Com hem esmentat abans, un procés típic de fabricació de bateries de liti-ió es pot dividir en tres etapes: el procés frontal (fabricació d'elèctrodes), el procés intermedi (síntesi de cel·les) i el procés posterior (formació i empaquetament). Anteriorment hem introduït el procés frontal, i aquest article se centrarà en el procés intermedi.
El procés intermedi de la fabricació de bateries de liti és la secció d'acoblament, i el seu objectiu de producció és completar la fabricació de les cel·les. Concretament, el procés intermedi consisteix a acoblar els elèctrodes (positius i negatius) fabricats en el procés anterior amb el separador i l'electròlit de manera ordenada.
A causa de les diferents estructures d'emmagatzematge d'energia dels diferents tipus de bateries de liti, incloses les bateries de carcassa prismàtica d'alumini, les bateries cilíndriques i les bateries de bossa, les bateries de fulla, etc., hi ha diferències òbvies en el seu procés tècnic en la fase intermèdia.
El procés de fase intermèdia de la bateria de carcassa prismàtica d'alumini i la bateria cilíndrica és el bobinatge, la injecció d'electròlits i l'envasament.
El procés de fase intermèdia de la bateria de bossa i la bateria de fulla és l'apilament, la injecció d'electròlits i l'embalatge.
La principal diferència entre els dos és el procés d'enrotllament i el procés d'apilament.
Enrotllament
El procés d'enrotllament de la cel·la consisteix a enrotllar el càtode, l'ànode i el separador junts a través de la màquina d'enrotllament, i el càtode i l'ànode adjacents se separen mitjançant un separador. En la direcció longitudinal de la cel·la, el separador supera l'ànode i l'ànode supera el càtode per evitar curtcircuits causats pel contacte entre el càtode i l'ànode. Després de l'enrotllament, la cel·la es fixa amb una cinta adhesiva per evitar que es desfaci. A continuació, la cel·la passa al següent procés.
En aquest procés, és important assegurar-se que no hi hagi contacte físic entre els elèctrodes positiu i negatiu, i que l'elèctrode negatiu pugui cobrir completament l'elèctrode positiu tant en direcció horitzontal com vertical.
A causa de les característiques del procés de bobinatge, només es pot utilitzar per fabricar bateries de liti amb forma regular.
Apilament
En canvi, el procés d'apilament apila els elèctrodes positius i negatius i el separador per formar una cel·la d'apilament, que es pot utilitzar per fabricar bateries de liti de formes regulars o anormals. Té un grau més alt de flexibilitat.
L'apilament és normalment un procés en què els elèctrodes positiu i negatiu i el separador s'apilen capa per capa en l'ordre elèctrode positiu-separador-elèctrode negatiu per formar una cel·la d'apilament amb el col·lector de corrent.com les pestanyes. Els mètodes d'apilament van des de l'apilament directe, en què es talla el separador, fins al plegat en Z, en què el separador no es talla i s'apila en forma de Z.
En el procés d'apilament, no hi ha cap fenomen de flexió de la mateixa làmina d'elèctrode, i no hi ha cap problema de "cantonada C" en el procés d'enrotllament. Per tant, es pot aprofitar al màxim l'espai de la cantonada de la carcassa interior i la capacitat per unitat de volum és més alta. En comparació amb les bateries de liti fabricades mitjançant el procés d'enrotllament, les bateries de liti fabricades mitjançant el procés d'apilament tenen avantatges evidents en densitat d'energia, seguretat i rendiment de descàrrega.
El procés de bobinatge té una història de desenvolupament relativament més llarga, un procés madur, baix cost i alt rendiment. Tanmateix, amb el desenvolupament de nous vehicles energètics, el procés d'apilament s'ha convertit en una estrella emergent amb un alt volum d'utilització, una estructura estable, una baixa resistència interna, una llarga vida útil i altres avantatges.
Tant si es tracta d'un procés d'enrotllament com d'apilament, tots dos tenen avantatges i desavantatges evidents. L'apilament de bateries requereix diverses talls de l'elèctrode, cosa que resulta en una secció transversal més llarga que l'estructura de l'enrotllament, cosa que augmenta el risc de causar rebaves. Pel que fa a l'enrotllament de bateries, les seves cantonades malgastaran espai, i la tensió i deformació desiguals de l'enrotllament poden causar heterogeneïtat.
Per tant, la posterior prova de radiografia esdevé extremadament important.
proves de raigs X
Cal provar la bateria acabada de bobinar i apilar per comprovar si la seva estructura interna s'ajusta al procés de producció, com ara l'alineació de les cel·les de pila o bobinatge, l'estructura interna de les pestanyes i el voladís dels elèctrodes positius i negatius, etc., per tal de controlar la qualitat dels productes i evitar el flux de cel·les no qualificades als processos posteriors;
Per a les proves de raigs X, Dacheng Precision va llançar una sèrie d'equips d'inspecció d'imatges de raigs X:
Màquina d'inspecció de bateries per TC fora de línia de raigs X
Màquina d'inspecció de bateries per TC fora de línia de raigs X: imatges en 3D. A través de la vista en secció, es pot detectar directament el voladís de la direcció de la longitud i la direcció de l'amplada de la cel·la. Els resultats de la detecció no es veuran afectats pel bisell o la flexió de l'elèctrode, la pestanya o la vora ceràmica del càtode.
Màquina d'inspecció de bateries de bobinatge en línia per raigs X
Màquina d'inspecció de bateries de bobinatge en línia per raigs X: aquest equip està acoblat a la línia transportadora aigües amunt per aconseguir la recollida automàtica de cel·les de bateria. Les cel·les de bateria es col·locaran a l'equip per a proves de cicle intern. Les cel·les de gas natural es recolliran automàticament. S'inspeccionen completament els anells interiors i exteriors d'un màxim de 65 capes.
Màquina d'inspecció de bateries cilíndriques en línia per raigs X
L'equip emet raigs X a través de la font de raigs X i penetra a través de la bateria. El sistema d'imatges rep les imatges de raigs X i fa fotos. Processa les imatges mitjançant programari i algoritmes de desenvolupament propi, i mesura i determina automàticament si són bons productes i selecciona els productes deficients. La part frontal i posterior del dispositiu es pot connectar a la línia de producció.
Màquina d'inspecció de bateries en línia per raigs X
L'equip està connectat a la línia de transmissió aigües amunt. Pot prendre cel·les automàticament i col·locar-les en un equip per a la detecció de bucle intern. Pot classificar automàticament les cel·les NG i les cel·les OK es col·loquen automàticament a la línia de transmissió i a l'equip aigües avall per aconseguir una detecció totalment automàtica.
Màquina d'inspecció de bateries digital en línia de raigs X
L'equip està connectat a la línia de transmissió aigües amunt. Pot agafar cel·les automàticament o realitzar una càrrega manual i després introduir-les a l'equip per a la detecció del bucle intern. Pot classificar automàticament la bateria de gas natural, la bateria retirada s'introdueix automàticament a la línia o placa de transmissió i s'envia a l'equip aigües avall per aconseguir una detecció totalment automàtica.
Data de publicació: 13 de setembre de 2023
