LiPo akkumulátor gyártási folyamat

A puha tokos lítium-ion akkumulátorokat széles körben használják hordozható elektronikus eszközökben magas biztonságuk, energiasűrűségük és tervezési rugalmasságuk miatt. A gyártási folyamat több kritikus lépésből áll:

1. Anyagelőkészítés

Az akkumulátorgyártáshoz szükséges fő anyagok a következők:

• KatódanyagokPéldául lítium-kobalt-oxid (LiCoO₂), lítium-vas-foszfát (LiFePO₄) és más lítiumvegyületek.
• AnódanyagokÁltalában grafit vagy más szén alapú anyagok.
• SzétválasztóVékony, porózus polimer membrán.
• ElektrolitLítium-ionos vezetőképes megoldás.

Az anyagok megválasztása kulcsfontosságú az akkumulátor teljesítménye és biztonsága szempontjából.

2. Elektróda előkészítése

• HígtrágyakészítésAz aktív anyagok, a vezetőképes anyagok és a kötőanyagok egyenletesen eloszlanak, így egyenletes, stabil iszapot hoznak létre. Az iszap állaga létfontosságú az akkumulátor egyenletességének fenntartásához a gyártás során.
• BevonatA katódszuszpenziót alumíniumfóliára, az anódszuszpenziót pedig rézfóliára vonják be. A vastagságot és a szárítási hőmérsékletet szigorúan ellenőrzik a minőség és az állandóság biztosítása érdekében.
• GördülőA bevonatos elektródákat hengerekkel préselik, hogy növeljék sűrűségüket és szilárdságukat.
• Vágás és szárításA hengerelt elektródákat a kívánt méretre vágják, majd szárítják az oldószerek és a nedvesség eltávolítása érdekében.

3. Szeparátor előkészítése

A szeparátor egy kritikus fontosságú alkatrész, amely lehetővé teszi a lítium-ionok mozgását, miközben megakadályozza az elektronok áramlását. Megfelelő mechanikai szilárdsággal és kémiai stabilitással kell rendelkeznie az akkumulátor biztonságának és teljesítményének biztosítása érdekében.

4. Elektróda vágása és egymásra helyezése

A száraz katód és anód elektródák, valamint az elválasztóval együtt, egymás után helyezkednek el, így alkotva a cella alapvető szerkezetét. A pontos igazítás és pozicionálás elengedhetetlen az akkumulátor szerkezeti integritásához és teljesítményéhez.

5. Akkumulátor összeszerelése

• SejtformálásA cella méreteit az ügyfél igényei szerint tervezik, és az alumínium-műanyag fóliát formára öntik.
• Felső és oldalsó lezárásA tekercscellát egy előkészített formába helyezik, és a csomagolófóliát ráhajtják, hogy lezárják a tetejét és az oldalait, rögzítve a csatlakozóvezetékeket.
• Folyadékbefecskendezés és előzárásA lezárás után a cellát ellenőrizzük az illeszkedés szempontjából, és a nedvességet eltávolítjuk, mielőtt az elektrolitot befecskendezzük és előzárjuk.

6. Kialakulása és aktiválása

• PihenőA befecskendezett elektrolitot hagyjuk teljesen felszívódni az elektródákba.
• KépződésAz akkumulátor az első töltésen megy keresztül, hogy aktiválja a cellát, és stabil szilárd elektrolit határfelületet (SEI) képezzen az elektródákon. A folyamat során gáz termelődik, ezért egyes gyártók szerelvényeket használnak a gáz kijelölt zsákokba történő vezetésére.
• Lámpatest alakításaA kialakítás után az elektródacsatlakozásokat optimalizálják, és a rögzítőelemek kialakítása biztosítja, hogy az akkumulátor megtartsa megfelelő alakját és méreteit.

7. Másodlagos tömítés és formázás

• Másodlagos tömítésVákuummal eltávolítják a zsákból a maradék gázt és az elektrolit egy részét, majd egy második lezárási folyamatot végeznek. A gázzsákot ezután levágják, és a cella elnyeri végső alakját.
• Szegélyvágás és hajtogatásAz első és a második tömítés széleit a megfelelő szélességre vágják és behajtják, hogy az akkumulátor megfeleljen a méretspecifikációknak.

8. Tesztelés és rendezés

Minden egyes cella egy sor teszten esik át, beleértve a kapacitás, a belső ellenállás és a szivárgási áram ellenőrzését, hogy biztosítsák a minőségi előírásoknak való megfelelést. Azokat a cellákat, amelyek nem felelnek meg a kritériumoknak, a termék minőségének és állandóságának megőrzése érdekében kidobják.

9. Csomagolás és végső tesztelés

A minősített cellákat végső formájukba csomagolják, majd egy utolsó tesztelési körön esnek át. Ez magában foglalja a megjelenés ellenőrzését, a feszültségtesztet és a kapacitásellenőrzést annak megerősítésére, hogy a termék megfelel az ügyfél igényeinek.

Minőségi szabványok a puha tokos lítium-ion akkumulátorokra

1. Csomagolás és címkézésAz akkumulátor csomagolásának sértetlennek, sérülésmentesnek kell lennie, a nyomtatott információknak (márka, modell, kapacitás, feszültség, gyártási dátum) pedig pontosnak és egyértelműnek kell lenniük. A pecsétnek szorosnak, hézagmentesnek kell lennie.
2. Megjelenés integritásaAz akkumulátor felületének karcolásoktól, horpadásoktól, deformációktól, foltoktól és rozsdától mentesnek kell lennie. A csatlakozóvezetékeknek simának, hajlítástól, töréstől és oxidációtól mentesnek kell lenniük. Az alumínium-műanyag fóliának sérülés-, gyűrődés- és buborékmentesnek kell lennie.
3. KapacitásA tényleges kapacitásnak közel kell lennie a névleges kapacitáshoz, a magasabb arány jobb teljesítményt jelez.
4. Belső ellenállásAz alacsony belső ellenállás kulcsfontosságú a töltési/kisütési ciklusok során a minimális energiaveszteség és a magas energiahatékonyság biztosításához.
5. Töltési és kisütési teljesítményAz akkumulátornak ésszerű időn belül teljesen fel kell töltenie magát, rendellenes melegedés, füstölés vagy duzzanat nélkül. Kisütés közben a feszültségnek nem szabad túl gyorsan csökkennie, és az áramnak stabilnak kell lennie.
6. CikluséletTöbb töltési/kisütési ciklus után az akkumulátor kapacitásmegtartásának és teljesítménycsökkenésének az elfogadható határokon belül kell maradnia. Fogyasztói akkumulátorok esetében a ciklusidő ≥800 ciklus, ≥80%-os kapacitásmegtartási aránnyal.
7. BiztonságAz akkumulátornak hatékony túltöltés-, túlkisülés- és rövidzárlatvédelemmel kell rendelkeznie. Magas hőmérsékleten is stabilnak kell maradnia deformáció vagy duzzanat nélkül.

A puha tokos lítium-ion akkumulátorok gyártási folyamata minden lépésben precíz vezérlést igényel az optimális teljesítmény, biztonság és megbízhatóság biztosítása érdekében.