Analyse van het productieproces van lithium-ionbatterijen

Met de snelle opkomst van de nieuwe energie-industrie worden lithium-ionbatterijen, als kerncomponenten voor energieopslag, op grote schaal gebruikt in nieuwe energievoertuigen, fotovoltaïsche energieopslag, consumentenelektronica en andere gebieden. De complexiteit en precisie van hun productieproces zijn rechtstreeks bepalend voor de productprestaties, veiligheid en levensduur. Momenteel nemen de kwaliteitseisen van de industrie voor lithiumbatterijen voortdurend toe, wat de vorming van een gestandaardiseerd systeem voor de productie van lithium-ionbatterijen stimuleert dat de drie kernfasen van de productie van elektroden, de productie van cellen en het vormen van de verpakking omvat. Meer dan 50 kernprocessen worden in elke fase streng gecontroleerd, wat bijdraagt ​​aan de hoge- kwaliteitsverbetering van de sector.

De productie van elektroden, als een fundamenteel front{0}}end-proces bij de productie van lithium--ionbatterijen, heeft tot doel grondstoffen om te zetten in gekwalificeerde elektrodeplaten die zijn bekleed met actieve materialen. Dit is een cruciale voorwaarde voor het garanderen van de prestaties van krachtige batterijcellen. De kernstappen van dit proces zijn materiaalvoorbereiding en coating. Eerst worden de actieve materialen van de positieve en negatieve elektrode, bindmiddelen, geleidende middelen en oplosmiddelen gemengd en tot een uniforme slurry geroerd met behulp van een vacuümmenger. Vervolgens wordt de slurry gelijkmatig aangebracht op metalen stroomcollectoren-aluminiumfolie voor de positieve elektrode en koperfolie voor de negatieve elektrode. Na het coaten worden de elektrodeplaten opgerold en verdicht om de energiedichtheid van de batterij te verbeteren en een stevige verbinding tussen de coating en de stroomcollector te garanderen. Ten slotte worden de lange stroken elektrodeplaten door een snijproces in smallere platen gesneden die geschikt zijn voor verschillende batterijmodellen, waardoor ze worden voorbereid op de daaropvolgende celproductie.

Celassemblage is een kernproces midden in de productiestroom, waarbij voornamelijk elektrodenplaten worden samengevoegd tot ongeactiveerde kale cellen. Deze fase stelt extreem hoge eisen aan de vochtigheid en netheid van de productieomgeving, wat een directe invloed heeft op de stabiliteit en veiligheid van de cellen. Aan het begin van het proces moeten de elektrodeplaten worden vervaardigd en gebakken. Na het ponsen of snijden van de lipjes wordt het resterende vocht in de elektrodevellen grondig verwijderd in een vacuümomgeving met hoge- temperatuur om te voorkomen dat vocht de prestaties van de batterij beïnvloedt. Dan komt de kritische wikkel- of stapelfase, waarbij het positieve elektrodevel, de separator en het negatieve elektrodevel in een specifieke volgorde worden geassembleerd. Cilindrische en prismatische batterijen gebruiken meestal een wikkelproces, terwijl zakbatterijen voornamelijk een stapelproces gebruiken. Na montage worden de kale cellen in een behuizing van aluminium, staal of aluminium-kunststoffolie geplaatst en worden de lipjes met behulp van laserlassen verbonden met de afdekplaat en de boven-/zijafdichting om de luchtdichtheid van de cel te garanderen.

Vorming en verpakking, als belangrijke stroomafwaartse processen, omvatten voornamelijk het activeren, testen en verpakken van de batterijcellen om uiteindelijk gekwalificeerde afgewerkte batterijen te produceren. Deze fase bepaalt rechtstreeks de opbrengst en betrouwbaarheid van de batterij. Eerst ondergaan de batterijcellen een tweede bakproces op hoge- temperatuur om eventueel achtergebleven intern vocht te verwijderen, gevolgd door een nauwkeurige injectie van elektrolyt. Na injectie wordt de injectiepoort gelast en afgedicht en wordt eventueel achtergebleven elektrolyt op het batterijoppervlak gereinigd om corrosie te voorkomen. Vooral de daaropvolgende vormings- en verouderingsfasen zijn cruciaal. Een initiële constante-stroom, constante-spanningslading activeert de cellen, waardoor de vorming van een dichte vaste elektrolyt-interfasefilm (SEI) op het elektrodeoppervlak wordt bevorderd. Cellen die veroudering ondergaan bij kamertemperatuur of hoge temperatuur worden vervolgens gescreend om cellen met onstabiele prestaties te identificeren. Hierna omvatten capaciteitstests en -inspecties meerdere laad- en ontlaadcycli om de werkelijke capaciteit te testen en te berekenen. Tegelijkertijd worden belangrijke parameters zoals spanning en interne weerstand volledig geïnspecteerd. Nadat deze tests zijn doorstaan, worden labels aangebracht, beschermingsplaten geïnstalleerd of wordt modulaire montage (PACK) uitgevoerd. Ten slotte worden gekwalificeerde producten opgeslagen en verzonden.

Momenteel ontwikkelt de lithium{0}}ionbatterijindustrie zich in de richting van een hogere energiedichtheid, een langere levensduur en een hogere veiligheid, met een steeds diverser productassortiment dat verschillende typen omvat, zoals Lifep4 Power Cells en lithium-ionbatterijpakketten. Het is ook geschikt voor specifieke toepassingsscenario's, zoalsLithium--ionbatterijenvoor zonneproducten en zonne-energieopslagsystemen Lithiumbatterijpakketten. Met de opkomst van de fotovoltaïsche energieopslagindustrie blijft de marktvraag naar lithium-zonnebatterijen en lithium-ionbatterijen voor zonne-energiesystemen stijgen, wat een voortdurende optimalisatie van productieprocessen stimuleert. In de toekomst, met voortdurende technologische innovatie, zal de productie van lithium-ionbatterijen een verder verfijnd en intelligent beheer bereiken, waarbij capaciteit en kwaliteit in evenwicht worden gebracht en essentiële ondersteuning wordt geboden voor de duurzame ontwikkeling van de nieuwe energie-industrie.

Als u lithium-ion-batterijen en aanverwante batterijproducten nodig heeft, of informatie wilt inwinnen over de details van het productieproces, neem dan gerust contact met ons op voor een oplossing op maat.