Lithium-Ionen-Batterien hunn e breet Spektrum vun Uwendungen. No der Klassifikatioun vun den Uwendungsberäicher kënne se a Batterie fir Energiespeicher, Stroumbatterie a Batterie fir Konsumentelektronik opgedeelt ginn.
- Batterie fir Energiespeicher deckt Kommunikatiounsenergiespeicher, Stroumenergiespeicher, verdeelt Energiesystemer, etc.;
- Batterien ginn haaptsächlech am Beräich vun der Energieversuergung benotzt, a si gi fir de Maart benotzt, dorënner nei Energiefahrzeugen, elektresch Gabelstapler, etc.;
- Batterien fir Konsumentelektronik deckt de Konsument- a Industrieberäich of, dorënner Smart Metering, intelligent Sécherheet, intelligent Transport, Internet of Things, etc.
Eng Lithium-Ionen-Batterie ass e komplex System, dat haaptsächlech aus enger Anode, enger Kathode, engem Elektrolyt, engem Separator, engem Stroumkollektor, engem Bindemittel, engem leitfäege Mëttel asw. besteet, a Reaktiounen wéi déi elektrochemesch Reaktioun vun der Anode an der Kathode, d'Leedung vun Lithium-Ionen an d'elektronesch Leedung, souwéi d'Hëtztdiffusioun involvéiert.
De Produktiounsprozess vu Lithiumbatterien ass relativ laang, a méi wéi 50 Prozesser sinn am Prozess involvéiert.
Lithiumbatterien kënnen no hirer Form a zylindresch Batterien, quadratesch Aluminiumschuelbatterien, Täschbatterien a Bladebatterien opgedeelt ginn. Et gëtt e puer Ënnerscheeder an hirem Produktiounsprozess, awer am Allgemengen kann de Lithiumbatterie-Fabrikatiounsprozess an de Front-End-Prozess (Elektrodenherstellung), de Mëttelstadium-Prozess (Zellsynthese) an de Back-End-Prozess (Bildung a Verpackung) opgedeelt ginn.
De Prozess vun der Produktioun vu Lithiumbatterien am Ufank gëtt an dësem Artikel virgestallt.
D'Produktiounszil vum Front-End-Prozess ass d'Fabrikatioun vun der Elektrod (Anode a Kathod) ofzeschléissen. Säin Haaptprozess ëmfaasst: Schlammen/Mëschen, Beschichtung, Kalandréieren, Schnëttschneiden a Stanzschneiden.
Schlämmen/Mëschen
Schlammung/Mischen ass d'Vermëschung vun de feste Batteriematerialien vun der Anod an der Kathod gläichméisseg an duerno d'Zousätz vu Léisungsmëttel fir e Schlamm ze kréien. D'Mischen vum Schlamm ass den Ufankspunkt vun der Produktiounslinn an ass den Optakt fir déi spéider Beschichtungs-, Kalanderungs- an aner Prozesser.
Lithium-Batterie-Suspension gëtt a positiv Elektroden-Suspension an negativ Elektroden-Suspension opgedeelt. Aktiv Substanzen, leitfäeg Kuelestoff, Verdickungsmëttel, Bindemittel, Zousätz, Léisungsmëttel, etc. ginn am Verhältnes an de Mixer bäigefüügt. Duerch d'Mëschung gëtt eng gläichméisseg Verdeelung vun der Fest-Flëssegkeet-Suspension fir d'Beschichtung kritt.
Eng héichqualitativ Mëschung ass d'Basis fir eng héichqualitativ Ofschloss vum spéidere Prozess, wat direkt oder indirekt d'Sécherheetsleistung an d'elektrochemesch Leeschtung vun der Batterie beaflosse wäert.
Beschichtung
Beschichtung ass de Prozess, bei deem dat positivt aktivt Material an dat negativt aktivt Material op Aluminium- respektiv Kofferfolie beschichtet ginn, an dës mat leitfäege Mëttelen a Bindemittel kombinéiert ginn, fir eng Elektrodenblech ze bilden. D'Léisungsmëttel ginn dann duerch Dréchnen am Uewen ewechgeholl, sou datt déi fest Substanz un de Substrat gebonnen ass, fir eng positiv an negativ Elektrodenblechspiral ze bilden.
Kathod- a Anodbeschichtung
Kathodematerialien: Et ginn dräi Zorte vu Materialien: laminéiert Struktur, Spinellstruktur an Olivinstruktur, déi ternäre Materialien (a Lithiumkobaltat), Lithiummanganat (LiMn2O4) a Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) entspriechen.
Anodematerialien: Aktuell gi meeschtens Kuelestoffmaterialien an Net-Kuelestoffmaterialien zu den Anodematerialien a kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien benotzt. Zu de Kuelestoffmaterialien gehéieren d'Graphitanod, déi am meeschte benotzt gëtt, an d'Anode mat ongeuerdneter Kuelestoff, haart Kuelestoff, mëll Kuelestoff, etc.; zu den Net-Kuelestoffmaterialien gehéieren d'Anode op Siliziumbasis, Lithiumtitanat (LTO) asw.
Als zentralt Element vum Frontend-Prozess beaflosst d'Ausféierungsqualitéit vum Beschichtungsprozess d'Konsistenz, d'Sécherheet an de Liewenszyklus vun der fäerdeger Batterie staark.
Kalennéierung
Déi beschichtete Elektrod gëtt weider mat enger Roll kompaktéiert, sou datt den aktiven Substanz an de Kollektor a enkem Kontakt matenee sinn, wat d'Beweegungsdistanz vun den Elektronen reduzéiert, d'Dicke vun der Elektrod reduzéiert an d'Ladekapazitéit erhéicht. Gläichzäiteg kann et den internen Widderstand vun der Batterie senken, d'Konduktivitéit erhéijen an d'Volumenauslastungsquote vun der Batterie verbesseren, fir d'Batteriekapazitéit ze erhéijen.
D'Flaachheet vun der Elektrod nom Kalanderprozess beaflosst direkt den Effekt vum spéidere Schnëttprozess. D'Uniformitéit vum aktiven Substanz vun der Elektrod beaflosst och indirekt d'Leeschtung vun der Zell.
Schnëtt
Schnëttschneiden ass dat kontinuéierlecht Längsschnëtt vun enger breeder Elektrodenspiral a schmuel Scheiwen vun der gewënschter Breet. Beim Schnëttschneiden trëfft d'Elektrod op Schéierwierkung a brécht of. D'Flaachheet vun de Kanten nom Schnëttschneiden (kee Grat a Biegen) ass de Schlëssel fir d'Leeschtung ze iwwerpréiwen.
De Prozess vun der Elektrodenherstellung ëmfaasst d'Schweißen vun der Elektrodenlasche, d'Uwenden vu Schutzklebepabeier, d'Wéckelen vun der Elektrodenlasche an d'Benotzung vu Laser fir d'Elektrodenlasche fir de spéidere Wicklungsprozess ze schneiden. D'Stanzschneiden ass d'Stanzen an d'Form vun der beschichteter Elektrode fir de spéidere Prozess.
Wéinst den héijen Ufuerderungen un d'Sécherheetsleistung vu Lithium-Ionen-Batterien sinn d'Genauegkeet, d'Stabilitéit an d'Automatiséierung vun Ausrüstung am Produktiounsprozess vu Lithium-Batterien héich gefrot.
Als Leader am Beräich vun de Lithiumelektrode-Miessapparater huet Dacheng Precision eng Serie vu Produkter fir d'Elektrodenmiessung am Front-End-Prozess vun der Lithiumbatterieproduktioun lancéiert, wéi zum Beispill Röntgen-β-Flächendichtmesser, CDM-Dicken- a Flächendichtmesser, Laserdickmesser asw.
- Super X-Ray Flächendichtmesser
Et ass upassbar un d'Miessung vu Beschichtungsbreeten iwwer 1600 mm, ënnerstëtzt Ultra-High-Speed-Scannen a erkennt detailléiert Features wéi dënnend Beräicher, Kratzer a Keramikkanten. Et kann bei zouenen Beschichtungen hëllefen.
- Röntgen-β-Stralen-Flächendichtmesser
Et gëtt am Prozess vun der Beschichtung vun Batterieelektroden an am Prozess vun der Beschichtung vun Trennapparatkeramik benotzt, fir Online-Tester vun der Flächendicht vum gemoossenen Objet duerchzeféieren.
- CDM Déckt & Flächendichtmooss
Et kann um Beschichtungsprozess ugewannt ginn: Online-Detektioun vun detailléierte Charakteristike vun Elektroden, wéi z. B. fehlend Beschichtung, Materialmangel, Kratzer, Déckkonturen vun ausdënnende Beräicher, AT9-Décktendetektioun, etc.;
- Multiframe synchron Tracking Miessungssystem
Et gëtt fir de Beschichtungsprozess vu Kathod an Anod vu Lithiumbatterien benotzt. Et benotzt verschidde Scanframes fir synchron Tracking-Miessungen op den Elektroden duerchzeféieren. E synchrone Tracking-Miesssystem mat fënnef Frames kann de naasse Film, d'Netto-Beschichtungsquantitéit an d'Elektrod iwwerpréiwen.
- Laser Décktmesser
Et gëtt benotzt fir d'Elektrod am Beschichtungsprozess oder Kalanderungsprozess vu Lithiumbatterien z'entdecken.
- Offline Déckt- a Dimensiounsmooss
Et gëtt benotzt fir d'Déckt an d'Dimensioun vun Elektroden am Beschichtungsprozess oder Kalanderungsprozess vu Lithiumbatterien ze detektéieren, wat d'Effizienz an d'Konsistenz verbessert.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 31. August 2023
