Fabrication de batteries au lithium - Processus intermédiaire

La batterie lithium-ion est un système complexe comprenant une électrode positive, une électrode négative, un diaphragme, un électrolyte, un collecteur et un liant de fluide, un agent conducteur, etc., impliquant des réactions telles qu'une réaction électrochimique d'électrode positive et négative, une conduction lithium-ion et une conduction électronique. comme la diffusion de la chaleur. Le processus de production des batteries au lithium est relativement long et plus de 50 processus sont impliqués dans le processus de production.

La batterie au lithium, selon sa forme, peut être divisée en batterie cylindrique, batterie carrée et batterie souple, etc., son processus de production présente quelques différences, mais dans l'ensemble, elle peut être divisée en processus de fabrication de batterie au lithium (fabrication de feuilles de pôles), milieu processus (synthèse cellulaire), après le processus (formation et conditionnement). En raison des exigences élevées en matière de performances de sécurité des batteries lithium-ion, il existe des exigences extrêmement élevées en matière de précision, de stabilité et de niveau d'automatisation des équipements lithium-ion dans le processus de fabrication des batteries.

M.Processus de phase intermédiaire

L'objectif de production du processus intermédiaire est d'achever la fabrication de la cellule de batterie, et le parcours technique et l'équipement de la chaîne de production du processus intermédiaire des différents types de batteries au lithium sont différents. L'essence du processus intermédiaire est le processus d'assemblage, plus précisément, la feuille polaire (positive et négative) fabriquée par le processus précédent est assemblée de manière ordonnée avec le diaphragme et l'électrolyte. 

En raison des différentes structures de stockage d'énergie des batteries carrées (rouleaux), cylindriques (rouleaux) et souples (couches), il existe des différences évidentes dans les itinéraires techniques et l'équipement de la chaîne de production des différents types de batteries au lithium au cours du processus intermédiaire. 

Plus précisément, les principaux processus du processus intermédiaire de la batterie carrée et cylindrique sont : le bobinage, l'injection de liquide, le conditionnement, les équipements impliqués comprennent principalement :bobineuse, machine d'injection d'électrolyte, équipement d'emballage (machine à coque, machine à sous roulante,machine à sceller,Machine de soudage); 

Les principaux processus du processus intermédiaire de la batterie soft pack sont : laminage, injection de liquide, emballage, l'équipement impliqué comprend principalement : machine de laminage,machine d'injection d'électrolyte, équipement d'emballage, etc.

1. Préparation des plaques positives

Une fois le travail terminé, il est nécessaire de sécher la feuille d'électrode positive (120 ° C), puis de souder l'oreille polaire en aluminium et le processus de revêtement de l'oreille polaire. À ce stade, vous devez prendre en compte la longueur de l’oreille du poteau et la largeur de mise en forme.

En prenant la conception 18650 comme exemple, la conception de l'exposition des cosses polaires prend principalement en compte l'ajustement raisonnable de la cosse positive lors du soudage du capuchon et de la rainure de roulement. L'oreille du poteau est exposée trop longtemps, ce qui permet de court-circuiter facilement l'oreille du poteau et la coque en acier lors du roulement de la rainure. Cosses de pôle trop courtes pour souder les capuchons.

2. Préparation des plaques négatives

Il est nécessaire de sécher la feuille négative (105-110°C), puis de souder la cosse en nickel et le processus d'emballage des cosses. La longueur des bâtons et la largeur de façonnage doivent également être prises en compte.

3.Wentrée

Bobinage (matériel utilisé :bobineuse) est le processus de production ou le mécanisme de découpe d'enroulement permettant d'enrouler la feuille de pôles dans une cellule de batterie lithium-ion, principalement utilisée pour la production de batteries au lithium carrées et rondes.La bobineusepeut être subdivisé en bobineuse carrée et bobineuse cylindrique, qui sont respectivement utilisées pour la production de batteries au lithium carrées et cylindriques. Comparé au bobinage cylindrique, le processus de bobinage carré a des exigences plus élevées en matière de contrôle de tension, de sorte que la difficulté technique de la machine à bobinage carré est plus grande.

4. Paquet de cellules

(Équipement utilisé : machine à coque, machine à sous roulante, machine à sceller, machine à souder) consiste à mettre le noyau dans la coque de la batterie

 Alimentation des cellules → Alimentation des feuilles d'isolation → Alimentation des coques → Assemblage → Achèvement

4.1 Invaginations

Avant que le noyau ne soit placé dans la coque, une tension de test Hi-Pot de 200 ~ 500 V (pour tester s'il y a un court-circuit à haute tension) et un traitement d'aspiration de la poussière (pour contrôler davantage la poussière avant d'entrer dans la coque) sont nécessaires. Ici, il faut souligner les trois points de contrôle du lithium, de l'électricité, de l'eau, des bavures et de la poussière. Une fois le processus précédent terminé, placez le tampon inférieur dans le bas du noyau de la bobine et pliez l'oreille négative de sorte que la face de l'oreille du pôle soit face au trou de la broche de la bobine, puis insérez verticalement la coque en acier ou la coque en aluminium.

4.2 roulement de machines à sous

Insérez l'aiguille à souder (généralement en cuivre ou en alliage) dans le trou central du noyau. La spécification commune de l'aiguille de soudage est de Φ2,5 * 1,6 mm et la résistance de soudage de l'oreille négative est ≥ 12N, ce qui est trop faible et facile à souder et la résistance interne est grande. Trop haut, il est facile de souder la couche de nickel sur la surface de la coque en acier, ce qui entraîne de la rouille et de la rosée au niveau du joint de soudure et d'autres dangers cachés.

5. Cuisson cellulaire

Après le passage de la cellule cylindrique dans la rainure de laminage, l'étape suivante est très importante : la cuisson. Dans le processus de production de la cellule de batterie, cela apportera une certaine quantité d'eau, s'il n'est pas opportun de contrôler l'eau dans les limites de la norme, cela affectera sérieusement les performances de la batterie et les performances de sécurité. Généralement, le four à vide automatique est utilisé pour cuire, mettre soigneusement la batterie à cuire, placer le dessicant dans le four, régler les paramètres et chauffer jusqu'à 85 ° C (batterie au lithium fer phosphate par exemple), ce qui nécessite plusieurs étapes. cycles de séchage sous vide pour atteindre la norme.

6.Injection d'électrolyte

Injection d'électrolytemachine (matériel utilisé :injection d'électrolytemachine) consiste à injecter l’électrolyte de la batterie dans la cellule de la batterie.

7. Capuchon super soudé 

Mettez le capuchon dans la boîte à gants à l'avance, fixez le capuchon sur le moule inférieur de la supersoudeuse d'une main et tenez la batterie d'une main. Alignez l'oreille positive de la batterie avec le pôle du capuchon. Après avoir confirmé que l'alignement entre l'oreille positive et le pôle du capuchon est correct, appuyez sur l'interrupteur à pédale du pied supersoudeur. 

Après cela, il est nécessaire de vérifier complètement la cellule : auto-vérifier l'effet de soudure de l'oreille du pôle

 (1) Observez si l'oreille du poteau est alignée

 (2) tirez doucement sur l'oreille du poteau pour voir si l'oreille du poteau est desserrée. 

La cellule de batterie avec capuchon supersoudé doit être à nouveau supersoudée