กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

ภาพรวมกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่ลิเธียมในอุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียม การใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมยังคงขยายตัวอย่างต่อเนื่องและกลายเป็นอุปกรณ์พลังงานที่ขาดไม่ได้ในชีวิตและการทำงานของผู้คน เมื่อพูดถึงกระบวนการผลิตของผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมแบบกำหนดเอง กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยส่วนผสม การเคลือบ การขึ้นรูป การเตรียม การม้วน การแกะเปลือก การรีด การอบ การฉีดของเหลว การเชื่อม ฯลฯ ต่อไปนี้เป็นการแนะนำประเด็นสำคัญของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ส่วนผสมของขั้วบวก ขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบด้วยวัสดุออกฤทธิ์ สารนำไฟฟ้า กาว ฯลฯ ขั้นแรก ต้องตรวจสอบและอบวัตถุดิบ โดยทั่วไป สารนำไฟฟ้าต้องอบที่อุณหภูมิประมาณ 120℃ เป็นเวลา 8 ชั่วโมง และกาว PVDF ต้องอบที่อุณหภูมิประมาณ 80℃ เป็นเวลา 8 ชั่วโมง ส่วนวัสดุออกฤทธิ์ (LFP, NCM ฯลฯ) จะต้องอบและอบแห้งหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับสภาพของวัตถุดิบ ปัจจุบัน โรงงานผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมทั่วไปต้องการอุณหภูมิ ≤40℃ และความชื้น ≤25%RH หลังจากกระบวนการอบแห้งเสร็จสมบูรณ์แล้ว จำเป็นต้องเตรียมกาว PVDF (ตัวทำละลาย PVDF, สารละลาย NMP) ไว้ล่วงหน้า คุณภาพของกาว PVDF มีความสำคัญต่อความต้านทานภายในและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของแบตเตอรี่ ปัจจัยที่ส่งผลต่อการใช้งานกาว ได้แก่ อุณหภูมิและความเร็วในการกวน ยิ่งอุณหภูมิสูง กาวก็จะยิ่งเหลืองและส่งผลต่อการยึดเกาะ หากความเร็วในการผสมเร็วเกินไป กาวอาจเสียหายได้ง่าย ความเร็วในการหมุนที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับขนาดของจานกระจายตัว โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วเชิงเส้นของจานกระจายตัวจะอยู่ที่ 10-15 เมตร/วินาที (ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์) ในขณะนี้ จำเป็นต้องเปิดระบบหมุนเวียนน้ำในถังผสม และอุณหภูมิควรอยู่ที่ ≤30°C

2

เติมสารละลายแคโทดทีละน้อย ในขั้นตอนนี้ คุณต้องให้ความสำคัญกับลำดับการเติมวัสดุ เริ่มจากเติมสารออกฤทธิ์และสารนำไฟฟ้าก่อน คนช้าๆ จากนั้นจึงเติมกาว เวลาและอัตราส่วนการเติมต้องปฏิบัติตามกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมอย่างเคร่งครัด ประการที่สอง ความเร็วรอบและอัตราเร็วของเครื่องผสมต้องควบคุมอย่างเคร่งครัด โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วเชิงเส้นของการกระจายตัวควรสูงกว่า 17 เมตร/วินาที ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเครื่อง ผู้ผลิตแต่ละรายอาจแตกต่างกันมาก นอกจากนี้ยังต้องควบคุมสุญญากาศและอุณหภูมิของการผสมด้วย ในขั้นตอนนี้ ต้องตรวจสอบขนาดอนุภาคและความหนืดของสารละลายอย่างสม่ำเสมอ ขนาดอนุภาคและความหนืดมีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับปริมาณของแข็ง คุณสมบัติของวัสดุ ลำดับการเติม และกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ในขั้นตอนนี้ กระบวนการแบบดั้งเดิมต้องการอุณหภูมิ ≤30℃ ความชื้น ≤25%RH และระดับสุญญากาศ ≤-0.085mpa ถ่ายเทสารละลายไปยังถังพักหรือห้องพ่นสี หลังจากถ่ายเทสารละลายแล้ว ต้องทำการคัดกรอง วัตถุประสงค์คือการกรองอนุภาคขนาดใหญ่ ตกตะกอน และกำจัดสารแม่เหล็กและสารอื่นๆ อนุภาคขนาดใหญ่จะส่งผลต่อการเคลือบและอาจทำให้แบตเตอรี่คายประจุเองมากเกินไปหรือเสี่ยงต่อการลัดวงจร ในขณะที่สารแม่เหล็กมากเกินไปในสารละลายอาจทำให้แบตเตอรี่คายประจุเองมากเกินไปและเกิดข้อบกพร่องอื่นๆ ข้อกำหนดของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมนี้คือ อุณหภูมิ ≤ 40°C ความชื้น ≤ 25% RH ขนาดตะแกรง ≤ 100 mesh และขนาดอนุภาค ≤ 15 ไมโครเมตร

ขั้วลบส่วนประกอบ ขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียมประกอบด้วยวัสดุออกฤทธิ์ สารนำไฟฟ้า สารยึดเกาะ และสารกระจายตัว ขั้นแรก ตรวจสอบวัตถุดิบ ระบบแอโนดแบบดั้งเดิมเป็นกระบวนการผสมในน้ำ (ตัวทำละลายคือน้ำปราศจากไอออน) ดังนั้นจึงไม่มีข้อกำหนดพิเศษในการอบแห้งวัตถุดิบ กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมต้องการให้ค่าการนำไฟฟ้าของน้ำปราศจากไอออน ≤1us/cm ข้อกำหนดของโรงงาน: อุณหภูมิ ≤40℃ ความชื้น ≤25%RH เตรียมกาว หลังจากกำหนดวัตถุดิบแล้ว ต้องเตรียมกาว (ประกอบด้วย CMC และน้ำ) ก่อน ในขั้นตอนนี้ เทกราไฟต์ C และสารนำไฟฟ้าลงในเครื่องผสมเพื่อผสมแบบแห้ง แนะนำว่าอย่าใช้ระบบดูดอากาศหรือเปิดน้ำหมุนเวียน เพราะอนุภาคจะถูกบีบอัด ขัดถู และเกิดความร้อนระหว่างการผสมแบบแห้ง ความเร็วในการหมุนต่ำ 15~20 รอบต่อนาที รอบการขูดและบด 2-3 ครั้ง และช่วงเวลาประมาณ 15 นาที เทกาวลงในเครื่องผสมและเริ่มดูดอากาศ (≤-0.09mpa) บีบยางด้วยความเร็วต่ำ 15-20 รอบต่อนาที 2 ครั้ง จากนั้นปรับความเร็ว (ความเร็วต่ำ 35 รอบต่อนาที ความเร็วสูง 1200-1500 รอบต่อนาที) และทำการผสมประมาณ 15-60 นาที ตามกระบวนการเปียกของแต่ละผู้ผลิต สุดท้าย เท SBR ลงในเครื่องปั่น แนะนำให้ปั่นด้วยความเร็วต่ำ เนื่องจาก SBR เป็นพอลิเมอร์สายยาว หากความเร็วในการหมุนเร็วเกินไปเป็นเวลานาน โซ่โมเลกุลจะแตกง่ายและสูญเสียประสิทธิภาพ แนะนำให้ปั่นด้วยความเร็วต่ำ 35-40 รอบต่อนาที และความเร็วสูง 1200-1800 รอบต่อนาที เป็นเวลา 10-20 นาที ทดสอบความหนืด (2000-4000 mPa.s) ขนาดอนุภาค (≤35 ไมโครเมตร) ปริมาณของแข็ง (40-70%) ระดับสุญญากาศ และขนาดตะแกรง (≤100 mesh) ค่ากระบวนการเฉพาะจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุและกระบวนการผสม โรงงานต้องมีอุณหภูมิ ≤30℃ และความชื้น ≤25%RH การเคลือบแคโทด กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมหมายถึงการอัดหรือพ่นสารละลายแคโทดลงบนพื้นผิว AB ของตัวนำกระแสไฟฟ้าอะลูมิเนียม โดยมีความหนาแน่นของพื้นผิวเดียวประมาณ 20-40 มก./ซม.² (แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค) อุณหภูมิของเตาอบโดยทั่วไปจะสูงกว่า 4-8 นอต และอุณหภูมิการอบในแต่ละส่วนจะถูกปรับระหว่าง 95-120°C ตามความต้องการจริงเพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกตามขวางและการหยดของตัวทำละลายระหว่างการอบ อัตราส่วนความเร็วของลูกกลิ้งเคลือบอยู่ที่ 1.1-1.2 และตำแหน่งช่องว่างจะบางลง 20-30 ไมโครเมตร เพื่อหลีกเลี่ยงการอัดแน่นมากเกินไปของตำแหน่งฉลากเนื่องจากการลากหางระหว่างการใช้งานแบตเตอรี่ ซึ่งอาจนำไปสู่การตกตะกอนของลิเธียม ความชื้นในการเคลือบ ≤2000-3000 ppm (ขึ้นอยู่กับวัสดุและกระบวนการ) อุณหภูมิของขั้วบวกในโรงงาน ≤30℃ และความชื้น ≤25% แผนภาพแสดงขั้นตอนการเคลือบมีดังนี้: แผนภาพแสดงขั้นตอนการเคลือบ

3

เดอะการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมกระบวนการของการเคลือบขั้วลบหมายถึงการอัดหรือพ่นสารละลายขั้วลบลงบนพื้นผิว AB ของตัวนำกระแสทองแดง ความหนาแน่นของพื้นผิวเดียวประมาณ 10-15 มก./ซม.² อุณหภูมิของเตาอบเคลือบโดยทั่วไปมี 4-8 ส่วน (หรือมากกว่า) และอุณหภูมิการอบของแต่ละส่วนอยู่ที่ 80-105℃ สามารถปรับได้ตามความต้องการจริงเพื่อหลีกเลี่ยงรอยแตกร้าวจากการอบและรอยแตกร้าวตามขวาง อัตราส่วนความเร็วของลูกกลิ้งถ่ายโอนอยู่ที่ 1.2-1.3 ช่องว่างบาง 10-15 ไมโครเมตร ความเข้มข้นของสี ≤3000 ppm อุณหภูมิขั้วลบในโรงงาน ≤30℃ และความชื้น ≤25% หลังจากที่การเคลือบขั้วบวกแห้งแล้ว ต้องปรับแนวลูกกลิ้งภายในเวลาที่กำหนด ลูกกลิ้งจะใช้ในการอัดแผ่นอิเล็กโทรด (มวลของการเคลือบต่อหน่วยปริมาตร) ปัจจุบันมีวิธีการอัดขั้วบวกสองวิธีในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม ได้แก่ การอัดร้อนและการอัดเย็น เมื่อเทียบกับการอัดเย็น การอัดร้อนมีการอัดแน่นสูงกว่าและอัตราการคืนตัวต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม กระบวนการอัดเย็นนั้นค่อนข้างง่ายและใช้งานและควบคุมได้ง่าย อุปกรณ์หลักของลูกกลิ้งคือการทำให้ได้ค่ากระบวนการดังต่อไปนี้ ความหนาแน่นของการอัด อัตราการคืนตัว และการยืดตัว ในขณะเดียวกัน ควรสังเกตว่าไม่ควรมีเศษแตกหัก ก้อนแข็ง วัสดุที่หลุดร่วง ขอบหยัก ฯลฯ บนพื้นผิวของชิ้นงาน และไม่ควรมีรอยแตกในช่องว่าง ในขณะนี้ อุณหภูมิสภาพแวดล้อมในโรงงาน: ≤23℃ ความชื้น: ≤25% ความหนาแน่นที่แท้จริงของวัสดุทั่วไปในปัจจุบัน:

4

การบดอัดที่ใช้กันทั่วไป:

อัตราการคืนตัว: การคืนตัวทั่วไป 2-3 ไมโครเมตร

การยืดตัว: แผ่นอิเล็กโทรดบวกโดยทั่วไปมีความยาวประมาณ 1.002 มม.

5

 

หลังจากผลิตแผ่นขั้วบวกเสร็จแล้ว ขั้นตอนต่อไปคือการแบ่งแผ่นขั้วบวกทั้งหมดออกเป็นแถบเล็กๆ ที่มีความกว้างเท่ากัน (ตรงกับความสูงของแบตเตอรี่) ขณะตัด ให้ระวังครีบของแผ่นขั้วบวก จำเป็นต้องตรวจสอบครีบในแนวแกน X และ Y อย่างละเอียดโดยใช้เครื่องมือสองมิติ ความยาวของครีบตามแนวยาว Y ≤ 1/2 ความหนาของไดอะแฟรม H อุณหภูมิแวดล้อมของโรงงานควร ≤ 23℃ และจุดน้ำค้างควร ≤ -30℃ กระบวนการผลิตแผ่นขั้วลบสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมนั้นเหมือนกับแผ่นขั้วบวก แต่การออกแบบกระบวนการแตกต่างกัน อุณหภูมิแวดล้อมของโรงงานควร ≤ 23℃ และความชื้นควร ≤ 25% ความหนาแน่นที่แท้จริงของวัสดุขั้วลบทั่วไป:

6

การอัดขึ้นรูปขั้วลบที่ใช้กันทั่วไป: อัตราการคืนตัว: การคืนตัวทั่วไป 4-8 ไมโครเมตร การยืดตัว: แผ่นบวกโดยทั่วไป ≈ 1.002 กระบวนการผลิตการลอกขั้วบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมคล้ายกับกระบวนการลอกขั้วบวก และทั้งสองจำเป็นต้องควบคุมครีบในทิศทาง X และ Y อุณหภูมิแวดล้อมของโรงงานควร ≤23℃ และจุดน้ำค้างควร ≤-30℃ หลังจากที่แผ่นบวกพร้อมที่จะลอกแล้ว แผ่นบวกจะต้องถูกทำให้แห้ง (120°C) จากนั้นจึงทำการเชื่อมและบรรจุแผ่นอลูมิเนียม ในระหว่างกระบวนการนี้ จำเป็นต้องพิจารณาความยาวของแท็บและความกว้างของการขึ้นรูป ยกตัวอย่างเช่น การออกแบบ **650 (เช่น แบตเตอรี่ 18650) การออกแบบที่มีแท็บที่เปิดโล่งนั้นส่วนใหญ่คำนึงถึงการทำงานร่วมกันที่เหมาะสมของแท็บแคโทดในระหว่างการเชื่อมฝาและร่องม้วน หากแท็บขั้วเปิดโล่งนานเกินไป อาจเกิดการลัดวงจรได้ง่ายระหว่างแท็บขั้วและเปลือกเหล็กในระหว่างกระบวนการม้วน หากส่วนยื่นสั้นเกินไป จะไม่สามารถบัดกรีฝาครอบได้ ปัจจุบัน หัวเชื่อมอัลตราโซนิกมีสองประเภท ได้แก่ แบบเส้นตรงและแบบปลายแหลม กระบวนการผลิตในประเทศส่วนใหญ่ใช้หัวเชื่อมแบบเส้นตรง เนื่องจากคำนึงถึงกระแสเกินและความแข็งแรงในการเชื่อม นอกจากนี้ ยังใช้กาวทนความร้อนปิดทับแผ่นบัดกรี เพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงจากการลัดวงจรที่เกิดจากเศษโลหะและเสี้ยนโลหะ อุณหภูมิแวดล้อมของโรงงานควรอยู่ที่ ≤23℃ จุดน้ำค้างควรอยู่ที่ ≤-30℃ และปริมาณความชื้นของแคโทดควรอยู่ที่ ≤500-1000 ppm

8 78

 

การเตรียมเพลทเนกาทีฟแผ่นขั้วลบต้องทำให้แห้ง (105-110°C) จากนั้นจึงเชื่อมแผ่นนิกเกิลและบรรจุ ความยาวของแท็บบัดกรีและความกว้างของการขึ้นรูปก็ต้องพิจารณาด้วย อุณหภูมิแวดล้อมของโรงงานควร ≤23℃ จุดน้ำค้างควร ≤-30℃ และปริมาณความชื้นของขั้วลบควร ≤500-1000ppm การพันขดลวดคือการพันแผ่นกั้น แผ่นขั้วบวก และแผ่นขั้วลบเข้ากับแกนเหล็กโดยใช้เครื่องพันขดลวด หลักการคือการพันขั้วบวกด้วยขั้วลบ แล้วแยกขั้วบวกและขั้วลบออกจากกันโดยใช้แผ่นกั้น เนื่องจากขั้วลบของระบบดั้งเดิมเป็นขั้วควบคุมในการออกแบบแบตเตอรี่ การออกแบบความจุจึงสูงกว่าขั้วบวก เพื่อให้ในระหว่างการชาร์จเพื่อสร้างโครงสร้าง Li+ ของขั้วบวกสามารถเก็บไว้ใน "ช่องว่าง" ของขั้วลบได้ ต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับแรงดึงในการพันขดลวดและการจัดเรียงชิ้นส่วนขั้วเมื่อทำการพันขดลวด แรงดึงในการพันขดลวดที่น้อยเกินไปจะส่งผลต่อความต้านทานภายในและอัตราการแทรกของตัวเรือน ความตึงที่มากเกินไปอาจนำไปสู่ความเสี่ยงต่อการลัดวงจรหรือการแตกหัก การจัดแนวหมายถึงตำแหน่งสัมพัทธ์ของขั้วลบ ขั้วบวก และตัวคั่น ความกว้างของขั้วลบคือ 59.5 มม. ขั้วบวกคือ 58 มม. และตัวคั่นคือ 61 มม. ทั้งสามส่วนนี้จะต้องจัดแนวให้ตรงกันในระหว่างการใช้งานเพื่อหลีกเลี่ยงความเสี่ยงต่อการลัดวงจร ความตึงของขดลวดโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.08-0.15 MPa สำหรับขั้วบวก 0.08-0.15 MPa สำหรับขั้วลบ 0.08-0.15 MPa สำหรับไดอะแฟรมด้านบน และ 0.08-0.15 MPa สำหรับไดอะแฟรมด้านล่าง การปรับแต่งเฉพาะจะขึ้นอยู่กับอุปกรณ์และกระบวนการ อุณหภูมิแวดล้อมของห้องปฏิบัติการนี้คือ ≤23℃ จุดน้ำค้างคือ ≤-30℃ และปริมาณความชื้นคือ ≤500-1000 ppm

9

ก่อนที่จะติดตั้งแกนแบตเตอรี่ลงในเคส ต้องทำการทดสอบ Hi-Pot ที่ 200~500V ก่อน (เพื่อทดสอบว่าแบตเตอรี่แรงดันสูงเกิดการลัดวงจรหรือไม่) และต้องทำการดูดฝุ่นเพื่อควบคุมฝุ่นละอองเพิ่มเติมก่อนที่จะติดตั้งลงในเคส จุดควบคุมหลักสามประการของแบตเตอรี่ลิเธียมคือ ความชื้น เสี้ยน และฝุ่น หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการข้างต้นแล้ว ให้ใส่ปะเก็นด้านล่างลงในก้นแกนแบตเตอรี่ งอแผ่นขั้วบวกเพื่อให้พื้นผิวหันเข้าหาช่องสำหรับใส่หมุดพันขดลวดของแกนแบตเตอรี่ และสุดท้ายใส่ลงในเคสเหล็กหรือเคสอลูมิเนียมในแนวตั้ง ยกตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ชนิด 18650 เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก ≈ 18 มม. + ความสูง ≈ 71.5 มม. เมื่อพื้นที่หน้าตัดของแกนที่พันขดลวดมีขนาดเล็กกว่าพื้นที่หน้าตัดภายในของเคสเหล็ก อัตราการใส่เคสเหล็กจะอยู่ที่ประมาณ 97% ถึง 98.5% เนื่องจากต้องพิจารณาค่าการคืนตัวของชิ้นส่วนขั้วและระดับการแทรกซึมของของเหลวในระหว่างการฉีดในภายหลังด้วย กระบวนการติดตั้งแผ่นรองพื้นชั้นบนนั้นเหมือนกับกระบวนการติดตั้งแผ่นรองพื้นชั้นบนสุด อุณหภูมิแวดล้อมในโรงงานควรอยู่ที่ ≤23℃ และจุดน้ำค้างควรอยู่ที่ ≤-40℃

10

 

กลิ้งเสียบหมุดบัดกรี (โดยทั่วไปทำจากทองแดงหรือโลหะผสม) เข้าไปตรงกลางแกนบัดกรี หมุดบัดกรีที่ใช้กันทั่วไปมีขนาด Φ2.5*1.6 มม. และความแข็งแรงในการเชื่อมของขั้วลบควร ≥12N จึงจะถือว่าได้มาตรฐาน หากต่ำเกินไป จะทำให้เกิดการบัดกรีไม่สมบูรณ์และมีความต้านทานภายในสูงเกินไป หากสูงเกินไป จะทำให้ชั้นนิกเกิลบนพื้นผิวของเปลือกเหล็กหลุดลอกได้ง่าย ส่งผลให้รอยบัดกรีไม่สมบูรณ์ นำไปสู่ปัญหาที่ซ่อนเร้น เช่น สนิมและการรั่วซึม ส่วนการทำร่องแบบง่ายๆ นั้น คือการยึดแกนแบตเตอรี่ที่พันอยู่บนตัวเรือนโดยไม่ให้สั่น ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมนี้ ควรให้ความสำคัญเป็นพิเศษกับการจับคู่ความเร็วในการอัดตามแนวขวางและความเร็วในการกดตามแนวยาว เพื่อหลีกเลี่ยงการตัดตัวเรือนด้วยความเร็วในการอัดตามแนวขวางที่สูงเกินไป และชั้นนิกเกิลของร่องจะหลุดลอกหากความเร็วในการกดตามแนวยาวเร็วเกินไป หรือความสูงของร่องจะได้รับผลกระทบ และการปิดผนึกจะได้รับผลกระทบเช่นกัน จำเป็นต้องตรวจสอบว่าค่ากระบวนการสำหรับความลึกของร่อง การขยายตัว และความสูงของร่องเป็นไปตามมาตรฐานหรือไม่ (โดยการคำนวณทั้งทางปฏิบัติและทางทฤษฎี) ขนาดดอกกัดทั่วไปคือ 1.0, 1.2 และ 1.5 มม. หลังจากทำการกัดร่องเสร็จแล้ว ต้องทำการดูดอากาศออกจากเครื่องจักรทั้งหมดอีกครั้งเพื่อป้องกันเศษโลหะ ระดับสุญญากาศควรอยู่ที่ ≤-0.065Mpa และเวลาในการดูดอากาศควรอยู่ที่ 1-2 วินาที อุณหภูมิแวดล้อมที่ต้องการในโรงงานนี้คือ ≤23℃ และจุดน้ำค้างคือ ≤-40℃ การอบแกนแบตเตอรี่ หลังจากแผ่นแบตเตอรี่ทรงกระบอกถูกรีดและกัดร่องแล้ว กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมถัดไปมีความสำคัญมาก นั่นคือ การอบ ในระหว่างการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ จะมีความชื้นเกิดขึ้นจำนวนหนึ่ง หากไม่สามารถควบคุมความชื้นให้อยู่ในขอบเขตมาตรฐานได้ทันเวลา ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่จะได้รับผลกระทบอย่างร้ายแรง โดยทั่วไปจะใช้เตาอบสุญญากาศอัตโนมัติในการอบ จัดเรียงเซลล์แบตเตอรี่ที่จะอบให้เป็นระเบียบ ใส่สารดูดความชื้นลงในเตาอบ ตั้งค่าพารามิเตอร์ และเพิ่มอุณหภูมิไปที่ 85°C (โดยใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นตัวอย่าง) ต่อไปนี้คือมาตรฐานการอบสำหรับเซลล์แบตเตอรี่ที่มีคุณสมบัติแตกต่างกันหลายประเภท:

11

การฉีดของเหลวกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมเกี่ยวข้องกับการทดสอบความชื้นของเซลล์แบตเตอรี่ที่ผ่านการอบแล้ว หลังจากผ่านเกณฑ์มาตรฐานการอบแล้วจึงจะสามารถดำเนินการขั้นตอนต่อไปได้ นั่นคือ การฉีดอิเล็กโทรไลต์ นำแบตเตอรี่ที่อบแล้วใส่ในกล่องสุญญากาศอย่างรวดเร็ว ชั่งน้ำหนักและบันทึกน้ำหนัก จากนั้นวางถ้วยสำหรับฉีดอิเล็กโทรไลต์ลงไป และเติมอิเล็กโทรไลต์ตามปริมาณที่กำหนด (โดยปกติจะทำการทดสอบแบตเตอรี่แบบแช่ของเหลว: วางแบตเตอรี่ไว้ตรงกลางถ้วย) นำแกนแบตเตอรี่แช่ในอิเล็กโทรไลต์เป็นระยะเวลาหนึ่ง ทดสอบความสามารถในการดูดซับของเหลวสูงสุดของแบตเตอรี่ (โดยปกติจะเติมของเหลวตามปริมาตรที่ได้จากการทดลอง) จากนั้นนำไปใส่ในกล่องสุญญากาศเพื่อทำการดูดอากาศออก (ระดับสุญญากาศ ≤ -0.09Mpa) เพื่อเร่งการแทรกซึมของอิเล็กโทรไลต์เข้าไปในขั้วไฟฟ้า หลังจากใช้งานไปหลายรอบแล้ว นำชิ้นส่วนแบตเตอรี่ออกมาชั่งน้ำหนัก คำนวณว่าปริมาตรที่ฉีดเข้าไปตรงตามค่าที่กำหนดหรือไม่ หากน้อยเกินไปจะต้องเติม หากมากเกินไป ให้เทส่วนเกินออกจนกว่าจะตรงตามข้อกำหนดที่กำหนด สภาพแวดล้อมภายในกล่องถุงมือต้องมีอุณหภูมิ ≤23℃ และจุดน้ำค้าง ≤-45℃

12

การเชื่อมในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมนี้ ควรวางฝาครอบแบตเตอรี่ไว้ในกล่องกันฝุ่นล่วงหน้า และใช้มือข้างหนึ่งยึดฝาครอบแบตเตอรี่ไว้กับแม่พิมพ์ด้านล่างของเครื่องเชื่อมอัลตราโซนิก ส่วนอีกมือหนึ่งให้จับแกนแบตเตอรี่ไว้ จัดตำแหน่งขั้วบวกของเซลล์แบตเตอรี่ให้ตรงกับขั้วของฝาครอบ หลังจากตรวจสอบแล้วว่าขั้วบวกตรงกับขั้วของฝาครอบแล้ว ให้เหยียบเครื่องเชื่อมอัลตราโซนิก จากนั้นเหยียบสวิตช์เท้าของเครื่องเชื่อม หลังจากนั้น ควรตรวจสอบแบตเตอรี่ทั้งหมดเพื่อตรวจสอบผลการเชื่อมของแผ่นบัดกรี

 

สังเกตว่าแผ่นบัดกรีเรียงตัวกันอย่างถูกต้องหรือไม่

 

ค่อยๆ ดึงแผ่นตะกั่วบัดกรีเพื่อตรวจสอบว่ามันหลวมหรือไม่

 

แบตเตอรี่ที่มีฝาครอบแบตเตอรี่เชื่อมไม่แน่น จำเป็นต้องเชื่อมใหม่

 


วันที่เผยแพร่: 27 พฤษภาคม 2024