Quá trình cuộn dây
1 Nguyên lý và quy trình công nghệ quấn dây
1. Nguyên tắc:Bằng cách cố định kim cuộn dây, tấm điện cực dương, dải phân cách và tấm điện cực âm đã được xử lý trước được quấn và ép đùn theo trình tự.
2. Quy trình:Xếp chồng các nguyên liệu thô theo thứ tự điện cực âm, dải phân cách, điện cực dương và dải phân cách, sau đó cuộn trực tiếp chúng thành hình trụ hoặc hình elip thông qua phương pháp cuộn dây, sau đó đặt chúng vào vỏ kim loại hình vuông hoặc hình trụ. Các bước cụ thể bao gồm tháo các mảnh cực dương và cực âm của vật liệu cuộn dây và màng ngăn, tự động hiệu chỉnh, phát hiện và kiểm soát độ căng tự động. Các mảnh cực được đưa vào bộ phận cuộn dây bằng cơ cấu cấp kẹp và tự động quấn cùng với màng ngăn theo yêu cầu quy trình đã chỉ định. Sau khi cuộn dây hoàn tất, trạm làm việc sẽ tự động được thay đổi, màng ngăn sẽ được cắt bỏ và băng dán đầu cuối sẽ được áp dụng. Các tế bào pin trần đã hoàn thiện sẽ được tự động cắt ra và sau khi ép trước, cuối cùng chúng sẽ được vận chuyển đến ổ cắm cắt bằng dây đai kéo.
3. Kịch bản ứng dụng:Chủ yếu được sử dụng cho pin hình vuông và hình trụ.
2 Kiểm soát thông số chính
1. Thông số lực căng:Lực căng chủ yếu được sử dụng để đảm bảo sự hình thành của tế bào pin vết thương và giao diện của điện cực sau khi hình thành. Độ căng quá thấp, các tế bào pin bị lỏng và thậm chí các mảnh cực cũng di chuyển trong quá trình vận chuyển các tế bào pin; Căng quá mức và kẹp chặt các tế bào pin có thể gây ra nếp nhăn trên các tấm điện cực.
2. Nhiệt độ cắt màng:Nhiệt độ dao cắt màng chủ yếu được xác định bằng cách so sánh thực nghiệm hiệu ứng cắt ở các nhiệt độ khác nhau để xác định nhiệt độ dao cắt tối ưu. Sau khi xác định được loại và độ dày của màng, buồng màng sẽ đưa ra nhiệt độ chịu nhiệt gần đúng, là giới hạn trên của nhiệt độ ép nóng và nhiệt độ sấy. Ngoài nhiệt độ này, màng ngăn sẽ co lại nghiêm trọng hơn, ảnh hưởng đến kích thước lớp phủ và thậm chí làm đóng các lỗ chân lông.
3. Chu vi kim:Tiêu chuẩn về chu vi kim xuất phát từ quá trình thiết kế. Về lý thuyết, chu vi của kim quấn bằng (chiều rộng ô - độ dày ô) × 2, nhưng trên thực tế, sau khi ép nóng ô, các góc ở hai bên của ô không phải là hình bán nguyệt mà giống hình thang hơn . Để thích ứng với sự dao động độ dày vật liệu tiếp theo và điều chỉnh PTFE, chu vi của kim cuộn chắc chắn nhỏ hơn giá trị lý thuyết.
4. Tuổi thọ dao cắt điện cực âm:Việc xác định tuổi thọ của máy cắt điện cực âm chủ yếu dựa trên yêu cầu của khách hàng. Ngay cả khi có gờ ở vị trí cắt, do sự bao bọc dương của đầu âm ở đầu và cuối cell pin quấn nên phần chồng lên nhau sau khi gờ xuyên qua màng ngăn vẫn là điện cực âm nên không cần thiết điều khiển.
5. Số vòng trống của màng ngăn ở đầu và cuối cuộn:Hiện tại có 1,5 vòng ở đầu và 1,25 vòng ở cuối cuộn, chủ yếu lấy từ bản vẽ thiết kế. Việc điều chỉnh số vòng khi bắt đầu cuộn chủ yếu cần kiểm chứng tác động đến lực kéo lõi và độ dày của cell pin. Số lượt ở cuối cuộn chủ yếu xét đến ảnh hưởng của keo cuối cũng như vị trí và quá trình quét mã QR của pin, chủ yếu liên quan đến phương pháp lắp ráp và hàn.
3 Yêu cầu về thiết bị và kỹ thuật
1. Thiết bị tự động hóa:Quá trình cuộn dây thường được hoàn thành trên thiết bị tự động để đảm bảo tính đồng nhất và nhất quán của cuộn dây. Các thiết bị này thường có đặc điểm là độ chính xác cao, tốc độ cao và độ tin cậy cao.
2. Máy dò CCD:Trong quá trình cuộn dây, máy dò CCD được sử dụng để theo dõi sự căn chỉnh theo thời gian thực nhằm đảm bảo độ bám dính đồng đều và chặt chẽ giữa bản phân cực và màng ngăn, cũng như độ quấn hợp lý.
3. Kiểm soát chặt chẽ các thông số quy trình:Trong quá trình cuộn dây, nhiều thông số chính cần phải được kiểm soát chặt chẽ, chẳng hạn như độ căng, nhiệt độ dao cắt màng, chu vi kim cuộn, v.v., để đảm bảo chất lượng và hiệu suất của pin.
4 Kiểm tra và thử nghiệm chất lượng
Sau khi quá trình cuộn dây hoàn tất, một loạt các cuộc kiểm tra và kiểm tra chất lượng cần được tiến hành trên các tế bào pin để đảm bảo chúng đáp ứng các yêu cầu thiết kế và tiêu chuẩn chất lượng. Những cuộc kiểm tra và thử nghiệm này thường bao gồm kiểm tra trực quan, kiểm tra hiệu suất điện và kiểm tra hiệu suất an toàn.
Quá trình xếp chồng
1 Nguyên lý và quy trình công nghệ xếp chồng
1. Nguyên tắc:Chia các lớp vật liệu điện cực dương và âm được phủ thành các kích thước ban đầu, sau đó liên kết lớp vật liệu điện cực dương, dải phân cách và lớp vật liệu điện cực âm theo trình tự, sau đó xếp song song nhiều lớp cấu trúc "bánh kẹp" để tạo thành lõi điện cực có thể được gói gọn . Tính liên tục của quá trình đệm lót phụ thuộc vào sự uốn cong hình chữ “Z” của màng ngăn, trong đó các cực dương và cực âm liên tục được xếp chồng lên màng ngăn. Cơ hoành hình chữ “Z” đi qua giữa chúng, ngăn cách hai cực và cuối cùng được đóng gói bằng một lớp vỏ.
2. Quy trình:Điện cực dương và điện cực âm được đưa vào máy cán thông qua đường truyền tự động và hộp vật liệu điện cực được tự động nạp và trả lại; Cơ hoành đang tích cực tháo gỡ, sau khi đi qua cơ chế căng và cơ chế điều chỉnh, nó được đưa vào bàn cán; Bàn ép điều khiển màng ngăn di chuyển qua lại để đặt bản phân cực; Hai bộ cốc hút robot được sử dụng để lấy các tấm dương và âm từ mỗi hộp vật liệu và sau khi định vị chính xác bằng hệ thống định vị trước, chúng được xếp chồng lên bàn cán; Sau khi cán màng xong, các cell pin được chuyển đến trạm dán cuộn đuôi bằng cánh tay robot để cuộn đuôi tự động; Cắt màng ngăn và tự động bôi keo lên mặt bên; Đồng thời bắt đầu tự động xếp pin tiếp theo; Các cell pin được dán sẽ tự động được chuyển đến thiết bị cố định đi kèm trên đường truyền cell pin và được vận chuyển đến quy trình tiếp theo.
3. Kịch bản ứng dụng:Chủ yếu được sử dụng cho pin dạng vuông và dạng mềm, nó cũng phù hợp hơn để sản xuất pin tốc độ cao, pin cỡ lớn và pin định hình.
2 Các thiết bị cốt lõi của quá trình cán màng
Stacker là một trong những thiết bị quan trọng trong sản xuất pin lithium, thường bao gồm các cơ chế sau:
1. Cơ chế cấp liệu:được sử dụng để đặt các tấm và dải phân cách điện cực dương và âm.
2. Hộp phim cực:được sử dụng để lưu trữ và vận chuyển các màng cực dương và âm.
3. Cơ cấu định vị cực:được sử dụng để đảm bảo vị trí chính xác của cột trong quá trình xếp chồng.
4. Cơ chế cho ăn:dùng để lấy bản phân cực từ hộp phân cực và vận chuyển nó đến bàn cán.
5. Bàn xếp:được sử dụng để mang và xếp chồng các tấm và dải phân cách điện cực dương và âm.
6. Cơ chế dính keo:dùng để dán keo bảo vệ lên cell pin sau khi hoàn thành.
7. Cơ chế cắt:được sử dụng để loại bỏ các ô xếp chồng đã hoàn thành khỏi bảng xếp chồng.
3 Ưu điểm của quá trình xếp chồng
1. Cải thiện hiệu suất pin:Công nghệ xếp chồng có thể nâng cao đáng kể mật độ năng lượng, độ an toàn và tuổi thọ của pin. So với pin quấn, pin nhiều lớp có giới hạn trên về mật độ năng lượng thể tích cao hơn, cấu trúc bên trong ổn định hơn và tuổi thọ dài hơn.
2. Khả năng thích ứng mạnh mẽ:Quy trình nhiều lớp phù hợp hơn để sản xuất pin tốc độ cao, pin cỡ lớn và pin định hình, có thể đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của các lĩnh vực khác nhau đối với pin.
3. Tỷ lệ sử dụng vật liệu cao:Trong quá trình cán màng, chỉ cần loại bỏ một mảnh vật liệu duy nhất để loại bỏ, trong khi việc loại bỏ cuộn dây có thể dẫn đến lãng phí toàn bộ mảnh hoặc thậm chí cả hai mảnh cực trước và sau. Do đó, tỷ lệ sử dụng vật liệu của quá trình cán màng cao hơn.