تجزیه و تحلیل جامع فناوری کنترل فرآیند تولید برای سلول های باتری نیرو: پوشش، انباشته، برش، شکل دهی و جداسازی حجمی

فرآیند تولید باتری‌های جدید قابل شارژ عمدتاً شامل چهار مرحله است: ساخت الکترود، ساخت سلول، بسته‌بندی و آزمایش. در فرآیند تولید ورق های الکترود، سازندگان مواد باتری را با توجه به نیاز محصول انتخاب می کنند و مواد اولیه را مطابق فرمول در مخزن مخلوط می کنند.

پس از اختلاط، هم زدن، آسیاب کردن و سایر فرآیندها، آنها را به صورت جامدات پودری در می آورند که سپس برای پوشش دهی به دستگاه پوشش فرستاده می شود. پس از اتمام پوشش، آنها را فشرده و توسط یک پرس قرص برش می دهند.

در نهایت، مواد ورق بریده شده به تجهیزات سیم پیچی فرستاده می شود تا به شکل استوانه ای پیچیده شود و سپس بسته بندی شده و توسط تجهیزات آزمایش می شود تا بسته بندی باتری تکمیل شود.

در فرآیند ساخت سلول باتری، مواد باتری با توجه به نیاز مشتری انتخاب شده و در تجهیزات تولید برای ساخت سلول باتری قرار داده می شود. به طور کلی، فرآیند تولید سلول‌های قدرت Lifepo4 شامل فرآیندهای کلیدی متعددی مانند پوشش، تولید پلاریزه‌کننده، لمینیت، شکاف، تبدیل شیمیایی و جداسازی ظرفیت است. سطح کنترل فرآیند در هر لینک مستقیماً بر عملکرد، ایمنی و ثبات باتری تأثیر می گذارد.

فرآیند پوشش دادن به این صورت است که دوغاب را روی مواد رسانایی مانند فویل مس می‌پوشانند تا دوغاب رسانا با ضخامت و یکنواختی مشخص تشکیل شود و سپس تحت خشک‌کردن، فعال‌سازی، تجزیه حرارتی، تف جوشی و سایر فرآیندها برای تشکیل الکترودهای سلول باتری پاور قرار می‌گیرد. این فرآیند شامل تجهیزات پوشش غلتکی، سیستم کنترل ماشین پوشش، سیستم اندازه گیری آنلاین و سایر تجهیزات کمکی است.

تجهیزات پوشش غلتکی شامل یک غلتک بالایی، یک غلتک پایینی، غلتک های جانبی، و یک صفحه فشار پایین تر و غیره است. این پوشش یکنواخت دوغاب را از طریق چرخش به دست می آورد و برای تولید پلاریزه کننده با دقت بالا- مناسب است. سیستم کنترل دستگاه پوشش، پوشش یکنواخت دوغاب را با تنظیم نیروی گیره و نیروی کشش بین غلتک های بالا و پایین تضمین می کند. سیستم اندازه‌گیری آنلاین برای تشخیص واقعی کیفیت الکترود و تجزیه و تحلیل داده‌ها استفاده می‌شود. تجهیزات کمکی شامل وسایل حفاظتی، تجهیزات خشک کن و تجهیزات حذف گرد و غبار است که برای بهبود کیفیت پلاریزه کننده، کاهش مصرف انرژی و جلوگیری از ورود گرد و غبار استفاده می شود.

ساخت صفحات الکترود یک مرحله کلیدی در باتری برای سیستم ذخیره انرژی لیتیوم{0} یونی است که مواد کربنی (مانند گرافیت، گرافیت طبیعی، گرافیت مصنوعی و غیره) به عنوان مواد اصلی و همچنین مواد الکترود مثبت مانند اکسید لیتیوم منگنز و اکسید لیتیوم کبالت در آن وجود دارد. در طول فرآیند پوشش دهی و شکل دهی، مواد خام باید پوشش داده شوند، خشک شوند و نورد شوند تا صفحات الکترود تشکیل شود. در میان آنها، کنترل پارامترهایی مانند فشار، دما و سرعت در شکل دهی رول بسیار مهم است.

برای مواد مختلف مانند گرافیت طبیعی، کربن سخت، اکسید لیتیوم منگنز و غیره، روش‌های پوشش و پارامترهای فرآیند مربوطه باید اتخاذ شود تا از صافی و ضخامت یکنواختی باتری‌های لیتیوم{1} یون برای محصولات خورشیدی اطمینان حاصل شود. در فرآیند پوشش نیز لازم است میزان و سرعت پوشش را کنترل کرد تا از عیوبی مانند حباب، چین و چروک یا سوراخ شدن جلوگیری شود. در عین حال، فشار غلتک، زبری سطح غلتک فولادی و نسبت ترکیب دوغاب باید بهینه شود تا اطمینان حاصل شود که دوغاب در طول فرآیند پرس غلتکی کاملاً مخلوط و یکنواخت است.

هدف اصلی فرآیند لایه‌بندی این است که چندین سلول باتری کوچک را در کنار هم قرار دهیم تا باتری‌های{0}لیتیومی با ظرفیت بالا را تشکیل دهند تا نیازهای وسایل نقلیه الکتریکی یا سیستم‌های ذخیره انرژی را برآورده کنند. در حال حاضر باتری‌های پوسته‌ای آلومینیومی به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند و ساختار چند لایه آن‌ها انرژی ویژه و چگالی انرژی بالاتری دارد. هسته فرآیند لمینیت در کیفیت اتصال بین الکترود و دیافراگم نهفته است، که باید از اتصال محکم اطمینان حاصل شود، از جوشکاری مجازی، لحیم‌زدایی و سایر پدیده‌ها جلوگیری شود و از تا شدن، تغییر شکل یا آسیب به لبه مواد الکترود جلوگیری شود. علاوه بر این، مقاومت داخلی باتری باید تا حد امکان به حداقل برسد تا مقاومت تماس بین الکترودها کاهش یابد. در کنترل عملی، لازم است دو ماده قطعه قطب و دیافراگم آزمایش شوند تا اطمینان حاصل شود که کیفیت مواد و تحمل ضخامت مطابق با الزامات است.

فرآیند برش جداسازی قطب های مثبت و منفی بسته باتری های لیتیومی سیستم های ذخیره انرژی خورشیدی است که عمدتاً شامل شکاف دیافراگم و قطعات قطب است. در حال حاضر، سه نوع اصلی تجهیزات برش وجود دارد: تجهیزات شکاف رول، که از فناوری سیم پیچی با سرعت بالا استفاده می‌کند و از مزایای راندمان بالا، دقت بالا و هزینه کم برخوردار است، اما نیازمند الزامات فنی بالا برای اپراتورها است. تجهیزات برش لیزری دارای مزایای دقت برش بالا، سرعت سریع و راندمان بالا، از جمله انواع تک محوره و چند محوره است. تجهیزات برش اولتراسونیک از یک ژنراتور اولتراسونیک برای تولید سیگنال‌های نوسان با فرکانس بالا، جداسازی مواد الکترود از پلاستیک و دستیابی به عملکردهایی مانند بارگیری خودکار، تخلیه بار، اندازه‌گیری، برش و جمع‌آوری استفاده می‌کنند.

تشکیل شیمیایی فرآیندی است که در آن واکنش‌های شیمیایی بین مواد الکترود مثبت و منفی و الکترولیت در طول چرخه تخلیه شارژ بسته باتری لیتیوم رخ می‌دهد و محصولات واکنش الکترود جدید را تشکیل می‌دهد و گرما آزاد می‌کند. تبدیل شیمیایی می تواند مقاومت داخلی باتری را افزایش دهد، ظرفیت را کاهش دهد و در نهایت عملکرد دوچرخه سواری باتری های لیتیومی را بهبود بخشد. فرآیند شکل‌گیری عمدتاً شامل: آماده‌سازی قبل از شکل‌گیری (خشک کردن مواد مانند صفحات الکترود، جداکننده‌ها و کلکتورهای جریان)، شکل‌گیری (تشکیل ورقه‌های لیتیوم در کوره سازند)، پس{2}عملیات (آزمایش باتری تشکیل‌شده برای شارژ بیش‌ازحد، اتصال کوتاه، تخلیه بیش از حد، و غیره) و تقسیم ظرفیت ورق الکترود (مجموعه‌سازی مجدد ظرفیت سلول‌های چرخه عمر) را بهبود می‌بخشد.

فناوری اشتراک ظرفیت به فرآیند جدا کردن باتری‌های جداگانه از کیت بسته باتری گروهی، انجام آزمایش ظرفیت برای تعیین کیفیت سلول‌های باتری و سپس مونتاژ مجدد آنها اشاره دارد. فرآیند تقسیم ظرفیت عمدتاً شامل ماشین‌های تقسیم ظرفیت، نوارهای فولادی تقسیم ظرفیت و تجهیزات تقسیم ظرفیت است. در حال حاضر، دو روش اصلی وجود دارد: خارج کردن مستقیم باتری های گروه بندی شده یا تخلیه باتری های گروه بندی شده. فرآیند مرتب سازی ظرفیت شامل برش سلولی، برش الکترود، مرتب سازی، برش نوار فولادی مرتب سازی ظرفیت، نصب و راه اندازی تجهیزات مرتب سازی ظرفیت است.

تجهیزات مرتب‌سازی ظرفیت را می‌توان به تجهیزات مرتب‌سازی ظرفیت خودکار (مانند تسمه‌های نقاله پیوسته، مکانیسم‌های دوگانه سروو خطی رفت و برگشتی) و تجهیزات مرتب‌سازی نیمه خودکار ظرفیت (مانند-تسمه‌های نقاله یک بعدی، مکانیسم‌های رفت و برگشتی خطی سروو) تقسیم کرد. در طول فرآیند جداسازی، لازم است ذرات باقیمانده روی سطح الکترود تمیز شود تا از تمیزی و مرتب بودن سطح الکترود باتری‌های لیتیومی باتری فلش اطمینان حاصل شود.

موارد فوق یک تجزیه و تحلیل سیستماتیک از فن آوری های کلیدی کنترل فرآیند تولید برای استسلول باتری قدرتپوشش، لمینیت، شکاف، تشکیل و جداسازی حجمی. اگر با مشکلات فنی مواجه شدید یا نیاز به بهینه سازی بیشتر برنامه فرآیند خود در عمل تولید دارید، لطفاً از طریق پلت فرم با ما تماس بگیرید. ما خدمات پشتیبانی فنی و مشاوره حرفه ای را به شما ارائه خواهیم داد.