Mesin Penggulungan Baterei Lithium: Prinsip, Proses Kunci lan Pedoman Kontrol Kualitas

Ing proses manufaktur baterei lithium-ion, biasane ana sawetara cara kanggo mbagi proses kasebut. Proses kasebut bisa dipérang dadi telung prosès utama: manufaktur elektroda, proses perakitan lan tes sel (kaya sing ditampilake ing gambar ing ngisor iki), lan uga ana perusahaan sing dibagi dadi proses pre-winding lan post-winding, lan titik demarkasi iki yaiku proses penggulungan. Amarga saka fungsi integrasi kuwat, bisa nggawe tampilan baterei ngecor dhisikan, supaya proses nduwurke tumpukan ing Manufaktur baterei lithium-ion minangka peran pivotal, iku tombol, proses nduwurke tumpukan diprodhuksi dening inti mbalek asring diarani minangka gundhul. sel baterei (Jelly-Roll, diarani minangka JR).

Proses Pabrikan Baterei Lithium-ion
Ing proses manufaktur baterei lithium-ion, proses nduwurke tumpukan inti digambarake kaya ing ngisor iki. Operasi khusus yaiku kanggo muter potongan pole positif, potongan pole negatif lan film isolasi bebarengan liwat mekanisme jarum mesin nduwurke tumpukan, lan potongan pole positif lan negatif sing jejer diisolasi dening film isolasi kanggo nyegah sirkuit cendhak. Sawise nduwurke tumpukan rampung, inti wis tetep karo nutup kertas adhesive kanggo nyegah inti saka Mudhun loro, lan banjur mili menyang proses sabanjuré. Ing proses iki, tombol kanggo mesthekake yen ora ana kontak fisik antarane elektrods positif lan negatif, lan sheet elektroda negatif bisa rampung nutupi sheet elektroda positif ing loro arah horisontal lan vertikal.

Diagram skematis proses penggulungan
Ing proses nduwurke tumpukan saka inti, umume loro lencana muter ngawat-ngawati rong lapisan saka diaphragm kanggo wis nduwurke tumpukan, lan banjur Feed Piece pole positif utawa negatif ing siji, lan Piece pole wis clamped antarane rong lapisan saka diaphragm kanggo nduwurke tumpukan. Ing arah longitudinal inti, diafragma ngluwihi diaphragm negatif, lan diaphragm negatif ngluwihi diaphragm positif, supaya supaya kontak short circuit antarane diaphragms positif lan negatif.

Diagram skematis diafragma penjepit jarum gulung

Gambar fisik mesin gulung otomatis

Mesin nduwurke tumpukan iku peralatan tombol kanggo éling proses nduwurke tumpukan inti. Ngarujuk marang diagram ing ndhuwur, komponen lan fungsi utamane yaiku:

1. Sistem pasokan potongan Pole: ngirim potongan pole positif lan negatif ing sadawane rel pandhuan menyang rong lapisan diafragma ing antarane sisih AA lan sisih BB masing-masing kanggo njamin pasokan potongan pole sing stabil.
2. Sistem unwinding diaphragm: Iku kalebu diaphragms ndhuwur lan ngisor kanggo éling sumber otomatis lan terus-terusan saka diaphragms kanggo jarum nduwurke tumpukan.
3. Sistem kontrol tension: kanggo ngontrol tension pancet saka diaphragm sak proses nduwurke tumpukan.
4. Sistem winding lan gluing: kanggo gluing lan mbenakake intine sawise nduwurke tumpukan.
5. Sistem conveyor unloading: Mbusak intine kanthi otomatis saka jarum lan nyelehake menyang sabuk conveyor otomatis.
6. Ngalih sikil: Nalika ora ana kondisi sing ora normal, langkah ing saklar sikil kanggo ngontrol operasi normal nduwurke tumpukan.
7. Antarmuka interaksi manungsa-komputer: kanthi setelan parameter, debugging manual, pituduh weker lan fungsi liyane.

Saka analisis ing ndhuwur proses nduwurke tumpukan, bisa dideleng yen gulungan inti listrik ngemot rong tautan sing ora bisa dihindari: nyurung jarum lan narik jarum.
Push proses jarum: loro gulungan jarum ngluwihi ing tumindak push silinder jarum, liwat loro-lorone saka diaphragm, loro gulungan jarum kawangun dening kombinasi silinder jarum dipasang menyang lengen klambi, gulungan jarum. cedhak ngawat-ngawati diaphragm, ing wektu sing padha, loro gulungan jarum gabung kanggo mbentuk wangun Sejatine simetris, minangka inti saka inti nduwurke tumpukan.

Diagram skematis saka proses push jarum

Proses pumping jarum: sawise nduwurke tumpukan inti wis rampung, loro jarum sing retracted ing tumindak saka jarum pumping silinder, jarum silinder ditarik saka lengen klambi, werni ing piranti jarum nutup jarum ing tumindak spring, lan loro jarum sing coiled ing arah ngelawan, lan ukuran mburi free jarum suda kanggo mbentuk longkangan tartamtu antarane jarum lan lumahing utama inti kang, lan karo jarum retracted relatif kanggo lengen penahan, jarum lan inti bisa lancar dipisahake.

Diagram skematis proses ekstraksi jarum

"Jarum" ing proses nyurung lan narik metu jarum ing ndhuwur nuduhake jarum, sing, minangka komponen inti mesin nduwurke tumpukan, duweni pangaruh sing signifikan ing kacepetan nduwurke tumpukan lan kualitas inti. Saiki, umume mesin gulung nggunakake jarum bunder, oval lan warata berbentuk berlian. Kanggo jarum bunder lan oval, amarga orane busur tartamtu, bakal mimpin kanggo deformasi kuping kutub inti, ing proses sakteruse saka inti mencet, nanging uga gampang kanggo nimbulaké wrinkling internal lan deformasi inti. Minangka kanggo jarum warata diamond-shaped, amarga prabédan ukuran gedhe antarane sumbu dawa lan cendhak, tension saka Piece pole lan diaphragm beda-beda gumantung Ngartekno, mrintahake motor drive kanggo angin ing kacepetan maneko rupo, kang ndadekake proses angel kanggo ngontrol. lan kacepetan nduwurke tumpukan biasane kurang.

Diagram skematis jarum puteran umum

Njupuk jarum berbentuk berlian sing paling rumit lan umum minangka conto, ing proses nduwurke tumpukan lan rotasi, potongan pole positif lan negatif lan diafragma tansah dibungkus ing enem titik pojok B, C, D, E, F. lan G minangka titik dhukungan.

Diagram skematis rotasi jarum gulung kanthi bentuk berlian datar

Mulane, proses nduwurke tumpukan bisa dipérang dadi nduwurke tumpukan segmental karo OB, OC, OD, OE, OF, OG minangka radius, lan mung perlu kanggo nganalisa owah-owahan saka kacepetan garis ing pitung sudhut kisaran antarane θ0, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6, lan θ7, supaya bisa njlèntrèhaké sacara kuantitatif proses rotasi siklik jarum gulung.

Diagram skematis saka macem-macem sudut rotasi jarum

Adhedhasar sesambungan trigonometri, sesambungan kang cocog bisa dijupuk.

Saka persamaan ing ndhuwur, iku gampang kanggo ndeleng yen jarum nduwurke tumpukan tatu ing kacepetan sudut konstan, kacepetan linear nduwurke tumpukan lan amba kawangun antarane titik support saka jarum lan pojok pojok positif lan negatif lan diaphragm. ing hubungan fungsi segmented. Hubungan gambar antarane loro kasebut disimulasikan dening Matlab kaya ing ngisor iki:

Owah-owahan kacepetan nduwurke tumpukan ing sudhut sing beda

Iku intuisi ketok sing rasio saka kacepetan linear maksimum kanggo kacepetan linear minimal ing proses nduwurke tumpukan saka jarum warata diamond-shaped ing tokoh bisa luwih saka 10 kaping. Owah-owahan ageng ing kacepetan baris bakal nggawa fluktuasi gedhe ing tension saka elektroda positif lan negatif lan diaphragm, kang nimbulaké utama fluktuasi ing tension nduwurke tumpukan. Fluktuasi tension sing gedhe banget bisa nyebabake peregangan diafragma sajrone proses nduwurke tumpukan, nyusut diafragma sawise digulung, lan jarak lapisan cilik ing pojok-pojok ing njero inti sawise ditekan inti. Ing proses ngisi daya, expansion saka Piece pole nyebabake kaku ing arah jembaré inti ora klempakan, asil ing wayahe mlengkung, asil ing distorsi saka Piece pole, lan baterei lithium disiapake pungkasanipun katon "S "deformasi kab.

Gambar CT lan diagram pembongkaran saka inti cacat "S".

Saiki, kanggo ngatasi masalah kualitas inti sing kurang (utamane deformasi) sing disebabake dening wangun jarum gulung, rong cara biasane digunakake: tension nduwurke tumpukan variabel lan nduwurke tumpukan kacepetan variabel.

1. Variabel tension nduwurke tumpukan: Njupuk baterei bentuke silinder minangka conto, ing kacepetan sudut pancet, kacepetan linear mundhak karo nomer lapisan nduwurke tumpukan, kang ndadékaké kanggo munggah saka tension. Variabel tension nduwurke tumpukan, sing, liwat sistem kontrol tension, supaya tension Applied kanggo Piece pole utawa diaphragm karo Tambah ing nomer nduwurke tumpukan lapisan lan abang linear, supaya ing cilik saka kacepetan rotasi pancet, nanging isih bisa. nggawe kabeh proses nduwurke tumpukan saka tension sabisa kanggo njaga pancet. Sejumlah akeh eksperimen tension winding variabel wis nyebabake kesimpulan ing ngisor iki:
a. Sing luwih cilik tension nduwurke tumpukan, sing luwih apik efek dandan ing deformasi inti.
b. Sajrone nduwurke tumpukan kacepetan pancet, minangka diameteripun inti mundhak, tension sudo linearly karo resiko ewah-ewahan bentuk luwih murah tinimbang karo nduwurke tumpukan tension pancet.
2. Variabel kacepetan nduwurke tumpukan: Njupuk kothak kothak minangka conto, warata diamond-shaped nduwurke tumpukan jarum biasane digunakake. Nalika jarum tatu ing kacepetan sudut konstan, kacepetan linear fluctuates Ngartekno, asil ing beda gedhe ing jarak lapisan ing sudhut inti. Ing wektu iki, perlu kanggo owah-owahan kacepetan linear mbalikke deduksi saka hukum owah-owahan kacepetan rotasi, yaiku, nduwurke tumpukan kacepetan rotasi karo owah-owahan amba lan owah-owahan, supaya éling proses nduwurke tumpukan saka fluktuasi kacepetan linear minangka cilik. sabisa, supaya kanggo mesthekake yen fluktuasi tension ing sawetara Nilai amplitudo cilik.

Ing cendhak, wangun jarum nduwurke tumpukan bisa mengaruhi flatness saka kutub kutub (inti ngasilaken lan kinerja electrical), nduwurke tumpukan kacepetan (produktivitas), inti seragam kaku internal (katon masalah deformasi) lan ing. Kanggo baterei silinder, jarum bunder biasane digunakake; kanggo baterei kothak biasane digunakake jarum rhombic elips utawa flat (ing sawetara kasus, jarum bunder uga bisa digunakake kanggo angin lan flatten inti kanggo mbentuk inti kothak). Kajaba iku, akeh data eksperimen nuduhake manawa kualitas inti duwe pengaruh penting ing kinerja elektrokimia lan kinerja safety baterei pungkasan.

Adhedhasar iki, kita wis diurutake metu sawetara uneg-uneg tombol lan pancegahan ing proses nduwurke tumpukan saka baterei lithium, ing pangarep-arep saka Nyingkiri operasi sing ora bener ing proses nduwurke tumpukan sabisa, supaya bisa Pabrik baterei lithium sing ketemu syarat kualitas.

Kanggo nggambarake cacat inti, inti bisa dicelupake ing resin epoksi lem AB kanggo ngobati, lan banjur bagean salib bisa dipotong lan dipoles nganggo sandpaper. Sing paling apik kanggo mirsani conto sing disiapake ing mikroskop utawa mikroskop elektron scanning, supaya diwenehi pemetaan cacat internal inti.

Peta cacat internal inti
(a) Tokoh nuduhake inti qualified tanpa cacat internal ketok.
(b) Ing tokoh, Piece pole temenan bengkong lan deformed, kang bisa related kanggo tension nduwurke tumpukan, tension gedhe banget kanggo nimbulaké kisut Piece pole, lan iki jenis cacat bakal nggawe antarmuka baterei deteriorate lan lithium. udan, kang bakal deteriorate kinerja baterei.
(c) Ana zat asing ing antarane elektroda lan diafragma ing gambar kasebut. Cacat iki bisa nyebabake swasana ati sing serius lan malah nyebabake masalah safety, nanging biasane bisa dideteksi ing tes Hi-pot.
(d) Elektroda ing gambar kasebut nduweni pola cacat negatif lan positif, sing bisa nyebabake kapasitas kurang utawa udan lithium.
(e) Elektroda ing tokoh wis bledug dicampur nang, kang bisa mimpin kanggo tambah poto-discharge baterei.

Kajaba iku, cacat ing inti uga bisa ditondoi kanthi tes sing ora ngrusak, kayata tes sinar-X lan CT sing umum digunakake. Ing ngisor iki minangka introduksi singkat kanggo sawetara cacat proses inti umum:

1. Jangkoan sing kurang saka potongan kutub: potongan kutub negatif lokal ora ditutupi potongan kutub positif, sing bisa nyebabake deformasi baterei lan presipitasi lithium, sing nyebabake bebaya safety potensial.

2. Ewah-ewahan bentuk pole piece: pole piece deformed dening extrusion, kang bisa micu internal short circuit lan nggawa masalah safety serius.

Wigati dicathet yen ing taun 2017, kasus bledosan ponsel samsung note7 sing sensasional, asil investigasi amarga elektroda negatif ing njero baterei diperes nyebabake korsleting internal, saengga nyebabake baterei njeblug, kacilakan nyebabake elektronik samsung. mundhut luwih saka 6 milyar dolar.

3. Bahan manca logam: materi manca logam yaiku kinerja pembunuh baterei lithium-ion, bisa uga saka tempel, peralatan utawa lingkungan. Partikel manca logam sing luwih gedhe bisa langsung nyebabake sirkuit cendhak fisik, lan nalika zat manca logam dicampur menyang elektroda positif, bakal dioksidasi lan banjur disimpen ing permukaan elektroda negatif, nusuk diaphragm, lan pungkasane nyebabake internal. short circuit ing baterei, kang nuduhke bebaya safety serius. Materi asing logam umum yaiku Fe, Cu, Zn, Sn lan liya-liyane.

Mesin nduwurke tumpukan baterei Lithium digunakake kanggo nduwurke tumpukan sel baterei lithium, kang jenis peralatan kanggo ngrakit sheet elektroda positif, sheet elektroda negatif lan diafragma menyang Pack inti (JR: JellyRoll) dening rotasi terus-terusan. peralatan Manufaktur nduwurke tumpukan Domestik diwiwiti ing 2006, saka babak semi-otomatis, semi-otomatis kothak nduwurke tumpukan, produksi film otomatis, lan banjur dikembangaké dadi otomatis gabungan, film nduwurke tumpukan mesin, laser mati-nglereni mesin nduwurke tumpukan, anode terus nduwurke tumpukan mesin, diaphragm terus nduwurke tumpukan. mesin, lan liya-liyane.

Kene, kita utamané nyaranake Yixinfeng laser mati-nglereni nduwurke tumpukan lan meksa nindakake perkara mesin warata. Mesin iki nggabungke teknologi laser mati-nglereni majeng, proses nduwurke tumpukan efisien lan fungsi push tepat, kang bisa nemen nambah efficiency produksi lan kualitas baterei lithium. Nduwe kaluwihan sing signifikan ing ngisor iki:


1. Dhuwur tliti mati-nglereni: Njamin ukuran pas Piece pole lan diaphragm, ngurangi sampah materi lan nambah konsistensi baterei.
2. Stabil nduwurke tumpukan: Optimized mekanisme nduwurke tumpukan lan sistem kontrol njamin struktur inti nyenyet lan stabil, nyuda resistance internal lan mbenakake kinerja baterei.
3. Tingkat efisiensi dhuwur: Desain leveling unik ndadekake permukaan inti rata, nyuda stres internal sing ora rata, lan ndawakake umur baterei.
4. Kontrol cerdas: Dilengkapi antarmuka interaksi manungsa-komputer sing canggih, nyadari setelan parameter sing akurat lan ngawasi wektu nyata, operasi sing gampang lan gampang pangopènan.
5. Wide sawetara kompatibilitas: iku uga bisa nindakake 18, 21, 32, 46, 50, 60 kabeh model saka sel baterei, kanggo nyukupi kabutuhan produksi warna.

Peralatan Baterei Lithium - Ion
Pilih Yixinfeng laser die-cutting, winding lan pushing machine kanggo nggawa kualitas lan efisiensi sing luwih dhuwur kanggo produksi baterei lithium!