Jak jsme již zmínili, typický proces výroby lithium-iontových baterií lze rozdělit do tří fází: vstupní fáze (výroba elektrod), mezifáze (syntéza článků) a závěrečná fáze (formování a balení). Dříve jsme představili vstupní fázi a tento článek se zaměří na mezifázi.
Mezifází procesu výroby lithiových baterií je montážní sekce, jejímž cílem je dokončení výroby článků. Konkrétně mezifází procesu je uspořádané sestavení (kladných a záporných) elektrod vyrobených v předchozím procesu se separátorem a elektrolytem.
Vzhledem k různým strukturám ukládání energie různých typů lithiových baterií, včetně prizmatických hliníkových baterií, válcových baterií a pouzdrových baterií, čepelových baterií atd., existují zjevné rozdíly v jejich technickém procesu ve střední fázi procesu.
Mezistupeň procesu výroby hranolové hliníkové baterie a válcové baterie spočívá v navíjení, vstřikování elektrolytu a balení.
Mezifází procesu výroby kapsových a čepelových baterií je stohování, vstřikování elektrolytu a balení.
Hlavní rozdíl mezi nimi je proces navíjení a proces stohování.
Navíjení
Proces navíjení článku spočívá v tom, že se katoda, anoda a separátor protáhnou navíjecím strojem a sousední katoda a anoda jsou odděleny separátorem. V podélném směru článku je separátor nad anodou a anoda nad katodou, aby se zabránilo zkratu způsobenému kontaktem mezi katodou a anodou. Po navinutí je článek upevněn lepicí páskou, aby se zabránilo jeho rozpadnutí. Poté článek pokračuje do dalšího procesu.
V tomto procesu je důležité zajistit, aby nedocházelo k fyzickému kontaktu mezi kladnou a zápornou elektrodou a aby záporná elektroda mohla zcela zakrýt kladnou elektrodu v horizontálním i vertikálním směru.
Vzhledem k vlastnostem procesu navíjení jej lze použít pouze k výrobě lithiových baterií pravidelného tvaru.
Stohování
Naproti tomu proces stohování stohuje kladné a záporné elektrody a separátor a vytváří tak stohovací článek, který lze použít k výrobě lithiových baterií pravidelných i abnormálních tvarů. Má vyšší stupeň flexibility.
Stohování je obvykle proces, při kterém se kladné a záporné elektrody a separátor vrstvu po vrstvě stohují v pořadí kladná elektroda-separátor-záporná elektroda a tvoří tak stohovací článek s proudovým kolektorem.jako záložky. Metody stohování sahají od přímého stohování, při kterém je oddělovač odříznut, až po skládání do tvaru Z, při kterém není oddělovač odříznut a je stohován do tvaru Z.
Při procesu stohování nedochází k ohýbání stejného elektrodového plechu a při navíjení se nevyskytuje problém s „C-rohy“. Proto lze plně využít prostor v rohu vnitřního pláště a kapacita na jednotku objemu je vyšší. Ve srovnání s lithiovými bateriemi vyrobenými navíjením mají lithiové baterie vyrobené stohováním zjevné výhody v hustotě energie, bezpečnosti a vybíjecím výkonu.
Proces navíjení má relativně delší vývojovou historii, je vyspělý, má nízké náklady a vysoký výtěžek. S rozvojem vozidel na nová paliva se však proces stohování stal vycházející hvězdou s vysokým využitím objemu, stabilní strukturou, nízkým vnitřním odporem, dlouhou životností a dalšími výhodami.
Ať už se jedná o navíjení nebo stohování, oba mají zjevné výhody a nevýhody. Stohování baterií vyžaduje několik odříznutí elektrody, což má za následek delší průřez než samotná konstrukce vinutí a zvyšuje riziko vzniku otřepů. U navíjení baterií jejich rohy zabírají místo a nerovnoměrné napětí a deformace vinutí mohou způsobit nehomogenitu.
Proto je následné rentgenové vyšetření nesmírně důležité.
Rentgenové vyšetření
Hotové vinuté a stohované baterie by měly být testovány, aby se ověřilo, zda jejich vnitřní struktura odpovídá výrobnímu procesu, jako je uspořádání stohovaných nebo vinutých článků, vnitřní struktura výstupků a přesah kladných a záporných elektrod atd., aby se kontrolovala kvalita výrobků a zabránilo se toku nekvalifikovaných článků do následných procesů.
Pro rentgenové testování uvedla společnost Dacheng Precision na trh řadu rentgenových zobrazovacích inspekčních zařízení:
Rentgenový offline CT přístroj pro kontrolu baterií
Rentgenový offline CT přístroj pro kontrolu baterií: 3D zobrazování. Prostřednictvím řezu lze přímo detekovat přesah článku v délce a šířce. Výsledky detekce nebudou ovlivněny zkosením nebo ohybem elektrody, výstupkem nebo keramickým okrajem katody.
Rentgenový in-line kontrolní stroj pro vinutí baterií
Rentgenový in-line inspekční stroj na vinutí baterií: Toto zařízení je připojeno k předřazenému dopravníku pro automatické vyjímání bateriových článků. Bateriové články budou vloženy do zařízení pro interní cyklické testování. Zemní články budou vybírány automaticky. Maximálně 65 vrstev vnitřních a vnějších kroužků je kompletně zkontrolováno.
Rentgenový inline válcový inspekční stroj na baterie
Zařízení vyzařuje rentgenové záření prostřednictvím rentgenového zdroje, které proniká baterií. Zobrazovací systém přijímá rentgenové snímky a pořizuje fotografie. Systém zpracovává snímky pomocí vlastního softwaru a algoritmů a automaticky měří a určuje, zda se jedná o kvalitní výrobky, a vybírá ty špatné. Přední a zadní část zařízení lze propojit s výrobní linkou.
Rentgenový in-line kontrolní stroj na baterie
Zařízení je připojeno k předřazenému přenosovému vedení. Dokáže automaticky přijímat články a umisťovat je do zařízení pro detekci vnitřní smyčky. Dokáže automaticky třídit NG články a OK články jsou automaticky umisťovány na přenosové vedení do následného zařízení, čímž se dosahuje plně automatické detekce.
Rentgenový digitální inspekční stroj pro baterie
Zařízení je připojeno k předřazenému přenosovému vedení. Může automaticky odebírat články nebo je ručně načítat a poté je vkládat do zařízení pro detekci vnitřní smyčky. Dokáže automaticky třídit zemní plynové baterie, vyjmuté baterie OK se automaticky vloží do přenosového vedení nebo desky a odešle se do následného zařízení pro dosažení plně automatické detekce.
Čas zveřejnění: 13. září 2023
