عملية تصنيع بطارية ليثيوم أيون

تعد عملية إنتاج بطاريات الليثيوم أيون معقدة نسبيًا، وتغطي عملية الإنتاج المهمة بشكل أساسي مرحلة التحريك والطلاء (المرحلة الأمامية) لإنتاج الأقطاب الكهربائية، ومرحلة حقن سائل اللف (المرحلة المتوسطة) لتخليق الخلايا، ومرحلة فحص التغليف التكوين الكيميائي والتعبئة والتغليف (مرحلة ما بعد).
تشتمل معدات بطارية الليثيوم المقابلة للعملية الأمامية لإنتاج بطاريات الليثيوم بشكل أساسي على خلاطات الفراغ، وآلات الطلاء، والمكابس الدوارة، وما إلى ذلك؛ تتضمن العملية المتوسطة بشكل أساسي آلات القطع، وآلات اللف، وآلات التكديس، وآلات حقن السوائل، وما إلى ذلك؛ تتضمن العملية الخلفية آلات التشكيل الكيميائي. ومعدات اختبار القدرات، وتخزين العمليات والأتمتة اللوجستية، وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك، يتطلب إنتاج حزم البطاريات معدات أتمتة الحزمة.

عملية إنتاج الواجهة الأمامية لبطارية الليثيوم
يرتبط تصنيع القطب الكهربائي بالأداء الأساسي للبطارية
نتيجة عملية الواجهة الأمامية لبطارية الليثيوم أيون هي تحضير الأقطاب الكهربائية الإيجابية والسلبية لبطارية الليثيوم أيون. العملية الأولى هي التحريك، أي خلط مواد البطارية ذات الحالة الصلبة الموجبة والسالبة بالتساوي، وإضافة مذيب، وتقليبها في ملاط ​​بواسطة خلاط فراغ. إن تحريك المكونات هو أساس العملية اللاحقة لبطاريات الليثيوم، والتحريك عالي الجودة هو الأساس لإنجاز عالي الجودة لعمليات الطلاء والدرفلة اللاحقة.
يتم اتباع عملية الطلاء والدرفلة بالقطع، أي أن الطلاء يخضع لعملية الحز. إذا ظهرت نتوءات أثناء عملية التقطيع، فستكون هناك مخاطر تتعلق بالسلامة في التجميع اللاحق، وحقن الإلكتروليت وغيرها من الإجراءات، وحتى عملية استخدام البطارية. ولذلك، فإن المعدات الأمامية في عملية إنتاج بطارية الليثيوم، مثل الخلاطات، وآلات الطلاء، والمكابس الدوارة، وآلات الحز، هي الآلات الأساسية لتصنيع البطاريات، والتي ترتبط بجودة خط الإنتاج بأكمله. ولذلك، فإن قيمة (كمية) المعدات الأمامية تمثل بطارية الليثيوم بأكملها. نسبة خطوط الإنتاج الآلي هي الأعلى، حوالي 35 بالمائة.

عملية القسم الأوسط لبطارية الليثيوم
الكفاءة تأتي أولاً، واللف يأتي قبل التصفيح
في عملية تصنيع بطاريات الليثيوم أيون، تتمثل العملية الوسطى بشكل أساسي في إكمال تشكيل البطارية. تشمل العملية المهمة إنتاج الألواح، ولف قطع الأعمدة، والقطع بالقالب، وتشكيل لف الخلايا، وتشكيل التصفيح، وما إلى ذلك، والتي تمثل حاليًا منافسة شرسة نسبيًا بين الشركات المصنعة للمعدات المحلية. منطقة في الصين تمثل حوالي 30 بالمائة من قيمة خطوط إنتاج بطاريات الليثيوم أيون.
في الوقت الحاضر، هناك نوعان أساسيان من عمليات تصنيع الخلايا لبطاريات الليثيوم أيون التي تعمل بالطاقة: اللف والتكديس. هياكل البطارية المقابلة هي في الأساس أسطوانية ومربعة ومعبأة بشكل ناعم. يتم إنتاج البطاريات الأسطوانية والمربعة بشكل أساسي عن طريق عمليات اللف، ويتم استخدام البطاريات الناعمة المعبأة بشكل أساسي عن طريق عملية التصفيح. يتم تمثيل الأسطوانة بشكل أساسي بـ 18650 و26650 (قامت شركة Tesla بتطوير بطارية 21700 بشكل مستقل، والتي يتم الترويج لها في الصناعة بأكملها). بشكل أساسي، يعتمد غلاف الألومنيوم بشكل أساسي على عملية اللف.

يستهدف هيكل الحزم الناعمة بشكل أساسي السوق الرقمية المتطورة، وهامش الربح لكل وحدة منتج مرتفع نسبيًا. في ظل نفس ظروف الإنتاج، الربح النسبي أعلى من بطاريات الألومنيوم. نظرًا لأن البطاريات المغطاة بالألمنيوم من السهل أن تشكل تأثيرًا واسع النطاق، فمن السهل التحكم في معدل تأهيل المنتج والتكلفة، وكلاهما يحقق حاليًا أرباحًا كبيرة في مجالات السوق الخاصة بهما، ومن الصعب استبدالهما بالكامل في المستقبل المنظور.
نظرًا لأن عملية اللف يمكن أن تحقق إنتاجًا عالي السرعة لخلايا البطارية من خلال السرعة، والسرعة التي يمكن زيادتها بواسطة تقنية التراص محدودة، فإن بطاريات الليثيوم أيون ذات الطاقة المحلية الحالية تستخدم بشكل أساسي عملية اللف، وبالتالي فإن حجم الشحنة آلات اللف حاليا أكبر من آلة التراص.
العملية السابقة المقابلة لإنتاج اللف والتصفيح هي إنتاج قطع الأعمدة وقطعها بالقالب. يشمل إنتاج الألواح قطع / ألسنة أعمدة اللحام بعد الحز، وإزالة قطع الأعمدة، ولصق الشريط الواقي، وتغليف الألسنة ولفها أو قطعها بالطول، حيث يتم استخدام قطع عمود اللف لللف التلقائي الكامل اللاحق، ويتم تصنيع قطعة عمود القطع ذات الطول الثابت تستخدم لللف شبه التلقائي اللاحق ؛ قطعة القطب المقطوعة بالقالب هي لكمة وتشكيل ملف قطعة القطب المشقوقة لعملية التصفيح اللاحقة.
فيما يتعلق بتغليف ولحام بطاريات الليثيوم، تشارك جميع الشركات المصنعة للتطبيقات وتكامل تكنولوجيا الليزر السائدة في Lianying وHan's وEverbright، والتي يمكنها تلبية الطلب ولا تحتاج إلى الاستيراد.

تدفق العملية الخلفية لبطارية الليثيوم
فصل الحجم هو الرابط الأساسي
تتضمن عملية ما بعد الإنتاج لبطاريات الليثيوم بشكل أساسي أربع عمليات لفصل القدرات، والتشكيل، والاختبار، والتعبئة والتخزين، وهو ما يمثل حوالي 35 بالمائة من قيمة خط الإنتاج. يعد التشكيل وفصل السعة من أهم الروابط في العملية الخلفية، ويتم تنشيط البطارية المشكلة واختبارها. نظرًا لدورة اختبار الشحن والتفريغ الطويلة للبطارية، فإن قيمة الجهاز هي الأعلى. الغرض المهم من عملية التشكيل هو شحن وتنشيط خلايا البطارية بعد تعبئة حقن السائل، وعملية فصل السعة هي اختبار سعة البطارية ومعلمات الأداء الكهربائي الأخرى بعد تنشيط البطارية وتصنيفها. يتم إجراء التشكيل وفصل الحجم بواسطة آلة التشكيل وآلة فصل الحجم، عادةً عن طريق نظام فصل وتشكيل الحجم الآلي.