итий-иондық аккумуляторлардың қолдану аясы кең. Қолдану аймақтарының жіктелуі бойынша оны энергияны сақтауға арналған батареяға, қуат батареясына және тұрмыстық электроникаға арналған батареяға бөлуге болады.
- Энергияны сақтауға арналған батарея байланыс энергиясын сақтауды, қуат энергиясын сақтауды, бөлінген энергия жүйелерін және т.б. қамтиды;
- Қуат аккумуляторлары негізінен энергетика саласында қолданылады, нарыққа қызмет көрсетеді, соның ішінде жаңа энергетикалық көліктер, электр жүк көтергіштері және т.б.;
- Тұрмыстық электроникаға арналған аккумулятор тұтынушылық және өнеркәсіптік саланы қамтиды, оның ішінде смарт есептеу, интеллектуалды қауіпсіздік, интеллектуалды көлік, заттар интернеті және т.б.
Литий-ионды аккумулятор – күрделі жүйе, негізінен анод, катод, электролит, сепаратор, ток жинағыш, байланыстырғыш, өткізгіш агент және т.б., анод пен катодтың электрохимиялық реакциясын, литий-ионды өткізгіштігін және электронды өткізгіштігін, сондай-ақ жылу диффузиясын қамтитын реакцияларды қамтиды.
Литий батареяларын өндіру процесі салыстырмалы түрде ұзақ және процеске 50-ден астам процесс қатысады.
Литий батареяларын пішіні бойынша цилиндрлік аккумуляторлар, төртбұрышты алюминий қабықшалы батареялар, қалталы батареялар және пышақ батареялары деп бөлуге болады. Олардың өндіріс процесінде кейбір айырмашылықтар бар, бірақ тұтастай алғанда литий батареясын өндіру процесін алдыңғы процесске (электродтарды өндіру), орта кезеңді процеске (жасуша синтезі) және артқы процеске (қалыптастыру және орау) бөлуге болады.
Бұл мақалада литий батареясын өндірудің алдыңғы қатарлы процесі енгізіледі.
Фронттық процестің өндірістік мақсаты электродты (анод пен катод) өндіруді аяқтау болып табылады. Оның негізгі процесіне мыналар жатады: суспензия/араластыру, қаптау, каландрлеу, кесу және кесу.
Қою/араластыру
Қою/араластыру – бұл анод пен катодтың қатты батарея материалдарын біркелкі араластыру, содан кейін суспензия жасау үшін еріткіш қосу. Шламды араластыру жолдың алдыңғы жағының бастапқы нүктесі болып табылады және келесі жабу, каландрлеу және басқа процестердің аяқталуының алғышарттары болып табылады.
Литий батареялы суспензия оң электродты суспензияға және теріс электродты суспензияға бөлінеді. Белсенді заттарды, өткізгіш көміртекті, қоюландырғышты, байланыстырғышты, қоспаны, еріткішті және т.б. пропорцияда араластырғышқа салыңыз, Араластыру арқылы жабу үшін қатты-сұйық суспензиялы суспензияның біркелкі дисперсиясын алыңыз.
Сапалы араластыру батареяның қауіпсіздік көрсеткіштеріне және электрохимиялық көрсеткіштеріне тікелей немесе жанама әсер ететін кейінгі процесті сапалы аяқтаудың негізі болып табылады.
Қаптау
Қаптау - бұл алюминий және мыс фольгаларына оң белсенді материалды және теріс белсенді материалды сәйкесінше жабу және оларды электрод парағын қалыптастыру үшін өткізгіш агенттермен және байланыстырғышпен біріктіру процесі. Содан кейін еріткіштер пеште кептіру арқылы жойылады, осылайша қатты зат субстратпен оң және теріс электродты парақ катушкасын жасайды.
Катодты және анодты жабын
Катодты материалдар: Материалдардың үш түрі бар: ламинатталған құрылым, шпинель құрылымы және оливин құрылымы, сәйкесінше үштік материалдарға (және литий кобальтаты), литий манганатына (LiMn2O4) және литий темір фосфатына (LiFePO4) сәйкес келеді.
Анодтық материалдар: Қазіргі уақытта коммерциялық литий-ионды батареяда қолданылатын анодтық материалдар негізінен көміртекті материалдар мен көміртекті емес материалдарды қамтиды. Олардың ішінде көміртекті материалдарға қазіргі кезде ең көп қолданылатын графиттік анод және ретсіз көміртекті анод, қатты көміртек, жұмсақ көміртек және т.б.; көміртекті емес материалдарға кремний негізіндегі анод, литий титанат (LTO) және т.б.
Фронттық процестің негізгі буыны ретінде жабын процесінің орындалу сапасы дайын батареяның тұрақтылығына, қауіпсіздігіне және қызмет ету цикліне қатты әсер етеді.
Күнтізбелік
Қапталған электрод одан әрі роликпен тығыздалады, осылайша белсенді зат пен коллектор бір-бірімен тығыз байланыста болады, электрондардың қозғалу қашықтығын азайтады, электродтың қалыңдығын төмендетеді, жүк көтеру қабілетін арттырады. Сонымен қатар, ол батареяның ішкі кедергісін төмендетеді, өткізгіштігін арттырады және батареяның сыйымдылығын арттыру үшін батареяның көлемін пайдалану жылдамдығын жақсартады.
Каландрлеу процесінен кейінгі электродтың тегістігі кейінгі кесу процесінің әсеріне тікелей әсер етеді. Электродтың белсенді затының біркелкілігі де жасуша жұмысына жанама әсер етеді.
Кесу
Кесу - кең электродты орамды қажетті ендегі тар тілімдерге үздіксіз бойлық кесу. Кесу кезінде электрод ығысу әрекетіне тап болады және бұзылады, Кесуден кейінгі жиектің тегістігі (қабырға және майыспайды) өнімділікті тексерудің кілті болып табылады.
Электродты жасау процесі дәнекерлеу электродының қойындысын, қорғаныш жабысқақ қағазын қолдануды, электрод тілшесін орауды және кейінгі орау процесі үшін электрод тілшесін кесу үшін лазерді пайдалануды қамтиды. Қалыппен кесу келесі процесс үшін қапталған электродты штамптау және пішіндеу болып табылады.
Литий-иондық аккумуляторлардың қауіпсіздік көрсеткіштеріне қойылатын жоғары талаптарға байланысты жабдықтың дәлдігі, тұрақтылығы және автоматтандырылуы литий батареяларын өндіру процесінде жоғары сұранысқа ие.
Литий электродтарын өлшеу жабдығының көшбасшысы ретінде Dacheng Precision компаниясы литий батареяларын өндірудің алдыңғы жағындағы процесінде электродтарды өлшеуге арналған бірқатар өнімдерді шығарды, мысалы, рентгендік аймақтық тығыздық өлшегіш, CDM қалыңдығы және аумақтық тығыздық өлшегіші, лазерлік қалыңдығын өлшегіш және т.б.
- Super X-Ray аймақтық тығыздық өлшегіш
Ол 1600 мм-ден астам жабын енін өлшеуге бейімделеді, ультра жоғары жылдамдықтағы сканерлеуді қолдайды және жұқарған жерлер, сызаттар және керамикалық жиектер сияқты егжей-тегжейлі мүмкіндіктерді анықтайды. Бұл жабық циклды жабуға көмектесе алады.
- Рентгендік аймақтық тығыздық өлшегіш
Ол өлшенетін объектінің аумақтық тығыздығын онлайн сынау үшін аккумуляторлық электродты жабу процесінде және сепараторлы керамикалық жабын процесінде қолданылады.
- CDM қалыңдығы және аумақтық тығыздық өлшегіш
Оны жабу процесіне қолдануға болады: өткізіп алған жабын, материалдың жетіспеушілігі, сызаттар, жұқарған аумақтардың қалыңдығы контуры, AT9 қалыңдығын анықтау және т.б. сияқты электродтардың егжей-тегжейлі ерекшеліктерін онлайн анықтау;
- Көп кадрлы синхронды бақылау өлшеу жүйесі
Ол литий батареяларының катодты және анодын жабу процесінде қолданылады. Ол электродтарда синхронды бақылау өлшемдерін орындау үшін бірнеше сканерлеу кадрларын пайдаланады. Бес кадрлы синхронды бақылау өлшеу жүйесі ылғалды пленканы, таза жабын мөлшерін және электродты тексеруге қабілетті.
- Лазерлік қалыңдық өлшегіш
Ол литий батареяларын жабу процесінде немесе каландрлеу процесінде электродты анықтау үшін қолданылады.
- Желіден тыс қалыңдық пен өлшем өлшегіш
Ол литий батареяларын жабу процесінде немесе каландрлеу процесінде электродтардың қалыңдығы мен өлшемін анықтау үшін қолданылады, бұл тиімділік пен консистенцияны жақсартады.
Жіберу уақыты: 31 тамыз 2023 ж
