Как мы уже упоминали, типичный процесс производства литий-ионных аккумуляторов можно разделить на три этапа: начальный этап (изготовление электродов), промежуточный этап (синтез ячеек) и заключительный этап (формование и упаковка). Ранее мы уже рассматривали начальный этап, а в этой статье мы рассмотрим промежуточный этап.
Промежуточным этапом процесса производства литиевых аккумуляторов является сборочный участок, целью которого является завершение изготовления ячеек. В частности, промежуточный этап заключается в упорядоченной сборке электродов (положительного и отрицательного), изготовленных на предыдущем этапе, с сепаратором и электролитом.
Из-за различий в структурах накопления энергии у разных типов литиевых батарей, включая призматические батареи с алюминиевым корпусом, цилиндрические батареи и пакетные батареи, плоские батареи и т. д., существуют очевидные различия в их техническом процессе на среднем этапе.
Промежуточным этапом технологического процесса изготовления призматических аккумуляторов с алюминиевым корпусом и цилиндрических аккумуляторов является намотка, впрыск электролита и упаковка.
Промежуточным этапом процесса изготовления пакетированных и плоских аккумуляторов является укладка, заливка электролита и упаковка.
Основное различие между ними заключается в процессе намотки и укладки.
Намотка
Процесс намотки ячейки заключается в прокатке катода, анода и сепаратора через намоточную машину, при этом соседние катод и анод разделяются сепаратором. В продольном направлении ячейки сепаратор располагается над анодом, а анод над катодом, чтобы предотвратить короткое замыкание, возникающее при контакте катода и анода. После намотки ячейка фиксируется клейкой лентой, чтобы предотвратить её развал. Затем ячейка переходит к следующему этапу.
При этом важно обеспечить отсутствие физического контакта между положительным и отрицательным электродами, а также то, чтобы отрицательный электрод мог полностью перекрывать положительный электрод как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.
Из-за особенностей процесса намотки его можно использовать только для изготовления литиевых аккумуляторов правильной формы.
Укладка
В отличие от этого, процесс штабелирования предполагает укладку положительных и отрицательных электродов, а также сепаратора друг на друга, образуя стековую ячейку, которую можно использовать для производства литиевых аккумуляторов как обычной, так и нестандартной формы. Он обладает большей гибкостью.
Сборка обычно представляет собой процесс, при котором положительные и отрицательные электроды, а также сепаратор укладываются слой за слоем в порядке «положительный электрод — сепаратор — отрицательный электрод», образуя ячейку со стеком и токосъемником.как выступы. Методы укладки варьируются от прямой укладки, при которой разделитель обрезается, до Z-образной фальцовки, при которой разделитель не обрезается и укладывается в форме буквы Z.
В процессе штабелирования не возникает изгиба электродной пластины, а также не возникает проблема «С-образных углов» при намотке. Таким образом, угловое пространство во внутренней оболочке может быть использовано полностью, а ёмкость на единицу объёма выше. По сравнению с литиевыми аккумуляторами, изготовленными методом намотки, литиевые аккумуляторы, изготовленные методом штабелирования, обладают очевидными преимуществами в плане плотности энергии, безопасности и разрядных характеристик.
Процесс намотки имеет относительно долгую историю развития, является отработанным, обладает низкой стоимостью и высокой производительностью. Однако с развитием новых видов транспорта на энергии процесс штабелирования стал восходящей звездой благодаря высокой производительности, стабильной конструкции, низкому внутреннему сопротивлению, длительному сроку службы и другим преимуществам.
Независимо от того, наматывается ли обмотка или укладывается в стопку, оба метода имеют очевидные преимущества и недостатки. Сборка батареи требует нескольких срезов электрода, что приводит к увеличению поперечного сечения по сравнению с конструкцией обмотки и повышению риска образования заусенцев. Что касается намотки, её углы занимают много места, а неравномерное натяжение и деформация обмотки могут привести к неоднородности.
Поэтому последующее рентгенологическое исследование становится чрезвычайно важным.
Рентгеновское исследование
Готовые обмоточные и пакетные батареи должны быть испытаны на соответствие их внутренней структуры производственному процессу, например, выравнивание ячеек пакета или обмотки, внутренняя структура выводов, выступ положительных и отрицательных электродов и т. д., чтобы контролировать качество продукции и не допускать попадания некачественных ячеек в последующие процессы;
Для проведения рентгеновских испытаний компания Dacheng Precision выпустила серию рентгеновского контрольно-измерительного оборудования:
Рентгеновский автономный компьютерный инспекционный аппарат для аккумуляторных батарей
Рентгеновский офлайн-компьютер для контроля аккумуляторов: 3D-визуализация. В разрезе можно напрямую определить выступы элементов по длине и ширине. На результаты контроля не влияют фаска или изгиб электрода, выступ или керамическая кромка катода.
Рентгеновская машина для проверки обмоток аккумуляторных батарей
Рентгеновская инспекционная машина для линейной инспекции обмоток аккумуляторных батарей: это оборудование состыковано с конвейерной линией, обеспечивающей автоматический сбор аккумуляторных элементов. Аккумуляторные элементы помещаются в оборудование для проведения внутренних циклических испытаний. Отбор элементов NG осуществляется автоматически. Проверяется до 65 слоёв внутренних и внешних колец.
Рентгеновская поточная машина для проверки цилиндрических аккумуляторных батарей
Оборудование испускает рентгеновские лучи через источник рентгеновского излучения, проникающие через аккумулятор. Система обработки изображений получает рентгеновские снимки и делает фотографии. Система обрабатывает изображения с помощью разработанного ею программного обеспечения и алгоритмов, автоматически измеряет и определяет качество продукции, а также выявляет брак. Передняя и задняя части устройства могут быть подключены к производственной линии.
Рентгеновская поточная инспекционная машина для аккумуляторных батарей
Оборудование подключено к линии передачи данных выше по течению. Оно может автоматически принимать ячейки и помещать их в оборудование для обнаружения внутри контура. Оно может автоматически сортировать ячейки NG, а ячейки OK автоматически помещаются в линию передачи и в последующее оборудование для обеспечения полностью автоматического обнаружения.
Рентгеновская поточная цифровая машина для проверки аккумуляторных батарей
Оборудование подключено к линии передачи данных выше по течению. Оно может автоматически или вручную загружать элементы питания, а затем помещать их в оборудование для внутренней петлевой диагностики. Устройство автоматически сортирует неисправные аккумуляторы, а извлекаемые исправные аккумуляторы автоматически помещаются в линию передачи или на пластину и отправляются на нижестоящее оборудование для полностью автоматической диагностики.
Время публикации: 13 сентября 2023 г.
