκιμές αυτο-εκφόρτωσης

- Γήρανση υψηλής θερμοκρασίας

- Στατική γήρανση

Αυτά τα βήματα εξασφαλίζουν την απόδοση του προϊόντος.

(10) Ταξινόμηση χωρητικότητας

Λόγω των παραλλαγών της κατασκευής, τα κύτταρα της μπαταρίας δεν μπορούν να επιτύχουν πανομοιότυπες ικανότητες. Η ταξινόμηση της χωρητικότητας περιλαμβάνει την ομαδοποίηση των κυττάρων ανά χωρητικότητα μέσω ειδικών δοκιμών απόρριψης φορτίου.

(11) Επιθεώρηση και συσκευασία για αποθήκευση