Ітый-іённыя акумулятары маюць шырокі спектр прымянення. Згодна з класіфікацыяй абласцей прымянення, іх можна падзяліць на акумулятары для захоўвання энергіі, акумулятары харчавання і акумулятары для бытавой электронікі.
- Батарэі для захоўвання энергіі ахопліваюць захоўванне энергіі ў сувязі, захоўванне энергіі, размеркаваныя энергетычныя сістэмы і г.д.;
- Акумулятарныя батарэі ў асноўным выкарыстоўваюцца ў галіне энергетыкі, абслугоўваючы рынак, у тым ліку новых энергетычных транспартных сродкаў, электрычных аўтапагрузчыкаў і г.д.;
- Батарэі для бытавой электронікі ахопліваюць спажывецкую і прамысловую сферу, у тым ліку разумнае вымярэнне, інтэлектуальную бяспеку, інтэлектуальны транспарт, Інтэрнэт рэчаў і г.д.
Літый-іённы акумулятар — гэта складаная сістэма, якая ў асноўным складаецца з анода, катода, электраліта, сепаратара, токазборніка, злучнага рэчыва, праводнага рэчыва і гэтак далей, у якой удзельнічаюць такія рэакцыі, як электрахімічная рэакцыя анода і катода, праводнасць іонаў літыя і электронная праводнасць, а таксама цеплаперадача.
Працэс вытворчасці літыевых батарэй адносна працяглы, і ў ім удзельнічае больш за 50 працэсаў.
Літыевыя акумулятары па форме можна падзяліць на цыліндрычныя, квадратныя алюмініевыя, кішэнныя і пласціністыя. Існуюць некаторыя адрозненні ў іх вытворчым працэсе, але ў цэлым працэс вытворчасці літыевых акумулятараў можна падзяліць на пачатковы этап (выраб электродаў), прамежкавы этап (сінтэз элементаў) і канчатковы этап (фармаванне і ўпакоўка).
У гэтым артыкуле будзе прадстаўлены працэс вытворчасці літыевых батарэй.
Мэта вытворчага працэсу — завяршыць выраб электрода (анода і катода). Асноўныя працэсы ўключаюць: суспензію/змешванне, нанясенне пакрыцця, каландраванне, рэзку і высечку.
Змешванне/суспензія
Суспензія/змешванне — гэта раўнамернае змешванне цвёрдых матэрыялаў анода і катода акумулятара, а затым даданне растваральніка для атрымання суспензіі. Змешванне суспензіі з'яўляецца пачаткам працы на пярэднім канцы лініі і папярэднім этапам завяршэння наступных працэсаў пакрыцця, каландравання і іншых.
Суспензія літыевых акумулятараў падзяляецца на суспензію станоўчых электродаў і суспензію адмоўных электродаў. У змяшальнік змяшчаюць актыўныя рэчывы, праводны вуглярод, загушчальнік, злучнае рэчыва, дабаўку, растваральнік і г.д. У выніку змешвання атрымліваюць аднастайную дысперсію цвёрдай і вадкай суспензійнай суспензіі для пакрыцця.
Высокаякаснае змешванне з'яўляецца асновай для якаснага завяршэння наступнага працэсу, што прама ці ўскосна паўплывае на бяспеку і электрахімічныя характарыстыкі акумулятара.
Пакрыццё
Пакрыццё — гэта працэс нанясення станоўчага і адмоўнага актыўнага матэрыялу на алюмініевую і медную фальгу адпаведна, а затым іх злучэння з праводнымі рэчывамі і злучным рэчывам для ўтварэння ліста электрода. Затым растваральнікі выдаляюцца шляхам сушкі ў печы, каб цвёрдае рэчыва звязалася з падкладкай і ўтварыла спіраль ліста дадатнага і адмоўнага электродаў.
Катоднае і аноднае пакрыццё
Катодныя матэрыялы: Існуе тры тыпы матэрыялаў: слаістая структура, шпінельная структура і алівін, якія адпавядаюць адпаведна трайным матэрыялам (і кобальтату літыя), манганату літыя (LiMn2O4) і фасфату літыя-жалеза (LiFePO4).
Анодныя матэрыялы: У цяперашні час анодныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца ў камерцыйных літый-іённых акумулятарах, у асноўным уключаюць вугляродныя і невугляродныя матэрыялы. Сярод іх вугляродныя матэрыялы ўключаюць графітавы анод, які з'яўляецца найбольш распаўсюджаным у цяперашні час, а таксама неўпарадкаваны вугляродны анод, цвёрды вуглярод, мяккі вуглярод і г.д.; невугляродныя матэрыялы ўключаюць крэмніевы анод, тытанат літыя (LTO) і г.д.
Як асноўнае звяно пачатковага этапу, якасць выканання працэсу пакрыцця істотна ўплывае на кансістэнцыю, бяспеку і тэрмін службы гатовай батарэі.
Каландаванне
Пакрыты электрод дадаткова ўшчыльняецца валікам, так што актыўнае рэчыва і калектар знаходзяцца ў цесным кантакце адзін з адным, што памяншае адлегласць руху электронаў, памяншае таўшчыню электрода і павялічвае грузападымальнасць. Адначасова гэта можа знізіць унутраны супраціў акумулятара, павялічыць праводнасць і палепшыць каэфіцыент выкарыстання аб'ёму акумулятара, што павялічвае яго ёмістасць.
Плоскасць электрода пасля працэсу каландравання непасрэдна ўплывае на эфект наступнага працэсу разразання. Аднастайнасць актыўнага рэчыва электрода таксама ўскосна ўплывае на прадукцыйнасць ячэйкі.
Разразанне
Разразанне — гэта бесперапыннае падоўжнае разразанне шырокай электроднай шпулькі на вузкія лустачкі патрэбнай шырыні. Пры разразанні электрод падвяргаецца зруху і ламаецца. Пляскавітасць краю пасля разразання (адсутнасць задзірын і выгібаў) з'яўляецца ключом да ацэнкі прадукцыйнасці.
Працэс вырабу электрода ўключае зварку накладкі электрода, нанясенне ахоўнай клейкай паперы, абгортку накладкі электрода і лазерную выразку накладкі электрода для наступнай намоткі. Высечка - гэта штампоўка і наданне формы пакрытаму электроду для наступнай апрацоўкі.
З-за высокіх патрабаванняў да бяспекі літый-іённых акумулятараў, дакладнасць, стабільнасць і аўтаматызацыя абсталявання вельмі запатрабаваныя ў працэсе вытворчасці літый-іённых акумулятараў.
Як лідэр у галіне абсталявання для вымярэння літыевых электродаў, кампанія Dacheng Precision выпусціла серыю прадуктаў для вымярэння электродаў на пачатковым этапе вытворчасці літыевых акумулятараў, такіх як рэнтгенаўскі/β-выпраменьвальны датчык плоскасці, датчык таўшчыні і плоскасці CDM, лазерны датчык таўшчыні і гэтак далей.
- Суперрэнтгенаўскі датчык плоскасці
Ён адаптуецца да вымярэння шырыні пакрыцця больш за 1600 мм, падтрымлівае звышхуткаснае сканаванне і выяўляе дэталёвыя асаблівасці, такія як зоны патанчэння, драпіны і керамічныя краю. Ён можа дапамагчы пры нанясенні пакрыццяў у замкнёным цыкле.
- Рэнтгенаўскі/β-выпраменьвальны датчык плоскасці
Ён выкарыстоўваецца ў працэсе пакрыцця электродаў акумулятара і працэсе пакрыцця керамікай сепаратара для правядзення онлайн-тэсціравання паверхневай шчыльнасці вымяранага аб'екта.
- Вымяральнік таўшчыні і плошчавай шчыльнасці CDM
Яго можна ўжываць у працэсе нанясення пакрыццяў: онлайн-выяўленне падрабязных характарыстык электродаў, такіх як прапушчанае пакрыццё, недахоп матэрыялу, драпіны, контуры таўшчыні ўчасткаў разрэджвання, выяўленне таўшчыні AT9 і г.д.;
- Шматкадравая сінхронная вымяральная сістэма сачэння
Ён выкарыстоўваецца для працэсу нанясення пакрыццяў на катод і анод літыевых акумулятараў. Ён выкарыстоўвае некалькі кадраў сканавання для выканання сінхронных вымярэнняў адсочвання на электродах. Пяцікадравая сінхронная вымяральная сістэма адсочвання здольная кантраляваць вільготную плёнку, колькасць чыстага пакрыцця і электрод.
- Лазерны таўшчынямер
Ён выкарыстоўваецца для выяўлення электрода ў працэсе нанясення пакрыцця або каландравання літыевых батарэй.
- Аўтаматычны вымяральнік таўшчыні і памераў
Ён выкарыстоўваецца для вызначэння таўшчыні і памераў электродаў у працэсе нанясення пакрыцця або каландравання літыевых батарэй, што павышае эфектыўнасць і кансістэнцыю.
Час публікацыі: 31 жніўня 2023 г.
