Раванди истеҳсоли батареяи литий

Раванди истеҳсоли батареяи литий

Муқаддимаи умумӣ ба раванди истеҳсоли батареяи литий

Бо тараккиёти босуръатибатареяи литийсаноат, сенарияҳои татбиқи батареяҳои литий идома медиҳанд ва ба як дастгоҳи ҷудонашавандаи энергетикӣ дар ҳаёт ва кори одамон табдил меёбанд.Вақте ки сухан дар бораи раванди истеҳсоли истеҳсолкунандагони батареяи литий фармоишӣ меравад, раванди истеҳсоли батареяи литий асосан дар бар мегирад, компонентњо, молидани, варақ, омодагӣ, печ, shelling, якпаҳлӯ, нонпазӣ, тазриќї моеъ, кафшер ва ғайра. раванди истеҳсоли батареяи литий.Компонентҳои электроди мусбат Электроди мусбати батареяҳои литий аз маводи фаъол, агентҳои интиқолдиҳанда, илтиёмӣ ва ғайра иборат аст. Аввалан, ашёи хом тасдиқ ва пухта мешавад.Умуман, агенти интиқолдиҳанда бояд дар ≈120 ℃ барои 8 соат пухта шавад ва PVDF илтиёмӣ дар ≈80 ℃ барои 8 соат пухта шавад.Новобаста аз он ки маводҳои фаъол (LFP, NCM ва ғайра) нонпазӣ ва хушк карданро талаб мекунанд, аз ҳолати ашёи хом вобаста аст.Дар айни замон, коргоҳи умумии батареяи литий ҳароратро ≤40℃ ва намиро ≤25% RH талаб мекунад.Пас аз хушккунӣ, ширеши PVDF (ҳалкунандаи PVDF, маҳлули NMP) бояд пешакӣ омода карда шавад.Сифати ширеши PVDF барои муқовимати дохилӣ ва кори барқии батарея муҳим аст.Омилҳое, ки ба истифодаи ширеше таъсир мерасонанд, ҳарорат ва суръати омехтаро дар бар мегиранд.Ҳарорати баландтар, зардшавии ширеш ба пайвастшавӣ таъсир мерасонад.Агар суръати омехта хеле тез бошад, ширеш метавонад ба осонӣ осеб расонад.Суръати гардиши мушаххас аз андозаи диски дисперсия вобаста аст.Умуман, суръати хаттии диски дисперсионӣ 10-15 м/с (вобаста ба таҷҳизот) аст.Дар ин вақт, зарфи омехта лозим аст, ки оби гардишро фаъол созад ва ҳарорат бояд ≤30°C бошад.

2

Шӯрбои катодро ба қисмҳо илова кунед.Дар айни замон, шумо бояд ба тартиби илова кардани мавод диққат диҳед.Аввал моддаи фаъол ва агенти гузаронандаро илова кунед, оҳиста омехта кунед, сипас ширешро илова кунед.Вақти ғизодиҳӣ ва таносуби ғизо низ бояд мувофиқи раванди истеҳсоли батареяи литий ба таври қатъӣ амалӣ карда шавад.Сониян, суръати гардиш ва суръати гардиши тачхизот бояд катъиян назорат карда шавад.Умуман, суръати хатти дисперсия бояд аз 17 м/с зиёд бошад.Ин ба кори дастгоҳ вобаста аст.Истеҳсолкунандагони гуногун хеле фарқ мекунанд.Вакуум ва ҳарорати омехтаро низ назорат кунед.Дар ин марҳила андозаи зарраҳо ва часпакии slurry бояд мунтазам муайян карда шавад.Андозаи зарраҳо ва часпакӣ ба мундариҷаи сахт, хосиятҳои моддӣ, пайдарпаии ғизодиҳӣ ва раванди истеҳсоли батареяи литий алоқаманданд.Дар айни замон, раванди анъанавӣ ҳарорати ≤30℃, намӣ ≤25% RH ва дараҷаи вакуумро ≤-0,085mpa талаб мекунад.Шишаро ба зарфи интиқол ё сехи ранг интиқол диҳед.Пас аз интиқол додани шлам, он бояд аз назар гузаронида шавад.Мақсад аз филтр кардани зарраҳои калон, боридани ферромагнитӣ ва дигар моддаҳо мебошад.Зарраҳои калон ба рӯйпӯш таъсир мерасонанд ва метавонанд боиси аз ҳад зиёди худидоракунии батарея ё хатари расиши кӯтоҳ гардад;аз ҳад зиёди маводи ферромагнитӣ дар шлам метавонад боиси аз ҳад зиёди худидоракунии батарея ва дигар камбудиҳо гардад.Талаботи раванди ин раванди истеҳсоли батареяи литий инҳоянд: ҳарорат ≤ 40 ° C, намӣ ≤ 25% RH, андозаи экрани экран ≤ 100 mesh ва андозаи зарраҳо ≤ 15um.

Электроди манфӣингредиентҳо Электроди манфии батареяи литий аз маводи фаъол, агенти интиқолдиҳанда, пайвандкунанда ва дисперсант иборат аст.Аввалан, ашёи хомро тасдиқ кунед.Системаи анъанавии анод як раванди омехтаи об аст (ҳалкунанда оби деионизатсияшуда аст), бинобар ин барои хушконидани ашёи хом талаботи махсус вуҷуд надорад.Раванди истеҳсоли батареяи литий талаб мекунад, ки гузариши оби деионизатсияшуда ≤1us/cm бошад.Талаботи устохона: ҳарорат ≤40℃, намӣ ≤25% RH.Ширеше тайёр кунед.Пас аз муайян кардани ашёи хом, аввал ширеш (аз CMC ва об иборат аст) бояд омода карда шавад.Дар ин лаҳза, графити С ва агенти ноқилро барои омехта кардани хушк ба миксер рехт.Тавсия дода мешавад, ки чангкашак накунед ё оби гардишкунандаро нагиред, зеро ҳангоми омехта кардани хушк зарраҳо экструдсия, молиш ва гарм карда мешаванд.Суръати гардиш суръати пасти 15 ~ 20 rpm аст, давраи пошидан ва суфтакунӣ 2-3 маротиба ва вақти фосила ≈15мин аст.Ширешро ба миксер рехт ва чангкашакро оғоз кунед (≤-0,09mpa).Резинро бо суръати пасти 15 ~ 20 rpm барои 2 маротиба ғун кунед, пас суръатро танзим кунед (суръати паст 35 чархзанӣ, суръати баланд 1200 ~ 1500 чархзанӣ) ва мувофиқи раванди намии ҳар як истеҳсолкунанда тақрибан 15 дақиқа ~ 60 дақиқа кор кунед.Дар охир, SBR-ро ба блендер рехт.Омехтани суръати паст тавсия дода мешавад, зеро SBR полимери занҷири дароз аст.Агар суръати гардиш дар муддати тӯлонӣ хеле тез бошад, занҷири молекулавӣ ба осонӣ мешиканад ва фаъолияташро гум мекунад.Тавсия дода мешавад, ки бо суръати пасти 35-40 чархзанӣ ва суръати баланди 1200-1800 чархзанӣ 10-20 дақиқа омехта кунед.Часпакнокии санҷиш (2000~4000 мПа.с), андозаи зарраҳо (35um≤), таркиби сахт (40-70%), дараҷаи вакуум ва торҳои экран (≤100 mesh).Арзишҳои мушаххаси раванд вобаста ба хосиятҳои физикии мавод ва раванди омехта фарқ мекунанд.Коргоҳ ҳароратро ≤30℃ ва намиро ≤25% RH талаб мекунад.Сарпӯши катодӣ Раванди истеҳсоли батареяи литий ба истихроҷ ё пошидани slurry катод дар сатҳи AB-и коллектори ҷараёни алюминий бо зичии ягонаи сатҳи ≈20 ~ 40 мг/см2 (навъи батареяи сегонаи литий) дахл дорад.Ҳарорати кӯраи одатан аз 4 то 8 гиреҳ болотар аст ва ҳарорати нонпазии ҳар як қисм мувофиқи эҳтиёҷоти воқеӣ аз 95 ° C то 120 ° C танзим карда мешавад, то аз тарқишҳои transverse ва чакидани ҳалкунанда ҳангоми креккунии нонпазӣ пешгирӣ карда шавад.Таносуби суръати ғалтаки пӯшиши интиқол 1.1-1.2 аст ва мавқеи холигӣ ​​20-30um тунук карда мешавад, то фишурдани аз ҳад зиёди мавқеъи тамғакоғазӣ аз сабаби думдоршавӣ ҳангоми сикли батарея, ки метавонад ба боришоти литий оварда расонад.Рутубати рӯйпӯш ≤2000-3000ppm (вобаста ба мавод ва раванд).Ҳарорати мусбати электрод дар устохона ≤30℃ ва намӣ ≤25% аст.Диаграммаи схематикй чунин аст: Диаграммаи схематикии лентаи пӯшиш

3

Даристеҳсоли батареяи литийравандипӯшонидани электроди манфӣба истихроҷ ё пошидани slurry электроди манфӣ дар сатҳи AB коллектори ҷорӣ мис дахл дорад.Зичии ягонаи рӯизаминӣ ≈ 10~15 мг/см2.Ҳарорати кӯраи пӯшиш одатан 4-8 бахш (ё бештар аз он) дорад ва ҳарорати нонпазии ҳар як бахш 80 ℃ ~ 105 ℃ аст.Онро мувофиқи эҳтиёҷоти воқеӣ танзим кардан мумкин аст, то аз тарқишҳои нонпазӣ ва тарқишҳои transverse пешгирӣ карда шавад.Таносуби суръати интиқоли ғалтаки интиқол 1,2-1,3 аст, фосила 10-15um лоғар шудааст, консентратсияи ранг ≤3000ppm, ҳарорати манфии электрод дар устохона ≤30℃ ва намӣ ≤25% аст.Пас аз хушк шудани қабати мусбии лавҳаи мусбӣ, барабан бояд дар давоми вақти раванд мувофиқ карда шавад.Ролик барои фишурдани варақи электрод (массаи либос ба як ҳаҷми воҳид) истифода мешавад.Дар айни замон, дар раванди истеҳсоли батареяи литий ду усули мусбати пахшкунии электрод вуҷуд дорад: фишори гарм ва фишори сард.Дар муқоиса бо фишори сард, фишори гарм фишурдани бештар ва суръати бозгашти камтар дорад.Бо вуҷуди ин, раванди фишори сард нисбатан содда ва осон барои идора ва назорат аст.Таҷҳизоти асосии ғилдирак барои ноил шудан ба арзишҳои зерини раванд, зичии фишурдашавӣ, суръати бозгашт ва дарозшавӣ мебошад.Дар баробари ин кайд кардан лозим аст, ки дар сатхи порчаи чуякхо чипхои шикаста, порахои сахт, масолехи афтода, канорхои мавчнок ва гайра рох дода намешавад, дар холигй ба шикастан рох дода намешавад.Дар айни замон, ҳарорати муҳити коргоҳ: ≤23℃, намӣ: ≤25%.Зичии ҳақиқии маводи анъанавии ҷорӣ:

4

Пайвасткунии маъмулан истифодашаванда:

Суръати бархӯрд: бозгашти умумӣ 2-3 мкм

Дарозиш: Варақаи электроди мусбат одатан ≈1,002 аст

5

 

Пас аз ба итмом расидани ролҳои электроди мусбат, қадами оянда тақсим кардани тамоми порчаи электрод ба тасмаҳои хурди якхела (ба баландии батарея мувофиқ аст) аст.Ҳангоми буридан, ба буррҳои порчаи сутун диққат диҳед.Зарур аст, ки порчахои сутунхоро дар самтхои X ва Y бо ёрии тачхизоти ду-рахшонй хаматарафа тафтиш кардан лозим аст.Раванди дарозии бурр дарозии Y≤1/2 H ғафсӣ диафрагма.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃ ва нуқтаи шабнам ≤-30℃ бошад.Раванди истеҳсоли варақаҳои электроди манфи барои варақаҳои электроди манфии батареяи литий бо электродҳои мусбат якхела аст, аммо тарҳи раванд гуногун аст.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃ ва намӣ ≤25% бошад.Зичии воқеии маводҳои маъмулии манфии электрод:

6

Фишоркунии электроди манфии маъмулан истифодашаванда: Меъёри бозгашт: Бозгашти умумӣ 4-8um Дарозиш: Пласти мусбӣ ба таври умум ≈ 1.002 Раванди истеҳсоли буридани электроди мусбати батареяи литий ба раванди кандакории электродҳои мусбат шабоҳат дорад ва ҳарду бояд буррҳоро дар X ва самтҳои Y.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃ ва нуқтаи шабнам ≤-30℃ бошад.Пас аз он ки плитаи мусбӣ барои кашидан омода аст, лавҳаи мусбӣ бояд хушк карда шавад (120 ° C), ва сипас варақи алюминий кафшер ва бастабандӣ карда мешавад.Дар ин раванд, бояд дарозии ҷадвал ва паҳнои қолаб ба назар гирифта шавад.Тарҳи **650 (масалан, батареяи 18650) ҳамчун намуна гирифта, тарҳи дорои варақаҳои кушода асосан ба баррасии ҳамкории оқилонаи лавҳаҳои катодӣ ҳангоми кафшери чуқури сарпӯш ва рол мебошад.Агар лавҳаҳои сутунҳо барои муддати тӯлонӣ дар фош шаванд, дар ҷараёни печонидани чархзанӣ ба осонӣ дар байни лавҳаҳои сутун ва ҷилди пӯлод расиши кӯтоҳ ба амал меояд.Агар қуттӣ хеле кӯтоҳ бошад, сарпӯшро кафшер кардан мумкин нест.Дар айни замон, ду намуди сарлавҳаҳои кафшери ултрасадо вуҷуд доранд: хаттӣ ва нуқташакл.Равандҳои дохилӣ асосан сарлавҳаҳои кафшери хатиро бо назардошти баррасиҳои ҷараён ва қувваи кафшер истифода мебаранд.Илова бар ин, ширеши ҳарорати баланд барои пӯшидани лавҳаҳои кафшер истифода мешавад, асосан барои пешгирӣ кардани хатари ноқилҳои кӯтоҳе, ки аз пораҳои металлӣ ва партовҳои металлӣ ба вуҷуд меоянд.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃, нуқтаи шабнам бояд ≤-30℃ ва маводи намии катод ≤500-1000ppm бошад.

8 78

 

Тайёр кардани табақи манфӣПлитаи манфиро хушк кардан (105—110°С), баъд лавхахои никелиро кафшер ва бастабандй мекунанд.Дарозии ҷадвали кафшер ва паҳнои ташаккул низ бояд ба назар гирифта шавад.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃, нуқтаи шабнам бояд ≤-30 ℃ ва маводи намии электроди манфӣ ≤500-1000ppm бошад.Печ кардан аз он иборат аст, ки сепаратор, варақи электроди мусбат ва варақи электроди манфиро ба ядрои оҳанӣ тавассути мошини печанда печонед.Принсип аз он иборат аст, ки электроди мусбатро бо электроди манфӣ печонида, баъд электродҳои мусбат ва манфиро тавассути сепаратор ҷудо кунед.Азбаски электроди манфии системаи анъанавӣ электроди идоракунии тарҳи батарея аст, тарҳи иқтидор нисбат ба электроди мусбат баландтар аст, то ҳангоми пуркунии ташаккул, Li+ -и электроди мусбӣ дар "холӣ" нигоҳ дошта шавад. электроди манфӣ.Ҳангоми печидан ба шиддати печ ва ҷойгиршавии порчаи қутбҳо диққати махсус додан лозим аст.Шиддати аз ҳад хурди печ ба муқовимати дохилӣ ва суръати ҷойгиркунии манзил таъсир мерасонад.Шиддати аз ҳад зиёд метавонад ба хатари расиши кӯтоҳ ё шикаста оварда расонад.Ҳамоҳангӣ ба мавқеи нисбии электроди манфӣ, электроди мусбат ва ҷудокунанда ишора мекунад.Бари электроди манфй 59,5 мм, электроди мусбат 58 мм, сепаратор — 61 мм.Барои пешгирӣ кардани хатари ноқилҳои кӯтоҳ, ин се дар давоми бозӣ мувофиқ карда мешаванд.Шиддати печ одатан байни 0,08-0,15Мпа барои қутби мусбат, 0,08-0,15Мпа барои қутби манфӣ, 0,08-0,15Мпа барои диафрагмаи боло ва 0,08-0,15Мпа барои диафрагмаи поёнӣ аст.Танзимоти мушаххас аз таҷҳизот ва раванд вобаста аст.Ҳарорати муҳити ин коргоҳ ≤23℃, нуқтаи шабнам ≤-30℃ ва маводи намӣ ≤500-1000ppm аст.

9

Пеш аз он ки ядрои батареяи пӯшида ба корпус насб карда шавад, санҷиши Hi-Pot 200 ~ 500 В лозим аст (барои санҷидани он, ки батареяи баландшиддат ноқилҳои кӯтоҳ аст) ва чангкашак инчунин барои назорати минбаъдаи чанг пеш аз насб кардан лозим аст. парванда.Се нуқтаи асосии назорати батареяҳои литийӣ намӣ, буррҳо ва чанг мебошанд.Пас аз анҷом додани раванди қаблӣ, муҳаррики поёниро ба қаъри ядрои батарея гузоред, варақи электроди мусбатро хам кунед, то рӯи он ба сӯрохи печи ядрои батарея рӯ ба рӯ шавад ва дар ниҳоят онро амудӣ ба қабати пӯлод ё қабати алюминий гузоред.Намунаи 18650-ро мисол мегирем, диаметри берунӣ ≈ 18 мм + баландӣ ≈ 71,5 мм.Ҳангоме ки майдони буриши ядрои захм аз майдони буриши дохилии корпуси пӯлод хурдтар аст, суръати воридкунии корпуси пӯлод тақрибан аз 97% то 98,5% аст.Зеро арзиши бозгашти порчаи қутб ва дараҷаи воридшавии моеъ ҳангоми тазриқи баъдӣ бояд ба назар гирифта шавад.Ҳамон раванде, ки зери қабати рӯизаминӣ ҷойгир карда мешавад, васл кардани қабати болоиро дар бар мегирад.Ҳарорати муҳити цех бояд ≤23℃ ва нуқтаи шабнам ≤-40℃ бошад.

10

 

Рол карданба мобайни ядрои кафшер пинхои кафшерро (одатан аз мис ё хӯлаи) мегузорад.Таҷҳизоти кафшерии маъмулан истифодашаванда Φ2.5 * 1.6мм мебошанд ва қувваи кафшери электроди манфӣ барои тахассус бояд ≥12N бошад.Агар он хеле паст бошад, он ба осонӣ боиси кафшери виртуалӣ ва муқовимати аз ҳад зиёди дохилӣ мегардад.Агар он хеле баланд бошад, кафшер кардани қабати никел дар рӯи қабати пӯлод осон аст, ки дар натиҷа пайвандҳои кафшерӣ ба вуҷуд меоянд, ки боиси хатарҳои пинҳонӣ ба монанди занг ва ихроҷ мешаванд.Фаҳмиши оддии чуқури ғелондашуда бе ҷунбиш мустаҳкам кардани ядрои аккумулятор дар корпус мебошад.Дар раванди истеҳсоли ин батареяи литий, бояд ба мувофиқати суръати экструзияи transverse ва суръати пахшкунии тӯлонӣ диққати махсус дода шавад, то ки корпусро бо суръати аз ҳад баланд бурида нашаванд ва қабати никелии чуқурӣ меафтад, агар суръати тӯлонӣ хеле зуд аст ё ба баландии чуқур таъсир мерасонад ва мӯҳр таъсир мерасонад.Санҷидан лозим аст, ки оё арзишҳои раванди чуқурии чуқурӣ, дарозӣ ва баландии чуқурӣ ба стандартҳо мувофиқат мекунанд (бо ҳисобҳои амалӣ ва назариявӣ).Андозаҳои маъмулии плитаҳо 1,0, 1,2 ва 1,5 мм мебошанд.Пас аз ба итмом расидани чуқури ғелонда, тамоми мошинро дубора тоза кардан лозим аст, то ки партовҳои металлӣ пешгирӣ карда шавад.Дараҷаи вакуум бояд ≤-0.065Mpa бошад ва вақти чангкашак бояд 1~2с бошад.Талаботи ҳарорати муҳити ин коргоҳ ≤23℃ ва нуқтаи шабнам ≤-40℃ аст.Пухтупази асосии батарея Пас аз печонидани варақаҳои батареяи силиндрӣ раванди навбатии истеҳсоли батареяи литий хеле муҳим аст: нонпазӣ.Дар вацти истедсоли ячейкадои аккумулятор микдори муайяни намнокй чорй карда мешавад.Агар намӣ дар доираи стандарти вақт назорат карда нашавад, ба фаъолият ва бехатарии батарея таъсири ҷиддӣ мерасонад.Умуман, барои нонпазӣ танӯри автоматии вакуумӣ истифода мешавад.Ҳуҷраҳоро, ки пухта мешаванд, бодиққат ҷойгир кунед, хушккуниро ба танӯр гузоред, параметрҳоро муқаррар кунед ва ҳароратро то 85 ° C боло баред (батареяҳои фосфати оҳании литийро мисол гиред).Стандартҳои нонпазӣ барои якчанд хусусиятҳои гуногуни ҳуҷайраҳои батарея инҳоянд:

11

Инъекцияи моеъРаванди истеҳсоли батареяи литий санҷиши намии ҳуҷайраҳои батареяи пухтаро дар бар мегирад.Танҳо пас аз расидан ба стандартҳои қаблии нонпазӣ шумо метавонед ба қадами оянда гузаред: сӯзандоруи электролит.Батареяҳои пухтаро зуд ба қуттии дастпӯшаки чангкашак гузоред, вазнро баркашед ва сабт кунед, ба косаи сӯзандору гузоред ва вазни пешбинишудаи электролитро ба коса илова кунед (одатан санҷиши батареяи ба моеъ таъмидшуда гузаронида мешавад: батареяро ба коса гузоред. миёна).Ядрои батареяро ба электролит гузоред, онро барои муддате тар кунед, иқтидори максималии азхудкунии моеъи батареяро санҷед (одатан моеъро мувофиқи ҳаҷми таҷрибавӣ пур кунед), онро ба қуттии вакуумӣ барои вакуум гузоред (дараҷаи вакуум ≤ - 0,09Мпа) ва воридшавии электролитро ба электрод метезонад.Пас аз чанд давра, қисмҳои батареяро ҷудо кунед ва онҳоро баркашед.Ҳисоб кунед, ки оё ҳаҷми сӯзандору ба арзиши тарҳ мувофиқат мекунад.Агар он камтар бошад, онро пур кардан лозим аст.Агар аз ҳад зиёд бошад, танҳо то он даме, ки шумо ба талаботи тарҳ мувофиқат кунед, зиёдатӣ резед.Муҳити қуттии дастпӯшак ҳарорати ≤23℃ ва нуқтаи шабнамро ≤-45℃ талаб мекунад.

12

кафшерДар давоми ин раванди истеҳсоли батареяи литий, сарпӯши батарея бояд дар қуттии дастпӯшак пешакӣ ҷойгир карда шавад ва сарпӯши батарея бояд бо як даст дар қолаби поёнии мошини кафшери суперкафшерӣ ҷойгир карда шавад ва ядрои батарея бо дасти дигар нигоҳ дошта шавад. даст.Қуттии мусбати ҳуҷайраи батареяро бо қуттии терминали сарпӯш мувофиқ кунед.Пас аз тасдиқи он, ки қуттии терминали мусбӣ бо қуттии терминали сарпӯш мувофиқ аст, ба мошини кафшери ултрасадо қадам занед.Баъд ба пои дастгохи кафшеркунй кадам занед.Пас аз он, агрегати батарея бояд пурра тафтиш карда шавад, то таъсири кафшери лавҳаҳои кафшерро тафтиш кунад.

 

Мушоҳида кунед, ки лавҳаҳои кафшер мувофиқат мекунанд.

 

Лавҳаи кафшерро бодиққат кашед, то бубинед, ки он фуҷур аст.

 

Батареяҳое, ки сарпӯши батареяашон сахт кафшер карда нашудааст, бояд дубора кафшер карда шаванд.

 


Вақти фиристодан: 27 май-2024