Wéi mir virdru scho gesot hunn, kann en typesche Lithium-Ionen-Batterie-Produktiounsprozess an dräi Etappen opgedeelt ginn: de Front-End-Prozess (Elektrodenherstellung), de Mëttelstadium-Prozess (Zellsynthese) an de Back-End-Prozess (Bildung a Verpackung). Mir hunn de Front-End-Prozess virgestallt, an dësen Artikel konzentréiert sech op de Mëttelstadium-Prozess.
De mëttleren Prozess vun der Lithiumbatterieproduktioun ass den Zesummebauprozess, an d'Produktiounszil ass d'Produktioun vun Zellen ofzeschléissen. Méi genee ass de mëttleren Prozess d'Zesummebauen vun den (positiven an negativen) Elektroden, déi am virege Prozess hiergestallt goufen, mam Separator an dem Elektrolyt op eng uerdentlech Manéier.
Wéinst den ënnerschiddlechen Energiespeicherstrukturen vun ënnerschiddlechen Zorte vu Lithium-Batterien, dorënner prismatesch Aluminiumschuelbatterie, zylindresch Batterie a Täschbatterie, Klingenbatterie, etc., gëtt et offensichtlech Ënnerscheeder an hirem technesche Prozess an der mëttlerer Phas vum Prozess.
De Prozess an der mëttlerer Phas vun enger prismatescher Aluminiumschuelbatterie a zylindrescher Batterie ass d'Wicklung, d'Elektrolytinjektioun an d'Verpackung.
De Prozess an der mëttlerer Phas vun enger Täschbatterie a Klingenbatterie ass d'Stapelung, d'Elektrolytinjektioun an d'Verpakung.
Den Haaptunterschied tëscht deenen zwee ass de Wicklungsprozess an de Stapelprozess.
Wéckelen
De Prozess vun der Zellwicklung besteet doran, d'Kathode, d'Anod an den Trenner zesummen duerch eng Wickelmaschinn ze rullen, an déi ugrenzend Kathod an Anod ginn duerch en Trenner getrennt. An der Längsrichtung vun der Zell läit den Trenner virun der Anod an d'Anod virun der Kathod, fir e Kuerzschluss duerch de Kontakt tëscht der Kathod an der Anod ze vermeiden. Nom Wickelen gëtt d'Zell mat Klebeband fixéiert, fir ze verhënneren, datt se auserneefält. Dann geet d'Zell an den nächste Prozess.
Bei dësem Prozess ass et wichteg sécherzestellen, datt et kee kierperleche Kontakt tëscht der positiver an negativer Elektrode gëtt, an datt déi negativ Elektrode déi positiv Elektrode souwuel horizontal wéi och vertikal komplett ofdecke kann.
Wéinst de Charakteristike vum Wicklungsprozess kann et nëmme benotzt ginn fir Lithiumbatterien mat enger normaler Form ze produzéieren.
Stapelen
Am Géigesaz dozou stapelt de Stapelprozess déi positiv an negativ Elektroden an den Trennwand zu enger Stapelzell, déi benotzt ka ginn fir Lithiumbatterien mat reegelméissegen oder anormalen Formen ze produzéieren. Et huet e méi héije Grad u Flexibilitéit.
Stacking ass normalerweis e Prozess, bei deem déi positiv an negativ Elektroden an den Separator Schicht fir Schicht an der Reiefolleg vu positiv Elektrode-Separator-negativ Elektrode gestapelt ginn, fir eng Stackzell mam Stroumkollektor ze bilden.wéi d'Laschen. Stapelmethoden reechen vun direkter Stapelung, bei där den Trenner ofgeschnidden ass, bis Z-Falzen, bei där den Trenner net ofgeschnidden ass a an enger Z-Form gestapelt gëtt.
Beim Stapelprozess gëtt et kee Biegephenomen vun der selwechter Elektrodenplack, an et gëtt kee "C-Eck"-Problem beim Wicklungsprozess. Dofir kann de Raum an der Eck an der bannenzeger Schuel voll ausgenotzt ginn, an d'Kapazitéit pro Volumeneenheet ass méi héich. Am Verglach mat Lithiumbatterien, déi duerch Wicklungsprozess hiergestallt ginn, hunn Lithiumbatterien, déi duerch Stapelprozess hiergestallt ginn, offensichtlech Virdeeler a punkto Energiedicht, Sécherheet an Entladungsleistung.
De Wicklungsprozess huet eng relativ laang Entwécklungsgeschicht, e reife Prozess, niddreg Käschten an eng héich Ausbezuelung. Mat der Entwécklung vun neien Energiefahrzeugen ass de Stapelprozess awer zu engem Opstig ginn, mat héijer Volumenauslastung, stabiler Struktur, niddregem internen Widderstand, laanger Liewensdauer an anere Virdeeler.
Egal ob et sech ëm e Wicklungs- oder Stapelprozess handelt, béid hunn offensichtlech Vir- an Nodeeler. Eng Stackbatterie erfuerdert verschidde Ofschnëtter vun der Elektrode, wat zu engem méi grousse Querschnitt wéi d'Wicklungsstruktur féiert, wat de Risiko vu Graten erhéicht. Wat d'Wicklungsbatterie ugeet, verschwenden hir Ecker Plaz, an ongläichméisseg Wicklungsspannung an Deformatioun kënnen zu Unhomogenitéit féieren.
Dofir ass déi spéider Röntgenuntersuchung extrem wichteg.
Röntgentest
Déi fäerdeg Wicklungen an d'Stapelbatterie solle getest ginn, fir ze kontrolléieren, ob hir intern Struktur dem Produktiounsprozess entsprécht, wéi zum Beispill d'Ausriichtung vun de Stapel- oder Wicklungszellen, déi intern Struktur vun de Laschen an den Iwwerhang vu positiven an negativen Elektroden, asw., fir d'Produktqualitéit ze kontrolléieren an de Floss vun onqualifizéierten Zellen an déi spéider Prozesser ze verhënneren;
Fir Röntgentester huet Dacheng Precision eng Serie vun Röntgenbildinspektiounsausrüstung lancéiert:
Röntgen Offline CT Batterie Inspektiounsmaschinn
Röntgen-Offline-CT-Batterieinspektiounsmaschinn: 3D-Bildgebung. Duerch eng Schnëttvue kann den Iwwerhang vun der Längt- a Breetrichtung vun der Zell direkt nogewise ginn. D'Detektiounsresultater ginn net vun der Elektrodenofschrägung oder der Biegung, dem Lasche oder dem Keramikrand vun der Kathod beaflosst.
Röntgen-Inline-Wicklungsbatterie-Inspektiounsmaschinn
Röntgen-Inline-Inspektiounsmaschinn fir Batterien: Dës Ausrüstung ass un d'Uewerféierungslinn ugeschloss, fir d'Batteriezellen automatesch opzehuelen. D'Batteriezellen ginn an d'Ausrüstung fir intern Zyklustester agebaut. NG-Zellen ginn automatesch erausgeholl. Maximal 65 Schichten vun den bannenzegen an äusseren Réng ginn komplett iwwerpréift.
Röntgen-Inline-Zylindresch Batterie-Inspektiounsmaschinn
D'Ausrüstung straalt Röntgenstralen iwwer eng Röntgenquell aus a penetréiert d'Batterie. Röntgenbiller ginn vum Bildgebungssystem empfaangen a Fotoe gemaach. Et veraarbecht d'Biller mat selwer entwéckelter Software an Algorithmen, moosst automatesch a bestëmmt ob et sech ëm gutt Produkter handelt, a wielt schlecht Produkter eraus. Déi viischt an hënnescht Säit vum Apparat kënnen un d'Produktiounslinn ugeschloss ginn.
Röntgen-Inline-Stack-Batterie-Inspektiounsmaschinn
D'Ausrüstung ass mat enger Upstream-Transmissiounsleitung verbonnen. Si kann Zellen automatesch huelen, se an eng Ausrüstung fir intern Schleifdetektioun placéieren. Si kann automatesch NG-Zellen sortéieren, an OK-Zellen ginn automatesch op d'Transmissiounsleitung an d'Downstream-Ausrüstung placéiert, fir eng voll automatesch Detektioun z'erreechen.
Röntgen-Inline-Digital-Batterieinspektiounsmaschinn
D'Ausrüstung ass mat der Upstream-Transmissiounsleitung verbonnen. Si kann Zellen automatesch huelen oder manuell lueden, an dann an d'Ausrüstung fir intern Schleifdetektioun agebaut ginn. Si kann d'NG-Batterie automatesch sortéieren, OK Batterie-Entfernung gëtt automatesch an d'Transmissiounsleitung oder d'Plack agebaut, an un d'Downstream-Ausrüstung geschéckt fir eng voll automatesch Detektioun z'erreechen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 13. September 2023
