Quy trình sản xuất pin lithium-ion

Quy trình sản xuất pin lithium-ion tương đối phức tạp và quy trình sản xuất quan trọng chủ yếu bao gồm giai đoạn khuấy và phủ (giai đoạn trước) của sản xuất điện cực, giai đoạn phun chất lỏng cuộn dây (giai đoạn giữa) của quá trình tổng hợp tế bào và giai đoạn kiểm tra đóng gói sự hình thành và đóng gói hóa học (giai đoạn sau).
Thiết bị pin lithium tương ứng với quy trình sản xuất pin lithium mặt trước chủ yếu bao gồm máy trộn chân không, máy phủ, máy ép con lăn, v.v.; quy trình trung cấp chủ yếu bao gồm máy cắt khuôn, máy cuộn, máy xếp chồng, máy phun chất lỏng, v.v.; quá trình back-end bao gồm các máy tạo hình hóa học. , thiết bị kiểm tra công suất, quy trình kho bãi và tự động hóa hậu cần, v.v. Ngoài ra, việc sản xuất bộ pin cần có thiết bị tự động hóa Pack.

Quy trình sản xuất mặt trước của pin lithium
Sản xuất điện cực có liên quan đến hiệu suất cốt lõi của pin
Kết quả của quá trình hoàn thiện pin lithium-ion là chuẩn bị các điện cực dương và âm của pin lithium-ion. Quá trình đầu tiên là khuấy, nghĩa là trộn đều các vật liệu pin thể rắn dương và âm, thêm dung môi và khuấy chúng thành bùn bằng máy trộn chân không. Việc khuấy trộn các thành phần là cơ sở của quá trình tiếp theo của pin lithium, và việc khuấy trộn chất lượng cao là cơ sở để hoàn thành chất lượng cao của các quá trình phủ và cán tiếp theo.
Quá trình phủ và cán được theo sau bởi quá trình rạch, nghĩa là lớp phủ phải trải qua quá trình rạch. Nếu các vệt xuất hiện trong quá trình rạch, sẽ có những mối nguy hiểm về an toàn trong quá trình lắp ráp tiếp theo, phun chất điện phân và các quy trình khác, thậm chí cả quá trình sử dụng pin. Do đó, các thiết bị đầu cuối trong quy trình sản xuất pin lithium, chẳng hạn như máy trộn, máy phủ, máy ép con lăn và máy rạch, là những máy cốt lõi của sản xuất pin, có liên quan đến chất lượng của toàn bộ dây chuyền sản xuất. Do đó, giá trị (số lượng) của thiết bị đầu cuối chiếm toàn bộ pin lithium. Tỷ lệ dây chuyền sản xuất tự động hóa là cao nhất, khoảng 35%.

Quá trình phần giữa của pin lithium
Hiệu suất đặt lên hàng đầu, cuộn dây trước cán màng
Trong quy trình sản xuất pin lithium-ion, quy trình giữa chủ yếu là hoàn thành việc hình thành pin. Quy trình quan trọng bao gồm sản xuất tấm, quấn mảnh cực, cắt khuôn, tạo hình cuộn dây và tạo hình cán màng, v.v., hiện đang là sự cạnh tranh tương đối khốc liệt giữa các nhà sản xuất thiết bị trong nước. Một khu vực của Trung Quốc, chiếm khoảng 30% giá trị dây chuyền sản xuất pin lithium-ion.
Hiện nay, chủ yếu có hai loại quy trình sản xuất tế bào cho pin lithium-ion điện: cuộn dây và xếp chồng. Cấu trúc pin tương ứng chủ yếu là hình trụ, hình vuông và dạng mềm. Pin hình trụ và pin vuông chủ yếu được sản xuất bằng quy trình cuộn dây, còn pin đóng gói mềm thì chủ yếu sử dụng quy trình cán màng. Xi lanh chủ yếu được đại diện bởi 18650 và 26650 (Tesla đã độc lập phát triển pin 21700, loại pin này đang được quảng bá trong toàn ngành). Về cơ bản, vỏ nhôm chủ yếu dựa trên quá trình cuộn dây.

Cấu trúc của gói mềm chủ yếu nhắm đến thị trường kỹ thuật số cao cấp và tỷ suất lợi nhuận trên mỗi đơn vị sản phẩm tương đối cao. Trong cùng điều kiện đầu ra, lợi nhuận tương đối cao hơn pin vỏ nhôm. Vì pin vỏ nhôm dễ tạo hiệu ứng quy mô, tỷ lệ chất lượng sản phẩm và chi phí dễ kiểm soát nên cả hai hiện đều có lợi nhuận đáng kể trong lĩnh vực thị trường tương ứng và rất khó để cả hai đều bị thay thế hoàn toàn trong tương lai gần.
Do quá trình cuộn dây có thể đạt được tốc độ sản xuất pin tốc độ cao và tốc độ có thể tăng lên nhờ công nghệ xếp chồng bị hạn chế, nên pin lithium-ion điện trong nước hiện nay chủ yếu sử dụng quy trình cuộn dây, do đó khối lượng vận chuyển của máy cuộn hiện nay lớn hơn máy xếp chồng.
Quá trình trước đây tương ứng với sản xuất cuộn dây và cán màng là sản xuất và cắt khuôn các mảnh cực. Sản xuất tấm bao gồm các mảnh/tab cực hàn sau khi rạch, loại bỏ bụi các mảnh cực, dán băng bảo vệ, bọc tab và cuộn hoặc cắt theo chiều dài, trong đó các miếng cực quanh co được sử dụng để cuộn hoàn toàn tự động tiếp theo, Đoạn cực cắt có chiều dài cố định được được sử dụng cho cuộn dây bán tự động tiếp theo; mảnh cực cắt khuôn là để đục lỗ và định hình cuộn dây mảnh cực có khe cho quá trình cán tiếp theo.
Về mặt đóng gói và hàn pin lithium, các nhà sản xuất ứng dụng và tích hợp công nghệ laser chính thống của Lianying, Han's và Everbright đều tham gia, có thể đáp ứng nhu cầu và không cần nhập khẩu.

Luồng quy trình phụ trợ của pin lithium
Tách khối là liên kết cốt lõi
Quá trình hậu sản xuất pin lithium chủ yếu bao gồm bốn quy trình phân tách công suất, hình thành, thử nghiệm, đóng gói và lưu trữ, chiếm khoảng 35% giá trị của dây chuyền sản xuất. Sự hình thành và phân tách công suất là những liên kết quan trọng nhất trong quá trình back-end và pin đã hình thành sẽ được kích hoạt và kiểm tra. Do chu kỳ kiểm tra sạc và xả của pin kéo dài nên giá trị của thiết bị là cao nhất. Mục đích quan trọng của quá trình hình thành là sạc và kích hoạt các tế bào pin sau khi đóng gói phun chất lỏng, và quá trình tách công suất là kiểm tra dung lượng pin và các thông số hiệu suất điện khác sau khi pin được kích hoạt và phân loại. Việc tạo thành và tách thể tích được thực hiện bằng máy tạo hình và máy tách thể tích, thường bằng hệ thống tạo và tách thể tích tự động.