Литиево-йонните батерии с меки калъфи се използват широко в преносими електронни устройства поради високата им безопасност, енергийна плътност и гъвкавост на дизайна. Производственият процес включва няколко критични стъпки:
1. Подготовка на материалите
Основните материали, необходими за производството на батерии, включват:
- Катодни материалиКато литиево-кобалтов оксид (LiCoO₂), литиево-железен фосфат (LiFePO₄) и други литиеви съединения.
- Анодни материалиОбикновено графит или други материали на въглеродна основа.
- РазделителТънка, пореста полимерна мембрана.
- ЕлектролитЛитиево-йонен проводим разтвор.
Изборът на материали е от решаващо значение за производителността и безопасността на батерията.
2. Подготовка на електрода
- Приготвяне на суспензияАктивните материали, проводимите агенти и свързващите вещества се разпределят равномерно, за да се създаде еднородна и стабилна суспензия. Консистенцията на суспензията е жизненоважна за поддържане на еднородността на батерията по време на производството.
- ПокритиеКатодната суспензия се нанася върху алуминиево фолио, а анодната суспензия - върху медно фолио. Дебелината и температурата на сушене са строго контролирани, за да се гарантира качество и консистенция.
- ТъркалянеПокритите електроди се компресират с помощта на ролки, за да се подобри тяхната плътност и здравина.
- Рязане и сушенеНавитите електроди се нарязват на необходимия размер и се сушат, за да се отстранят разтворителите и влагата.
3. Подготовка на сепаратора
Сепараторът е критичен компонент, който позволява движението на литиево-йонните батерии, като същевременно предотвратява потока на електрони. Той трябва да има достатъчна механична якост и химическа стабилност, за да гарантира безопасността и производителността на батерията.
4. Рязане и подреждане на електроди
Сухите катодни и анодни електроди, заедно със сепаратора, са подредени последователно, за да образуват основната структура на клетката. Точното подравняване и позициониране са от съществено значение за структурната цялост и производителност на батерията.
5. Сглобяване на батерията
- Оформяне на клеткиРазмерите на клетката са проектирани според изискванията на клиента, а алуминиево-пластмасовото фолио е формовано във форма.
- Горно и странично запечатванеНавитата клетка се поставя в подготвена матрица и опаковъчното фолио се сгъва, за да се запечата горната част и страните, като по този начин се закрепват клемните изводи.
- Инжектиране на течности и предварително запечатванеСлед запечатване, клетката се проверява за подравняване и всякаква влага се отстранява, преди електролитът да бъде инжектиран и предварително запечатан.
6. Формиране и активиране
- ПочивкаИнжектираният електролит се оставя да попие напълно в електродите.
- ФормацияБатерията претърпява първото си зареждане, за да активира клетката, образувайки стабилен твърд електролитен интерфейс (SEI) върху електродите. По време на този процес се получава производство на газ, така че някои производители използват приспособления за насочване на газа в предназначени за това торбички.
- Оформяне на приспособленияСлед формирането, интерфейсите на електродите се оптимизират, а оформянето на приспособлението гарантира, че батерията запазва правилната си форма и размери.
7. Вторично запечатване и оформяне
- Вторично уплътняванеИзползва се вакуум за отстраняване на останалия газ от торбата и част от електролита, след което се извършва втори процес на запечатване. След това газовата торба се подрязва и клетката приема окончателната си форма.
- Подрязване и сгъване на ръбовеКраищата на първото и второто уплътнение са подрязани до правилната ширина и сгънати, за да се гарантира, че батерията отговаря на спецификациите за размери.
8. Тестване и сортиране
Всяка клетка преминава през серия от тестове, включително проверки за капацитет, вътрешно съпротивление и ток на утечка, за да се гарантира, че отговаря на стандартите за качество. Клетките, които не отговарят на критериите, се бракуват, за да се запази качеството и постоянството на продукта.
9. Опаковане и окончателно тестване
Квалифицираните клетки се опаковат в окончателната си форма и преминават през последен кръг от тестове. Това включва проверка на външния вид, тестване на напрежението и проверка на капацитета, за да се потвърди, че продуктът отговаря на изискванията на клиента.
Стандарти за качество за литиево-йонни батерии с меки калъфи
- Опаковка и етикетиранеОпаковката на батерията трябва да е непокътната, без повреди, а отпечатаната информация (марка, модел, капацитет, напрежение, дата на производство) трябва да е точна и ясна. Уплътнението трябва да е плътно, без пролуки.
- Цялостност на външния видПовърхността на батерията трябва да е без драскотини, вдлъбнатини, деформации, петна или ръжда. Клемите трябва да са плоски, без огъвания, счупвания или окисляване. Алуминиево-пластмасовото фолио трябва да е без повреди, гънки или мехурчета.
- КапацитетДействителният капацитет трябва да е близък до номиналния капацитет, като по-високото съотношение показва по-добра производителност.
- Вътрешно съпротивлениеНиското вътрешно съпротивление е от решаващо значение за осигуряване на минимални загуби на енергия по време на цикли на зареждане/разреждане и висока енергийна ефективност.
- Производителност на зареждане и разрежданеБатерията трябва да се зареди напълно в рамките на разумно време, без необичайно нагряване, дим или подуване. По време на разреждане напрежението не трябва да пада твърде бързо, а токът трябва да е стабилен.
- Цикъл на животСлед множество цикли на зареждане/разреждане, запазването на капацитета на батерията и намаляването на производителността трябва да останат в приемливи граници. За потребителските батерии, животът на циклите трябва да бъде ≥800 цикъла, със степен на запазване на капацитета ≥80%.
- БезопасностБатерията трябва да е с ефективна защита от презареждане, презареждане и късо съединение. Тя трябва да остане стабилна при високи температури без деформация или подуване.
Производственият процес на литиево-йонни батерии с меки калъфи включва прецизен контрол на всяка стъпка, за да се гарантира оптимална производителност, безопасност и надеждност.
Време на публикуване: 06 декември 2024 г.