Litiozko baterien harilkatzeko makina: printzipioak, funtsezko prozesuak eta kalitatea kontrolatzeko jarraibideak

Litio-ioizko baterien fabrikazio-prozesuan, prozesua banatzeko hainbat modu egon ohi dira. Prozesua hiru prozesu nagusitan bana daiteke: elektrodoen fabrikazioa, muntaketa prozesua eta zelulen probak (beheko irudian ageri den bezala), eta badaude harilketa aurreko eta osteko prozesuetan banatzen duten enpresak ere, eta mugatze puntu hori da. harilkatzeko prozesua. Bere integrazio-funtzio sendoa dela eta, bateriaren itxura hasierako moldaketa egin dezake, beraz, litio-ioizko bateriaren fabrikazioko bihurriketa-prozesua funtsezko eginkizun gisa da, ijetzitako nukleoak ekoitzitako harilkatze-prozesua biluzi deitzen zaio askotan. bateriaren zelula (Jelly-Roll, JR deritzona).

Litio-ioizko bateriak fabrikatzeko prozesua
Litio-ioizko bateriaren fabrikazio prozesuan, nukleoaren harilkatzeko prozesua honela azaltzen da. Eragiketa espezifikoa polo positiboa, polo negatiboa eta isolamendu-filma elkarrekin biribiltzea da makinaren orratz-mekanismoaren bidez, eta ondoko polo positibo eta negatiboko piezak isolamendu-filmaren bidez isolatzen dira zirkuitu laburrak saihesteko. Bobinketa amaitu ondoren, muina ixteko paper itsasgarriarekin finkatzen da nukleoa ez eror ez dadin, eta hurrengo prozesura igarotzen da. Prozesu honetan, gakoa da elektrodo positiboen eta negatiboen artean kontaktu fisikorik ez dagoela ziurtatzea eta elektrodo negatiboen xaflak elektrodo positiboaren xafla guztiz estal dezakeela norabide horizontalean zein bertikalean.

Bobinketa-prozesuaren eskema
Nukleoaren harilkatze-prozesuan, orokorrean, bi roll-pink diafragmaren bi geruza estutzen dituzte aurre-hazbaliatzeko, eta gero polo positiboa edo negatiboa elikatzen dute txandaka, eta polo-pieza diafragmaren bi geruzen artean estutzen da harilkatzeko. Nukleoaren luzetarako norabidean, diafragmak diafragma negatiboa gainditzen du, eta diafragma negatiboak diafragma positiboa gainditzen du, diafragma positibo eta negatiboen arteko kontaktu-zirkuitu laburra saihesteko.

Orratz bihurritzeko diafragmaren eskema eskematikoa

Bobinagailu automatikoaren marrazki fisikoa

Harilatzeko makina funtsezko ekipamendua da oinarrizko harilketa-prozesua gauzatzeko. Goiko diagrama aipatuz, bere osagai eta funtzio nagusiak hauek dira:

1. Pole piezen hornidura sistema: polo positiboak eta negatiboak gida-errailean zehar helarazi AA aldearen eta BBren arteko diafragma-geruzetara, hurrenez hurren, polo piezen hornidura egonkorra bermatzeko.
2. Diafragma desbobinatzeko sistema: goiko eta beheko diafragmak biltzen ditu orratz diafragma automatikoki eta etengabe hornitzeko.
3. Tentsioa kontrolatzeko sistema: diafragmaren etengabeko tentsioa kontrolatzeko, harilkatzeko prozesuan.
4. Harilatzeko eta itsasteko sistema: harilkatu ondoren nukleoak itsatsi eta finkatzeko.
5. Deskarga garraiatzaile-sistema: automatikoki desmuntatu nukleoak orratzetatik eta bota itzazu zinta garraiatzaile automatikora.
6. Oinaren etengailua: egoera anormalik ez dagoenean, zapaldu oinaren etengailua harizketaren funtzionamendu normala kontrolatzeko.
7. Giza eta ordenagailuaren elkarrekintza interfazea: parametroen ezarpenarekin, eskuzko arazketa, alarma-abisuak eta beste funtzio batzuekin.

Harilketa-prozesuaren aurreko azterketatik, nukleo elektrikoaren harilkatzeak ezinbesteko bi lotura dituela ikus daiteke: orratzari bultzatzea eta orratzari tiratzea.
Bultzatu orratz-prozesua: bi orratz-erroiluak orratz-zilindroaren bultzadaren eraginpean hedatzen dira, diafragmaren bi aldeetatik, mahukan sartutako orratz-zilindroaren konbinazioaz osatutako bi orratz-erroilak, orratz-erroiluak. diafragma estutzeko gertu, aldi berean, bi orratz-erroiluak bat egiten dute funtsean forma simetrikoa osatzeko, nukleoaren harilketaren muina gisa.

Orratza bultzatzeko prozesuaren eskema eskematikoa

Orratza ponpatzeko prozesua: muina harilkatu ondoren, bi orratzak orratz ponpatzeko zilindroaren eraginez atzera egiten dira, orratz zilindroa mahukatik ateratzen da, orratz gailuko bola orratza ixten du malgukiaren eraginpean, eta bi orratzak kontrako noranzkoetan kiribiltzen dira, eta orratzaren mutur askearen tamaina murrizten da orratzaren eta nukleoaren barruko gainazalaren artean tarte jakin bat osatzeko, eta orratza eusteko mahukarekiko erretiratuta, orratzak eta muina leunki bereiz daiteke.

Orratzak ateratzeko prozesuaren eskema eskematikoa

Goiko orratza bultzatzeko eta ateratzeko prozesuan "orratzak" orratzari egiten dio erreferentzia, harilkatzeko makinaren oinarrizko osagai gisa, haize-abiaduran eta nukleoaren kalitatean eragin handia duena. Gaur egun, harilkatzeko makina gehienek diamante formako orratz biribilak, obalatuak eta lauak erabiltzen dituzte. Orratz biribilak eta obalatuak, arku jakin baten existentzia dela eta, nukleoaren belarriaren poloaren deformazioa ekarriko du, hurrengo nukleoaren prentsaketa prozesuan, baina baita barneko zimurra eta nukleoaren deformazioa eragitea ere. Diamante-itxurako orratz lauei dagokienez, ardatz luzeen eta laburren arteko tamaina-diferentzia handia dela eta, polo-pieza eta diafragmaren tentsioa nabarmen aldatzen da, motorra abiadura aldakorrean haizea behar du, eta horrek prozesua kontrolatzea zaila egiten du. eta haize-abiadura baxua izan ohi da.

Harilatzeko orratz arrunten diagrama eskematikoa

Hartu adibide gisa diamante formako orratz lau konplikatuena eta ohikoena, bere bihurriketa eta biraketa prozesuan, polo positiboak eta negatiboak eta diafragma beti B, C, D, E, F-ren sei izkina puntuen inguruan bilduta daude. eta G euskarri puntu gisa.

Diamante itxurako orratzaren biraketa lauaren eskema eskematikoa

Hori dela eta, harilketa-prozesua OB, OC, OD, OE, OF, OG erradioa duten segmentuetan banatu daiteke, eta θ0, θ1, θ2 arteko zazpi angelu-tarteetan lerroaren abiaduraren aldaketa soilik aztertu behar da. θ3, θ4, θ5, θ6 eta θ7, orratzaren biraketa ziklikoaren prozesu guztiz kuantitatiboki deskribatzeko.

Orratzaren biraketa-angelu ezberdinen diagrama eskematikoa

Erlazio trigonometrikoan oinarrituta, dagokion erlazioa erator daiteke.

Goiko ekuazioaren arabera, erraza da harilkatzeko orratza abiadura angeluar konstantean biribiltzen denean, haizearen abiadura lineala eta orratzaren euskarri-puntuaren eta polo positibo eta negatiboen piezak eta diafragmaren artean osatutako angelua direla. funtzio-erlazio segmentatu batean. Bien arteko irudi-erlazioa Matlab-ek honela simulatzen du:

Harilaren abiaduraren aldaketak angelu desberdinetan

Intuitiboki begi-bistakoa da irudiko diamante formako orratz lauaren bihurgune prozesuan abiadura lineal maximoaren eta abiadura lineal minimoaren arteko erlazioa 10 aldiz baino gehiago izan daitekeela. Linearen abiaduraren aldaketa handi batek elektrodo positiboen eta negatiboen eta diafragmaren tentsioan gorakada handiak ekarriko ditu, hau da, harizketen tentsioaren gorabeheren kausa nagusia. Gehiegizko tentsioaren gorabeherak diafragma luzatzea ekar dezake bihurriketa prozesuan, diafragma uzkurtzea bihurritu ondoren eta nukleoaren barruko ertzetan geruza tarte txikia nukleoa sakatu ondoren. Kargatze-prozesuan, polo piezaren hedapenak nukleoaren zabaleraren norabidean tentsioa ez da kontzentratuta eragiten, makurtze-momentua eragiten du, polo piezaren distortsioa eraginez, eta prestatutako litio-bateria azkenean "S" agertzen da. "deformazioa.

"S" deformatutako nukleoaren CT irudia eta desmuntatze diagrama

Gaur egun, orratzaren formak eragindako nukleoaren kalitate eskasaren (batez ere deformazioa) arazoa konpontzeko, bi metodo erabili ohi dira: tentsio aldakorreko harilkatzea eta abiadura aldakorra.

1. Tentsio aldakorreko harilkatzea: Hartu bateria zilindrikoa adibide gisa, abiadura angeluar konstantean, abiadura lineala hazi egiten da geruza kopuruarekin, eta horrek tentsioaren igoera dakar. Tentsio aldakorra harilkatzeko, hau da, tentsioa kontrolatzeko sistemaren bidez, polo-pieza edo diafragmari aplikatzen zaion tentsioa harilkatzeko geruza kopurua handituz eta murrizketa linealarekin, biraketa-abiadura konstantearen kasuan, baina hala ere egin tentsioaren bihurriketa-prozesu osoa ahal den neurrian konstante bat mantentzeko. Tentsio aldakorreko harilkatzeko esperimentu ugarik ondorio hauek atera dituzte:
a. Zenbat eta txikiagoa izan harilkatzeko tentsioa, orduan eta hobekuntza efektua hobetuko da nukleoaren deformazioan.
b. Abiadura konstanteko harilkatzean, nukleoaren diametroa handitzen den heinean, tentsioa linealki jaisten da deformazio-arrisku txikiagoarekin tentsio konstanteko harilkatzearekin baino.
2. Abiadura aldakorreko bihurriketa: Hartu gelaxka karratua adibide gisa, diamante formako orratz lau bat erabili ohi da. Orratza abiadura angeluar konstantean zauritzen denean, abiadura lineala nabarmen aldatzen da, eta ondorioz, geruzen tartean desberdintasun handiak sortzen dira nukleoaren ertzetan. Une honetan, abiadura linealaren beharrak biraketa-abiaduraren aldaketaren legearen alderantzizko dedukzioa aldatzen du, hau da, biraketa-abiaduraren bihurketa angelu-aldaketarekin eta aldaketarekin, abiadura linealaren gorabeherak txiki bezain txikiak izateko. ahal den neurrian, anplitude txikiaren balioaren barrutian tentsioaren gorabeherak bermatzeko.

Laburbilduz, bihurritzeko orratzaren formak polo belarriaren lautasuna (nukleoaren etekina eta errendimendu elektrikoa), bihurritzeko abiadura (produktibitatea), nukleoaren barneko estresaren uniformetasuna (itxura deformazio arazoak) eta abar eragin dezake. Pila zilindrikoetarako, orratz biribilak erabili ohi dira; pila karratuetarako, orratz erronbiko eliptikoak edo zapalak erabili ohi dira (kasu batzuetan, orratz biribilak ere erabili daitezke nukleoa haizea egiteko eta lautzeko nukleo karratu bat osatzeko). Horrez gain, datu esperimental ugarik erakusten dute nukleoen kalitateak eragin handia duela azken bateriaren errendimendu elektrokimikoan eta segurtasunean.

Horren arabera, litiozko baterien harilkatze-prozesuan funtsezko kezka eta neurri batzuk zehaztu ditugu, harilkatzeko prozesuan eragiketa desegokiak ahalik eta gehien saihesteko asmoz, kalitate-baldintzak betetzen dituzten litiozko bateriak fabrikatzeko.

Nukleoaren akatsak ikusteko, nukleoa AB kola epoxi erretxinan murgil daiteke ontzeko, eta, ondoren, sekzioa moztu eta lixa-paperarekin leundu daiteke. Hobe da prestatutako laginak mikroskopioan edo eskaneatu mikroskopio elektronikoan behatzea, nukleoaren barne akatsen mapak lortzeko.

Nukleoaren barne akatsen mapa
(a) Irudiak barne-akats nabaririk gabeko nukleo kualifikatu bat erakusten du.
(b) Irudian, polo-pieza, jakina, bihurrituta eta deformatuta dago, eta horrek harilkatzeko tentsioarekin erlazionatuta egon daiteke, tentsioa handiegia da polo-pieza zimurrak eragiteko, eta akats mota honek bateriaren interfazea hondatu eta litioa eragingo du. prezipitazioak, eta horrek bateriaren errendimendua hondatuko du.
(c) Irudiko elektrodoaren eta diafragmaren artean substantzia arrotz bat dago. Akats honek autodeskarga larriak ekar ditzake eta segurtasun arazoak ere sor ditzake, baina normalean Hi-pot proban hauteman daiteke.
(d) Irudiko elektrodoak akatsen eredu negatiboa eta positiboa du, eta horrek ahalmen baxua edo litio prezipitazioa ekar dezake.
(e) Irudiko elektrodoak hautsa nahastuta dauka barruan, eta horrek bateriaren autodeskarga areagotu dezake.

Horrez gain, nukleoaren barruko akatsak proba ez-suntsitzaileen bidez ere bereiz daitezke, hala nola erabili ohi diren X izpien eta CT probak. Honako hau oinarrizko prozesuko akats arrunt batzuen sarrera labur bat da:

1. Pole piezaren estaldura eskasa: tokiko polo negatiboko pieza ez dago guztiz estalita polo positiboarekin, eta horrek bateria deformatu eta litio-haustearekin eragin dezake, segurtasun-arrisku potentzialak eraginez.

2. Pole-pieza deformazioa: polo-pieza estrusioaren bidez deformatzen da, eta horrek barne-zirkuitu laburra eragin dezake eta segurtasun arazo larriak ekar ditzake.

Aipatzekoa da 2017an, samsung note7 telefono mugikorren leherketa kasua, ikerketaren emaitza bateriaren barruko elektrodo negatiboa estutu dela barneko zirkuitu laburra eragin duelako, eta horrela bateria lehertzea eragin zuen, istripuak Samsung elektronika eragin zuen. 6.000 milioi dolar baino gehiagoko galera.

3. Metal arrotzak: metal arrotzak litio-ioizko bateria hiltzailearen errendimendua da, itsatsitik, ekipoetatik edo ingurunetik etor daiteke. Metalezko gai arrotz partikula handiek zuzenean zirkuitu laburra eragin dezakete, eta metalezko gai arrotz elektrodo positiboan nahasten direnean, oxidatu egingo da eta gero elektrodo negatiboaren gainazalean metatuko da, diafragma zulatuz eta, azken finean, barneko bat eraginez. zirkuitulaburra baterian, eta horrek segurtasun arrisku larria dakar. Metal arrotz arruntak Fe, Cu, Zn, Sn eta abar dira.

Litiozko bateria harilkatzeko makina litiozko bateriaren zelulak harilkatzeko erabiltzen da, hau da, elektrodo positiboaren xafla, elektrodo negatiboaren xafla eta diafragma nukleo pakete batean (JR: JellyRoll) etengabeko biraketaren bidez muntatzeko ekipamendua. Etxeko harilak fabrikatzeko ekipamendua 2006an hasi zen, biribil erdi-automatikotik, erdi-automatikotik karratu harilkatutik, filmaren ekoizpen automatizatutik, eta gero automatizazio konbinatuan garatu zen, filma harilkatzeko makina, laser bidezko troquelatze makina, anodo etengabeko harilkatzeko makina, diafragma etengabeko harilkadura. makina, eta abar.

Hemen, bereziki gomendatzen dugu Yixinfeng laser bidezko trokel-ebakitzeko makina laua bultzatzea. Makina honek laser trokel-ebakitzeko teknologia aurreratua, bihurriketa prozesu eraginkorra eta bultzatze funtzio zehatza konbinatzen ditu, eta horrek asko hobetu ditzake litiozko bateriaren ekoizpen-eraginkortasuna eta kalitatea. Abantaila esanguratsu hauek ditu:


1. Doitasun handiko trokel-ebaketa: bermatu polo-pieza eta diafragmaren tamaina zehatza, material hondakinak murriztea eta bateriaren koherentzia hobetzea.
2. Harilaketa egonkorra: harilkatzeko mekanismo eta kontrol sistema optimizatuak core egitura estua eta egonkorra bermatzen du, barne-erresistentzia murrizten du eta bateriaren errendimendua hobetzen du.
3. Eraginkortasun handiko berdinketa: berdinketa-diseinu bereziak nukleoen gainazala laua egiten du, barneko estres irregularra murrizten du eta bateriaren iraupena luzatzen du.
4. Kontrol adimenduna: giza-ordenagailuaren interakzio-interfaze aurreratuaz hornituta, parametroen ezarpen zehatza eta denbora errealeko monitorizazioa, funtzionamendu erraza eta mantentze erraza lortzen ditu.
5. Bateragarritasun sorta zabala: 18, 21, 32, 46, 50, 60 bateria-zelulen modelo guztiak ere egin ditzake, zure ekoizpen-behar anitzak asetzeko.

Litio - Ioietako bateria ekipoak
Aukeratu Yixinfeng laser bidezko trokel-ebakitzeko, harilkatzeko eta bultzatzeko makina zure litiozko bateriaren ekoizpenerako kalitate eta eraginkortasun handiagoa lortzeko!