Литий батареясын орогуч машина: принциптер, негизги процесстер жана сапатты көзөмөлдөө боюнча көрсөтмөлөр

Литий-иондук батарейкаларды өндүрүү процессинде процессти бөлүүнүн бир нече жолу бар. Процессти үч негизги процесске бөлүүгө болот: электродду өндүрүү, чогултуу процесси жана клетканы тестирлөө (төмөндөгү сүрөттө көрсөтүлгөндөй), ошондой эле аны орогонго чейинки жана кийинки процесстерге бөлгөн компаниялар бар жана бул демаркация чекити айлануу процесси. Күчтүү интеграциялык функция болгондуктан, батареянын сырткы көрүнүшүн баштапкы калыпка келтире алат, ошондуктан литий-иондук батареяны өндүрүүдө оруу процесси негизги ролду ойнойт, негизги ролду ойнотулган өзөк тарабынан жасалган оротуу процесси көбүнчө жылаңач деп аталат. батарея клеткасы (Jelly-Roll, JR деп аталат).

Литий-иондук батареяларды өндүрүү процесси
Литий-иондук батарейканы өндүрүү процессинде, өзөктү орогуч процесси төмөндөгүдөй сүрөттөлөт. Атайын операция оң уюл бөлүгүн, терс уюл бөлүгүн жана изоляция пленкасын орогуч машинанын ийне механизми аркылуу чогуу жылдыруу болуп саналат, ал эми чектеш оң жана терс уюл бөлүктөрү кыска туташуунун алдын алуу үчүн изоляция пленкасы менен изоляцияланат. Ороо бүткөндөн кийин, өзөк ыдырап кетпеши үчүн жабылуучу жабышчаак кагаз менен бекитилет, андан кийин кийинки процесске өтөт. Бул процессте негизги нерсе оң жана терс электроддордун ортосунда физикалык байланыш болбошу жана терс электрод барагы горизонталдык жана вертикалдуу багыттар боюнча оң электрод баракты толугу менен жаба ала тургандыгы болуп саналат.

Ороо процессинин схемалык схемасы
Өзөктүн оролуу процессинде жалпысынан эки түрмөк төөнөгүч диафрагманын эки катмарын алдын ала оруу үчүн кысып, андан кийин оң же терс уюлдун бөлүгүн кезеги менен азыктандырат, ал эми уюл бөлүгү оруу үчүн диафрагманын эки катмарынын ортосуна кысып турат. Өзөктүн узунунан кеткен багытында диафрагма терс диафрагмадан ашат, ал эми терс диафрагма оң жана терс диафрагмалардын ортосундагы контакттын кыска туташуусунан качуу үчүн оң диафрагмадан ашат.

Ороолуу ийне кысуу диафрагмасынын схемалык схемасы

Автоматтык орогуч машинанын физикалык чийме

Ороочу машина негизги ороп процессин ишке ашыруу үчүн негизги жабдуулар болуп саналат. Жогорудагы диаграммага таянсак, анын негизги компоненттери жана функциялары төмөнкүлөр:

1. Уюл даана менен камсыз кылуу системасы: уюл даана туруктуу камсыз кылуу үчүн тиешелүүлүгүнө жараша AA жана BB тарабынын ортосундагы диафрагма эки катмары үчүн жол рельс боюнча оң жана терс уюл бөлүктөрүн жеткирүү.
2. Диафрагмаларды ачуу системасы: ал орогуч ийнеге диафрагмаларды автоматтык жана үзгүлтүксүз жеткирүү үчүн жогорку жана төмөнкү диафрагмаларды камтыйт.
3. Чыңалууну башкаруу системасы: ороп жатканда диафрагманын туруктуу чыңалуусун көзөмөлдөө.
4. Ороо жана желимдөө системасы: орогондон кийин өзөктөрдү желимдөө жана бекитүү үчүн.
5. Жүктү түшүрүү конвейер системасы: ийнелерден өзөктөрдү автоматтык түрдө ажыратып, аларды автоматтык конвейерге түшүрүңүз.
6. Бут которуштуруу: эч кандай анормалдуу шарт жок болгондо, орогучтун нормалдуу иштешин көзөмөлдөө үчүн бутту которгучка басыңыз.
7. Адам-компьютер өз ара аракеттенүү интерфейси: параметр орнотуу, кол менен мүчүлүштүктөрдү оңдоо, ойготкучтар жана башка функциялар.

Ороо процессинин жогорудагы талдоосунан көрүнүп тургандай, электр ядросунун ороосунда эки сөзсүз байланыш бар: ийнени түртүү жана ийнени тартуу.
Ийне процессин түртүңүз: ийне цилиндрин түртүүнүн таасири астында эки түрмөк ийне диафрагманын эки тарабы аркылуу, жеңге киргизилген ийне цилиндринин айкалышынан пайда болгон эки түрмөк ийне, ийне түрмөктөрү диафрагманы кысуу үчүн жакын, ошол эле учурда ийнелердин эки түрмөктөрү биригип, негизги орамдын өзөгү катары симметриялуу форманы түзөт.

Ийне түртүрүү процессинин схемалык схемасы

Ийне менен соргуч процесси: өзөктүн ороосу аяктагандан кийин, эки ийне ийне насостук цилиндрдин таасири астында артка тартылат, ийне цилиндри жеңден чыгарылат, ийне түзүлүшүндөгү шар пружинанын таасири астында ийнени жабат, жана эки ийнелер карама-каршы багытта оролуп, ийне менен өзөктүн ички бетинин ортосунда белгилүү бир боштук пайда болуу үчүн ийненин бош учунунун өлчөмү кичирейтилип, ийне кармап турган жеңге салыштырмалуу артка тартылып, ийнелер жана өзөгү жылмакай ажыратылышы мүмкүн.

ийне чыгаруу процессинин схемалык схемасы

Жогорудагы ийнени түртүп, сууруп чыгуу процессиндеги «ийне» ийнени билдирет, ал орогуч машинанын негизги компоненти катары ороонун ылдамдыгына жана өзөктүн сапатына олуттуу таасирин тийгизет. Азыркы учурда орогуч машиналардын көбү тегерек, сүйрү жана жалпак алмаз түрүндөгү ийнелер. Тегерек жана сүйрү ийнелер үчүн, белгилүү бир жаа бар болгондуктан, өзөктүн полюс кулагынын деформациясына алып келет, кийинки процессте өзөктү басуу, бирок ошондой эле ички бырыштарды жана өзөктүн деформациясын пайда кылуу оңой. Жалпак бриллиант түрүндөгү ийнелерге келсек, узун жана кыска октордун ортосундагы чоң өлчөмдөгү айырмачылыктан улам, уюл бөлүгүнүн жана диафрагманын чыңалуусу бир топ өзгөрүп, кыймылдаткычтын кыймылдаткычын өзгөрүлмө ылдамдыкта шамалга талап кылат, бул процессти башкарууну кыйындатат, жана орогуч ылдамдыгы адатта төмөн.

Жалпы орогуч ийнелердин схемалык схемасы

Мисал катары эң татаал жана кеңири таралган жалпак бриллиант түрүндөгү ийнени алалы, анын оролуу жана айлануу процессинде оң жана терс уюл бөлүктөрү жана диафрагма ар дайым B, C, D, E, F бурчтарынын алты бурчуна оролгон. жана G колдоо чекити катары.

Жалпак алмаз түрүндөгү орогуч ийне айлануунун схемалык схемасы

Ошондуктан, орогуч процессин радиусу катары OB, OC, OD, OE, OF, OG менен сегменттик орамга бөлүүгө болот жана θ0, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 жана θ7, орогуч ийненин циклдик айлануу процессин толугу менен сандык сүрөттөп берүү үчүн.

Ийнелердин айлануусунун ар кандай бурчтарынын схемалык схемасы

Тригонометриялык байланышка таянып, тиешелүү байланышты чыгарууга болот.

Жогорудагы теңдемеден, орогуч ийнени туруктуу бурчтук ылдамдыкта орогондо, ороонун сызыктуу ылдамдыгы жана ийненин таяныч чекити менен оң жана терс уюл бөлүктөрүнүн жана диафрагманын ортосунда пайда болгон бурчтун сегменттелген функциялык байланышта. Экөөнүн ортосундагы сүрөт байланышы Matlab тарабынан төмөнкүдөй окшоштурулган:

Ороо ылдамдыгынын ар кандай бурчта өзгөрүшү

Сүрөттөгү жалпак алмаз түрүндөгү ийненин оролуу процессинде максималдуу сызыктуу ылдамдыктын минималдуу сызыктуу ылдамдыкка катышы 10 эседен ашык болушу мүмкүн экендиги интуитивдик түрдө ачык көрүнүп турат. Линиянын ылдамдыгынын мындай эбегейсиз өзгөрүшү оң жана терс электроддор менен диафрагманын чыңалуусунда чоң термелүүлөргө алып келет, бул орогучтун чыңалуусундагы термелүүлөрдүн негизги себеби болуп саналат. Ашыкча чыңалуунун термелүүсү оруу процессинде диафрагманын созулушуна, орогондон кийин диафрагманын кичирейишине жана өзөктү басуудан кийин өзөктүн ичиндеги бурчтардагы катмарлардын кичинекей аралыгын алып келиши мүмкүн. Заряддоо процессинде уюл бөлүгүнүн кеңейиши өзөктүн туурасы багытында стресс топтолбойт, натыйжада ийилүүчү момент пайда болот, натыйжада уюлдун бөлүгү бурмаланып, даярдалган литий батареясы акырында пайда болот "S "деформация.

КТ сүрөтү жана "S" деформацияланган өзөктүн демонтаждоо диаграммасы

Учурда орогуч ийненин формасынан келип чыккан өзөктүн сапаты начар (негизинен деформация) маселесин чечүү үчүн адатта эки ыкма колдонулат: өзгөрүлмө чыңалуу орогуч жана өзгөрүлмө ылдамдыктагы ороо.

1. Өзгөрмө чыңалуу орогу: Мисал катары цилиндрдик аккумуляторду алалы, туруктуу бурчтук ылдамдыкта сызыктуу ылдамдык орогуч катмарлардын санына жараша көбөйөт, бул чыңалуунун өсүшүнө алып келет. Өзгөрүлмө чыңалуу орогуч, башкача айтканда, чыңалууну башкаруу системасы аркылуу, чыңалуу полюстун бөлүгүнө же диафрагмага колдонулат, орогуч катмарларынын санынын көбөйүшү жана сызыктуу кыскаруусу менен, туруктуу айлануу ылдамдыгы болгон учурда, бирок дагы деле мүмкүн чыңалуунун бүт орогуч процессин мүмкүн болушунча туруктуу кармап турууга. Көптөгөн өзгөрүлмө чыңалуу орогуч эксперименттери төмөнкү жыйынтыктарга алып келди:
а. Орамдын чыңалуусу канчалык аз болсо, өзөктүн деформациясына ошончолук жакшы таасир берет.
б. Туруктуу ылдамдыктагы ороо учурунда, өзөктүн диаметри чоңойгон сайын, чыңалуу сызыктуу түрдө азаят жана туруктуу чыңалуу орамасына караганда деформация коркунучу азыраак болот.
2. Өзгөрмө ылдамдыктагы орогуч: Мисал катары чарчы клетканы алалы, адатта жалпак алмаз түрүндөгү орогуч ийне колдонулат. Ийне туруктуу бурчтук ылдамдыкта жараланганда, сызыктуу ылдамдык олуттуу өзгөрүп турат, натыйжада өзөктүн бурчтарындагы катмарлар аралыкта чоң айырмачылыктар пайда болот. Бул учурда сызыктуу ылдамдыктын муктаждыгы айлануу ылдамдыгынын өзгөрүү мыйзамынын тескери чыгарып салуусун өзгөртөт, б.а., сызыктуу ылдамдыктын өзгөрүү процессин кичине эле ишке ашыруу үчүн айлануу ылдамдыгын бурчтун өзгөрүшү жана өзгөрүшү менен ороо. мүмкүн болушунча аз амплитудалык маанинин диапазонундагы чыңалуу термелүүсүн камсыз кылуу үчүн.

Кыскача айтканда, орогуч ийне формасы уюл кулактын тегиздигине (өзөктүн түшүмдүүлүгү жана электрдик көрсөткүчтөр), оролуу ылдамдыгына (өндүрүмдүүлүгү), өзөктүн ички стресстин бирдейлигине (көрүнүү деформациясынын көйгөйлөрү) жана башкалар таасир этиши мүмкүн. Цилиндрдик батарейкалар үчүн көбүнчө тегерек ийнелер колдонулат; чарчы батарейкалар үчүн, адатта, эллиптикалык же жалпак ромб түрүндөгү ийнелер колдонулат (айрым учурларда, тегерек ийнелер төрт бурчтуу өзөктү түзүү үчүн өзөктү шамалдоо жана тегиздөө үчүн да колдонулушу мүмкүн). Мындан тышкары, эксперименталдык маалыматтардын чоң көлөмү өзөктөрдүн сапаты акыркы батареянын электрохимиялык көрсөткүчтөрүнө жана коопсуздук көрсөткүчтөрүнө маанилүү таасирин тийгизет.

Мунун негизинде, биз сапат талаптарына жооп берген литий батарейкаларды өндүрүү үчүн мүмкүн болушунча орогуч процессинде туура эмес операцияларды болтурбоо үмүтү менен литий батареяларын ороп-ташуу процессиндеги кээ бир негизги көйгөйлөрдү жана сактык чараларын чечтик.

Негизги кемчиликтерди көрүү үчүн, өзөктү айыктыруу үчүн AB клей эпоксиддик чайырына чөмтүрсө болот, андан кийин кесилишин кум кагаз менен кесип, жылтыратса болот. Даярдалган үлгүлөрдү микроскоптун же сканерлөөчү электрондук микроскоптун астында байкоо жүргүзүү эң жакшы, өзөктүн ички дефекттик картасын алуу үчүн.

Өзөктүн ички кемчиликтер картасы
(a) Сүрөттө эч кандай ачык ички кемчиликтери жок квалификациялуу өзөк көрсөтүлгөн.
(б) Сүрөттө полюстун бөлүгү ийрилет жана деформацияланган, бул орогучтун чыңалуусуна байланыштуу болушу мүмкүн, чыңалуу поляк бөлүгүн бырыштарды пайда кылуу үчүн өтө чоң жана мындай кемчиликтер батареянын интерфейсин начарлатат жана литийди жаан-чачын, ал батареянын иштешин начарлатат.
(в) Сүрөттөгү электрод менен диафрагманын ортосунда бөтөн зат бар. Бул кемчилик олуттуу өзүн-өзү разрядга алып келиши мүмкүн, ал тургай, коопсуздук көйгөйлөрүн жаратышы мүмкүн, бирок ал, адатта, Hi-pot тестинде аныкталышы мүмкүн.
(г) Сүрөттөгү электрод терс жана оң дефект үлгүсүнө ээ, ал аз кубаттуулукка же литийдин чөгүшүнө алып келиши мүмкүн.
(e) Сүрөттөгү электроддун ичинде чаң аралашкан, бул батареянын өзүн-өзү разрядынын көбөйүшүнө алып келиши мүмкүн.

Мындан тышкары, өзөктүн ичиндеги кемчиликтер, ошондой эле көбүнчө колдонулган рентген жана КТ тесттери сыяктуу кыйратуучу сыноолор менен мүнөздөлүшү мүмкүн. Төмөндө кээ бир жалпы процесстин кемчиликтерине кыскача киришүү болуп саналат:

1. Уюл бөлүгүн начар жабуу: жергиликтүү терс уюл бөлүгү оң уюл бөлүгү менен толук жабылган эмес, бул батареянын деформациясына жана литийдин жаан-чачынга алып келиши мүмкүн, натыйжада коопсуздук коркунучу пайда болот.

2. Уюл бөлүгүнүн деформациясы: уюл бөлүгү экструзия менен деформацияланып, ички кыска туташууну пайда кылып, коопсуздуктун олуттуу көйгөйлөрүн алып келиши мүмкүн.

Белгилей кетсек, 2017-жылы чуулгандуу samsung note7 уюлдук телефону жарылып кеткен окуя, тергөөнүн жыйынтыгында аккумулятордун ичиндеги терс электрод кысылып, ички кыска туташуу пайда болуп, батареянын жарылып кетишине себеп болгон кырсык samsung электроникасына себеп болгон. 6 миллиард доллардан ашык жоготууга учурады.

3. Металл бөтөн зат: металл бөтөн зат литий-иондук батарея өлтүргүчтүн аткаруу болуп саналат, паста, жабдуулар же айлана-чөйрөдөн келип чыгышы мүмкүн. Металл чоочун заттардын чоңураак бөлүкчөлөрү түздөн-түз физикалык кыска туташууларды пайда кылышы мүмкүн, ал эми металл бөтөн зат оң электродго аралашканда, ал кычкылданып, андан кийин терс электроддун бетине жайгашып, диафрагманы тешип, акырында ички батареядагы кыска туташуу, бул коопсуздукка олуттуу коркунуч келтирет. Жалпы металл бөтөн заттар Fe, Cu, Zn, Sn ж.б.

Литий батарейкасын орогуч машина литий аккумуляторунун клеткаларын таңуу үчүн колдонулат, бул оң электрод баракты, терс электрод баракты жана диафрагманы өзөктүк пакетке (JR: JellyRoll) үзгүлтүксүз айлануу жолу менен чогултуу үчүн жабдуулардын бир түрү. 2006-жылы ата мекендик орогуч өндүрүш жабдуулары жарым автоматтык тегерек, жарым автоматтык чарчы орогуч, автоматташтырылган пленка өндүрүү, андан кийин айкалыштырылган автоматташтыруу, пленка орогуч машина, лазердик кесүүчү орогуч машина, анод үзгүлтүксүз орогуч машина, диафрагма үзгүлтүксүз орогуч болуп өнүккөн. машина жана башкалар.

Бул жерде биз өзгөчө Yixinfeng лазердик кесүүчү ороону жана жалпак машинаны түртүүнү сунуштайбыз. Бул машина литий батареясынын өндүрүштүн натыйжалуулугун жана сапатын бир топ жакшырта турган өнүккөн лазердик кесүү технологиясын, эффективдүү түртүү процессин жана так түртүү функциясын айкалыштырат. Ал төмөнкү олуттуу артыкчылыктарга ээ:


1. Жогорку тактык өлүп кесүү: уюл бөлүгүн жана диафрагма так өлчөмүн камсыз кылуу, материалдык калдыктарды азайтуу жана батареянын ырааттуулугун жакшыртуу.
2. Туруктуу орогуч: Оптимизацияланган орогуч механизми жана башкаруу системасы бекем жана туруктуу негизги түзүмүн камсыздайт, ички каршылыкты азайтат жана батареянын иштешин жакшыртат.
3. Жогорку эффективдүү тегиздөө: Уникалдуу тегиздөө дизайны өзөктөрдүн бетин тегиз кылып, бирдей эмес ички стрессти азайтат жана батареянын иштөө мөөнөтүн узартат.
4. Акылдуу башкаруу: өнүккөн адам-компьютер өз ара интерфейси менен жабдылган, ал так параметр орнотууну жана реалдуу убакыт мониторинг, жеңил иштетүү жана жеңил тейлөө ишке ашырат.
5. Шайкештиктин кеңири диапазону: ал ошондой эле ар түрдүү өндүрүштүк муктаждыктарыңызды канааттандыруу үчүн 18, 21, 32, 46, 50, 60 батарея клеткаларынын бардык моделдерин жасай алат.

Литий-иондук аккумулятордук жабдуулар
Литий батарейкаңызды өндүрүү үчүн жогорку сапатты жана натыйжалуулукту алып келүү үчүн Yixinfeng лазердик кесүүчү, орогуч жана түртүүчү машинаны тандаңыз!