Zoals we eerder al aangaven, kan een typisch productieproces voor lithium-ionbatterijen worden onderverdeeld in drie fasen: het front-endproces (elektrodeproductie), het middle-stageproces (celsynthese) en het back-endproces (vorming en verpakking). We hebben het front-endproces eerder geïntroduceerd, en dit artikel zal zich richten op het middle-stageproces.
De middelste fase van de productie van lithiumbatterijen is de assemblage. Het productiedoel is om de productie van de cellen te voltooien. Concreet bestaat de middelste fase uit het ordelijk assembleren van de (positieve en negatieve) elektroden die in het vorige proces zijn gemaakt, met de separator en elektrolyt.
Vanwege de verschillende energieopslagstructuren van verschillende typen lithiumbatterijen, waaronder de prismatische aluminiumbehuizing, cilindrische batterij, zakbatterij, mesbatterij, enz., zijn er duidelijke verschillen in hun technische proces in de middelste fase.
De middelste fase van het proces van een prismatische aluminiumbatterij en een cilindrische batterij bestaat uit het wikkelen, injecteren van elektrolyt en verpakken.
De middelste procesfase van de pouchbatterij en bladebatterij bestaat uit het stapelen, injecteren van elektrolyt en verpakken.
Het voornaamste verschil tussen de twee is het wikkelproces en het stapelproces.
Opwinden
Het wikkelproces van de cel bestaat uit het samenrollen van de kathode, anode en separator door een wikkelmachine, waarna de aangrenzende kathode en anode door de separator worden gescheiden. In de lengterichting van de cel overschrijdt de separator de anode en de anode de kathode, om kortsluiting door contact tussen de kathode en de anode te voorkomen. Na het wikkelen wordt de cel met plakband vastgezet om te voorkomen dat deze uit elkaar valt. Vervolgens stroomt de cel door naar het volgende proces.
Bij dit proces is het belangrijk om ervoor te zorgen dat er geen fysiek contact is tussen de positieve en negatieve elektroden en dat de negatieve elektrode de positieve elektrode volledig kan bedekken, zowel in horizontale als verticale richting.
Vanwege de eigenschappen van het wikkelproces kan het alleen worden gebruikt voor de productie van lithiumbatterijen met een regelmatige vorm.
Stapelen
Het stapelproces daarentegen stapelt de positieve en negatieve elektroden en de separator op elkaar tot een stapelcel, die kan worden gebruikt voor de productie van lithiumbatterijen met een normale of afwijkende vorm. Het biedt een hogere mate van flexibiliteit.
Stapelen is gewoonlijk een proces waarbij de positieve en negatieve elektroden en de separator laag voor laag worden gestapeld in de volgorde positieve elektrode-separator-negatieve elektrode om een stapelcel te vormen met de stroomcollectorzoals de lipjes. Stapelmethoden variëren van direct stapelen, waarbij de scheidingslaag wordt afgesneden, tot Z-vouwen, waarbij de scheidingslaag niet wordt afgesneden en in een Z-vorm wordt gestapeld.
Tijdens het stapelproces treedt er geen buiging van dezelfde elektrodeplaat op en is er geen sprake van een "C-hoek"-probleem tijdens het wikkelproces. Hierdoor kan de hoekruimte in de binnenmantel optimaal worden benut en is de capaciteit per volume-eenheid hoger. Vergeleken met lithiumbatterijen die via het wikkelproces worden geproduceerd, hebben lithiumbatterijen die via het stapelproces worden geproduceerd duidelijke voordelen op het gebied van energiedichtheid, veiligheid en ontladingsprestaties.
Het wikkelproces heeft een relatief lange ontwikkelingsgeschiedenis, een volwassen proces, lage kosten en een hoge opbrengst. Met de ontwikkeling van nieuwe energievoertuigen is het stapelproces echter een rijzende ster geworden dankzij een hoge volumebenutting, stabiele structuur, lage interne weerstand, lange cyclusduur en andere voordelen.
Of het nu gaat om wikkelen of stapelen, beide hebben duidelijke voor- en nadelen. Een stapelbatterij vereist meerdere afsnijdingen van de elektrode, wat resulteert in een grotere doorsnede dan de wikkelstructuur, wat het risico op bramen vergroot. Bij het wikkelen van een batterij zullen de hoeken ruimte verspillen en kunnen ongelijkmatige wikkelspanning en vervorming leiden tot inhomogeniteit.
Daarom is een vervolgröntgenonderzoek uiterst belangrijk.
Röntgenonderzoek
De voltooide wikkeling en stapelbatterij moeten worden getest om te controleren of hun interne structuur overeenkomt met het productieproces, zoals de uitlijning van de stapel- of wikkelcellen, de interne structuur van de lipjes en de overhang van de positieve en negatieve elektroden, enz., om de kwaliteit van de producten te controleren en de stroom van niet-gekwalificeerde cellen naar de daaropvolgende processen te voorkomen;
Voor röntgentesten heeft Dacheng Precision een serie röntgenbeeldinspectieapparatuur gelanceerd:
Offline CT-batterijinspectiemachine voor röntgenstralen
Offline CT-batterijinspectiemachine voor röntgen: 3D-beeldvorming. Via een doorsnede kan de overhang van de cel in de lengterichting en breedterichting direct worden gedetecteerd. De detectieresultaten worden niet beïnvloed door afschuining of buiging van de elektrode, lipje of keramische rand van de kathode.
X-ray in-line wikkelbatterij-inspectiemachine
X-ray inline wikkelmachine voor batterij-inspectie: Deze apparatuur is gekoppeld aan de bovenstroomse transportband voor automatische ophaling van batterijcellen. Batterijcellen worden in de apparatuur geplaatst voor interne cyclustests. NG-cellen worden automatisch opgepikt. Maximaal 65 lagen binnen- en buitenringen worden volledig geïnspecteerd.
X-ray in-line cilindrische batterijinspectiemachine
De apparatuur zendt röntgenstraling uit via een röntgenbron en dringt door de batterij. Het röntgenbeeld wordt ontvangen en er worden foto's gemaakt door het beeldvormingssysteem. Het verwerkt de beelden met zelfontwikkelde software en algoritmen en meet en bepaalt automatisch of het goede producten zijn, en selecteert slechte producten. De voor- en achterkant van het apparaat kunnen worden aangesloten op de productielijn.
X-ray in-line stapelbatterij-inspectiemachine
De apparatuur is aangesloten op de bovenstroomse transmissielijn. Het kan cellen automatisch opnemen en in apparatuur plaatsen voor interne lusdetectie. Het kan NG-cellen automatisch sorteren en OK-cellen automatisch op de transmissielijn plaatsen, in de benedenstroomse apparatuur, voor volledig automatische detectie.
X-ray in-line digitale batterij-inspectiemachine
De apparatuur is verbonden met de bovenstroomse transmissielijn. Het kan cellen automatisch laden of handmatig laden en vervolgens in de apparatuur plaatsen voor interne lusdetectie. Het kan de NG-batterij automatisch sorteren. De OK-batterij wordt automatisch in de transmissielijn of -plaat geplaatst en naar de benedenstroomse apparatuur gestuurd voor volledig automatische detectie.
Plaatsingstijd: 13-09-2023
