Fabricación de baterías de litio: proceso de etapa intermedia

La batería de iones de litio es un sistema complejo, que incluye electrodo positivo, electrodo negativo, diafragma, electrolito, colector y aglutinante de fluido, agente conductor, etc., que involucra reacciones que incluyen reacción electroquímica de electrodo positivo y negativo, conducción de iones de litio y conducción electrónica, así como como difusión de calor. El proceso de producción de baterías de litio es relativamente largo y en él intervienen más de 50 procesos.

La batería de litio según su forma se puede dividir en batería cilíndrica, batería cuadrada y batería de paquete blando, etc., su proceso de producción tiene algunas diferencias, pero en general se puede dividir en el proceso de fabricación de batería de litio (fabricación de láminas polares), medio proceso (síntesis celular), después del proceso (formación y empaquetamiento). Debido a los altos requisitos de rendimiento de seguridad de las baterías de iones de litio, existen requisitos extremadamente altos para la precisión, estabilidad y nivel de automatización de los equipos de iones de litio en el proceso de fabricación de baterías.

METROProceso de etapa intermedia

El objetivo de producción del proceso intermedio es completar la fabricación de la celda de la batería, y la ruta técnica y el equipo de la línea de producción del proceso intermedio de diferentes tipos de baterías de litio son diferentes. La esencia del proceso intermedio es el proceso de ensamblaje, específicamente, la lámina de polos (positivo y negativo) hecha por el proceso anterior se ensambla de manera ordenada con el diafragma y el electrolito. 

Debido a las diferentes estructuras de almacenamiento de energía de las baterías cuadradas (en rollo), cilíndricas (en rollo) y de paquete blando (en capas), existen diferencias obvias en las rutas técnicas y el equipo de la línea de producción de diferentes tipos de baterías de litio en el proceso intermedio. 

En concreto, los principales procesos del proceso medio de la batería cuadrada y cilíndrica son: bobinado, inyección de líquido, envasado, los equipos involucrados incluyen principalmente:máquina de bobinado, máquina de inyección de electrolitos, equipos de embalaje (máquina de cáscara, máquina tragamonedas rodante,Maquina de sellado,maquina de soldar); 

Los principales procesos del proceso intermedio de la batería de paquete blando son: laminación, inyección de líquido, embalaje, el equipo involucrado incluye principalmente: máquina de laminación,máquina de inyección de electrolitos, equipos de embalaje, etc.

1. Preparación de placa positiva

Una vez completado el enlosado, es necesario secar la lámina del electrodo positivo (120 ° C) y luego soldar la oreja del polo de aluminio y el proceso de recubrimiento de la oreja del polo. En este punto, debes considerar la longitud de la oreja del poste y el ancho de la forma.

Tomando el diseño 18650 como ejemplo, el diseño de la exposición de la orejeta del poste tiene en cuenta principalmente el ajuste razonable de la orejeta positiva al soldar la tapa y la ranura de rodadura. La oreja del polo está expuesta demasiado tiempo, lo que es fácil de cortocircuitar la oreja del polo y la carcasa de acero al enrollar la ranura. Terminales de poste demasiado cortas para soldar las tapas.

2. Preparación de la placa negativa

Es necesario secar la lámina negativa (105-110°C), para luego soldar el terminal de níquel y realizar el proceso de envoltura del terminal. También es necesario tener en cuenta la longitud del poste y el ancho del molde.

3. W.entrada

Bobinado (equipo utilizado:máquina de bobinado) es el proceso de producción o mecanismo de troquelado para enrollar la lámina polar en una celda de batería de iones de litio, que se utiliza principalmente para la producción de baterías de litio cuadradas y redondas.la maquina de bobinarSe puede subdividir en máquina bobinadora cuadrada y máquina bobinadora cilíndrica, que se utilizan respectivamente para la producción de baterías de litio cuadradas y cilíndricas. En comparación con el bobinado cilíndrico, el proceso de bobinado cuadrado tiene mayores requisitos de control de tensión, por lo que la dificultad técnica de la máquina bobinadora cuadrada es mayor.

4. Paquete celular

(Equipo utilizado: máquina de carcasa, máquina tragamonedas rodante, máquina selladora, máquina de soldar) es colocar el núcleo en la carcasa de la batería.

 Alimentación de células → Alimentación de láminas de aislamiento → Alimentación de carcasas → Montaje → Finalización

4.1 Invaginación

Antes de colocar el núcleo en la carcasa, se requiere un voltaje de prueba Hi-Pot de 200 ~ 500 V (para comprobar si hay un cortocircuito de alto voltaje) y un tratamiento de succión de polvo (para controlar aún más el polvo antes de ingresar a la carcasa). Aquí es necesario destacar los tres puntos de control de litio, electricidad, agua, rebabas y polvo. Una vez completado el proceso anterior, coloque la almohadilla inferior en la parte inferior del núcleo de la bobina y doble la oreja negativa de modo que la cara de la oreja del polo mire hacia el orificio del pasador de la bobina y, finalmente, inserte la carcasa de acero o la carcasa de aluminio verticalmente.

4.2 ranura rodante

Inserte la aguja de soldar (generalmente de cobre o aleación) en el orificio central del núcleo. La especificación común de la aguja de soldadura es Φ2,5*1,6 mm, y la resistencia de soldadura de la oreja negativa es ≥12N, que es demasiado baja y fácil de soldar y la resistencia interna es grande. Demasiado alto es fácil soldar la capa de níquel en la superficie de la carcasa de acero, lo que produce óxido y rocío en la junta de soldadura y otros peligros ocultos.

5. Horneado celular

Después de que la celda cilíndrica pasa a través de la ranura de laminación, el siguiente paso es muy importante: hornear. En el proceso de producción de la celda de la batería, traerá una cierta cantidad de agua; si no se controla a tiempo el agua dentro del estándar, afectará gravemente el rendimiento de la batería y el rendimiento de seguridad. Generalmente, el horno de vacío automático se utiliza para hornear, colocar cuidadosamente la batería a hornear, colocar el desecante en el horno, configurar los parámetros y calentar hasta 85 ° C (batería de fosfato de hierro y litio, por ejemplo), que debe pasar por varios ciclos de secado al vacío para alcanzar el estándar.

6.Inyección de electrolitos

Inyección de electrolitosmáquina (equipo utilizado:inyección de electrolitosmáquina) es inyectar el electrolito de la batería en la celda de la batería.

7. Tapa súper soldada 

Coloque la tapa en la guantera con anticipación, fije la tapa en el molde inferior del supersoldador con una mano y sostenga la batería con una mano. Alinee la oreja positiva de la batería con el polo de la tapa. Después de confirmar que la alineación entre la oreja positiva y el polo de la tapa está bien, presione el interruptor del pedal del pie superwelder. 

Después de eso, es necesario verificar completamente la celda: verifique usted mismo el efecto de soldadura de la oreja del polo.

 (1) Observe si la oreja del polo está alineada

 (2) tire suavemente de la oreja del poste para ver si está aflojada. 

Es necesario volver a soldar la celda de la batería con tapa supersoldada.