Оборудование для изготовления li-ion и Na-ion аккумуляторов

Оборудование для производства литий-ионных аккумуляторов

Оборудование для производства литий-ионных аккумуляторов, можно разделить на три основных сегмента в зависимости от производственного процесса:

1. Оборудование для производства основных компонентов будущего аккумулятора:

Это оборудование в первую очередь предназначено для процесса производства электродов и включает в себя вакуумные смесители, машины для нанесения покрытий, валковые прессы и машины для продольной резки ленты. Процесс нанесения покрытия требует, чтобы перемешанная суспензия наносилась равномерно на металл с точностью менее 3 мкм по толщине. Крайне важно обеспечить отсутствие заусенцев на поверхности среза, поскольку любые дефекты могут существенно повлиять на последующие процессы. Таким образом, передовое оборудование является ключевым оборудованием в производстве аккумуляторов, напрямую влияя на качество всей производственной линии.

2. Оборудование для сборки аккумулятора:

Эта категория в основном включает в себя процесс сборки ячеек, который включает в себя машины для сборки электродного стека, машины для изготовления корпусов ячеек, машины для впрыска жидкости, а также оборудование для герметизации и сварки.

3. Оборудование для изготовления конечного продукта:

Оборудование для изготовления конечного продукта обеспечивает активацию элементов, их формовку, определение емкости и сборку в аккумуляторные блоки (батареи).

Каков процесс производства литий-ионных аккумуляторов?

Производственный процесс включает в себя несколько этапов, включая изготовление анода, катода, с последующей сборкой этих компонентов в полную ячейку. Это многостадийный процесс, требующий надлежащего комплекта оборудование для производства аккумуляторов.

Каковы десять основных этапов производства литий-ионных аккумуляторов?

1. Приготовление суспензии. При изготовлении электродов литий-ионных аккумуляторов сначала необходимо подготовить материалы для положительных электродов, материалы для отрицательных электродов и растворитель. Смешивание ингредиентов является основой для последующего процесса изготовления литий-ионных аккумуляторов, а высококачественное смешивание является основой для качественного завершения последующих процессов нанесения покрытия и каландрирования.
2. Нанесение суспензии на фольгу. Нанесение покрытия заключается в равномерном нанесении готовой суспензии на металлическую фольгу. Эта стадия является ключевым звеном в начальном этапе производства электродов для литиевых аккумуляторов, качество выполнения процесса нанесения покрытия существенно влияет на стабильность, безопасность и срок службы готовой батареи.
3. Сушка. Сушка удаляет излишние количества растворителя с активной массы, нанесенной на металлическую фольгу, с использованием оборудования для вакуумной сушки.
4. Каландрирование. Процесс каландрирования включает уплотнение активного материала электродной ленты путем пропускания ее через пару цилиндрических валов. Частицы материала плотно соприкасаются, что снижает сопротивление электрода и увеличивает плотность энергии на единицу объема, тем самым увеличивая плотность энергии литиевых батарей. Плоскостность электрода после прокатки напрямую влияет на последующий процесс продольной резки, а однородность активного материала электрода также косвенно влияет на характеристики сердечника батареи.
5. Резка электродной ленты. Продольная резка заключается в непрерывном разрезании более широкого рулона электродной ленты на несколько узких кусков требуемой ширины. При продольной резке электрод подвергается сдвигу и разрушению. Гладкость кромки после продольной резки (отсутствие заусенцев, выгибов) является ключевым фактором при оценке производительности станка для продольной резки. Поэтому в процессе резки следует избегать образования заусенцев при надрезе и попадания пыли на поверхность электрода.
6. Вырубка электродов. Вырезается окончательная форма электрода, включая выступы для электродов. На этом этапе у вас будут электроды, которые будут иметь точную форму, необходимую для окончательной сборки элемента.
7. Вакуумная сушка. Окончательная вакуумная сушка – это процесс удаления остаточных количеств электролита с готовых электродов с помощью вакуумной печи. Уменьшение остаточной влаги достигается за счет испарения при низких температурах в результате низкого общего давления.
8. Сборка аккумуляторной ячейки. Сборка аккумуляторной ячейки — это процесс сборки электродного стека, помещение его в корпус и заполнения его электролитом.
9. Формовка. Формовка — это этап электрохимической активации, который приводит к образованию промежуточной фазы твердого электролита (SEI) на аноде батареи во время первых циклов зарядки и разрядки.
10. Старение. Старение — это последний этап, на котором клетки хранятся на полках для выдержки для стабилизации SEI. На этом этапе из соображений безопасности проводится дегазация. Затем элементы тестируются на предмет соответствия определенным критериям производительности, таким как емкость, напряжение и срок службы.