Litija bateriju uztīšanas mašīna: principi, galvenie procesi un kvalitātes kontroles vadlīnijas

Litija jonu akumulatoru ražošanas procesā parasti ir vairāki veidi, kā sadalīt procesu. Procesu var iedalīt trīs galvenajos procesos: elektrodu izgatavošana, montāžas process un šūnu testēšana (kā parādīts attēlā zemāk), un ir arī uzņēmumi, kas to iedala pirmstinuma un pēctinuma procesos, un šis demarkācijas punkts ir tinuma process. Pateicoties spēcīgajai integrācijas funkcijai, tas var padarīt akumulatoru sākotnējo izskatu, tāpēc litija jonu akumulatoru ražošanas galvenā loma ir uztīšanas procesam, jo ​​tinuma process, ko rada velmēta serde, bieži tiek saukts par tukšu. akumulatora šūna (Jelly-Roll, saukta par JR).

Litija jonu akumulatoru ražošanas process
Litija jonu akumulatora ražošanas procesā serdes tinuma process ir parādīts šādi. Īpašā darbība ir pozitīvā pola daļas, negatīvā pola daļas un izolācijas plēves saritināšana kopā, izmantojot uztīšanas mašīnas adatas mehānismu, un blakus esošās pozitīvās un negatīvās pola daļas tiek izolētas ar izolācijas plēvi, lai novērstu īssavienojumu. Pēc tinuma pabeigšanas serde tiek fiksēta ar noslēdzošo līmpapīru, lai novērstu serdeņa sadalīšanos, un pēc tam plūst uz nākamo procesu. Šajā procesā galvenais ir nodrošināt, ka starp pozitīvo un negatīvo elektrodu nav fiziska kontakta un ka negatīvā elektroda loksne var pilnībā pārklāt pozitīvā elektroda loksni gan horizontālā, gan vertikālā virzienā.

Tinuma procesa shematiska diagramma
Serdes uztīšanas procesā parasti divas ruļļu tapas saspiež divus diafragmas slāņus iepriekšējai uztīšanai un pēc tam pēc kārtas padod pozitīvo vai negatīvo pola daļu, un pola gabals tiek iespīlēts starp diviem diafragmas slāņiem tinumam. Serdes garenvirzienā diafragma pārsniedz negatīvo diafragmu, un negatīvā diafragma pārsniedz pozitīvo diafragmu, lai izvairītos no kontakta īssavienojuma starp pozitīvo un negatīvo diafragmu.

Uztīšanas adatas iespīlēšanas diafragmas shematiskā diagramma

Automātiskās uztīšanas mašīnas fiziskais rasējums

Uztīšanas mašīna ir galvenais aprīkojums, lai realizētu galveno tinumu procesu. Atsaucoties uz iepriekš minēto diagrammu, tās galvenie komponenti un funkcijas ir šādas:

1. Statu padeves sistēma: nogādājiet pozitīvo un negatīvo polu gabalus pa vadošo sliedi uz diviem diafragmas slāņiem attiecīgi starp AA un BB pusi, lai nodrošinātu stabilu polu daļu piegādi.
2. Diafragmas attīšanas sistēma: tā ietver augšējo un apakšējo diafragmu, lai realizētu automātisku un nepārtrauktu diafragmu padevi uz tinuma adatu.
3. Spriegojuma kontroles sistēma: lai kontrolētu diafragmas pastāvīgo spriegumu tinuma procesā.
4. Uztīšanas un līmēšanas sistēma: serdeņu līmēšanai un nostiprināšanai pēc uztīšanas.
5. Izkraušanas konveijera sistēma: automātiski demontējiet serdes no adatām un nometiet tās uz automātiskās konveijera lentes.
6. Pēdas slēdzis: ja nav neparastu apstākļu, uzspiediet uz kājas slēdzi, lai kontrolētu normālu tinuma darbību.
7. Cilvēka un datora mijiedarbības saskarne: ar parametru iestatīšanu, manuālu atkļūdošanu, trauksmes uzvednēm un citām funkcijām.

No iepriekš minētās tinuma procesa analīzes var redzēt, ka elektriskās serdes tinumā ir divas neizbēgamas saites: adatas stumšana un adatas vilkšana.
Spied adatas process: adatas cilindra stumšanas rezultātā izstiepjas divi adatu ruļļi cauri abām diafragmas pusēm, divi adatu ruļļi, ko veido uzmavā ievietotā adatas cilindra kombinācija, adatu ruļļi tuvu, lai nostiprinātu diafragmu, tajā pašā laikā abi adatu ruļļi saplūst, veidojot būtībā simetrisku formu kā serdes tinuma serdi.

Adatas spiešanas procesa shematiskā diagramma

Adatas sūknēšanas process: pēc serdes tinuma pabeigšanas abas adatas tiek ievilktas adatas sūknēšanas cilindra iedarbībā, adatas cilindrs tiek izņemts no uzmavas, adatas ierīcē esošā bumbiņa aizver adatu atsperes iedarbībā, un abas adatas ir satītas pretējos virzienos, un adatas brīvā gala izmērs tiek samazināts, lai izveidotu noteiktu atstarpi starp adatu un serdes iekšējo virsmu, un, kad adata ir ievilkta attiecībā pret fiksējošo uzmavu, adatas un serdi var vienmērīgi atdalīt.

Adatu ekstrakcijas procesa shematiskā diagramma

"Adata" iepriekš minētās adatas stumšanas un izvilkšanas procesā attiecas uz adatu, kurai kā uztīšanas iekārtas galvenajai sastāvdaļai ir būtiska ietekme uz tinuma ātrumu un serdes kvalitāti. Pašlaik lielākajā daļā uztīšanas iekārtu tiek izmantotas apaļas, ovālas un plakanas rombveida adatas. Apaļām un ovālām adatām noteiktas loka pastāvēšanas dēļ tas novedīs pie serdes pola auss deformācijas turpmākajā serdes presēšanas procesā, bet arī viegli var izraisīt serdes iekšējo krokošanos un deformāciju. Attiecībā uz plakanām rombveida adatām, ņemot vērā lielo izmēru atšķirību starp garo un īso asi, pola daļas un diafragmas spriegums ievērojami atšķiras, tāpēc piedziņas motoram ir jāripo ar mainīgu ātrumu, kas padara procesu grūti vadāmu, un tinuma ātrums parasti ir zems.

Kopējo tinumu adatu shematiskā diagramma

Kā piemēru ņemiet vissarežģītāko un izplatītāko plakano rombveida adatu, kuras tinuma un rotācijas procesā pozitīvās un negatīvās polu daļas un diafragma vienmēr tiek aptītas ap sešiem stūra punktiem B, C, D, E, F. un G kā atbalsta punktu.

Plakanas rombveida tinuma adatas rotācijas shematiskā diagramma

Tāpēc tinumu var iedalīt segmentālajā tinumā ar OB, OC, OD, OE, OF, OG kā rādiusu, un ir jāanalizē tikai līnijas ātruma izmaiņas septiņos leņķa diapazonos starp θ0, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, θ6 un θ7, lai pilnībā kvantitatīvi aprakstītu tinuma adatas cikliskās rotācijas procesu.

Dažādu adatas griešanās leņķu shematiska diagramma

Pamatojoties uz trigonometrisko attiecību, var iegūt atbilstošo sakarību.

No iepriekšminētā vienādojuma ir viegli redzēt, ka tad, kad tinuma adata tiek uztīta ar nemainīgu leņķisko ātrumu, tinuma lineārais ātrums un leņķis, kas veidojas starp adatas atbalsta punktu un pozitīvo un negatīvo polu gabaliem un diafragmu segmentētās funkcijas attiecībās. Attēlu attiecības starp abiem Matlab simulē šādi:

Tinuma ātruma izmaiņas dažādos leņķos

Intuitīvi ir skaidrs, ka maksimālā lineārā ātruma attiecība pret minimālo lineāro ātrumu plakanās rombveida adatas uztīšanas procesā attēlā var būt vairāk nekā 10 reizes. Šādas milzīgas līnijas ātruma izmaiņas radīs lielas pozitīvā un negatīvā elektroda un diafragmas sprieguma svārstības, kas ir galvenais tinumu spriegojuma svārstību cēlonis. Pārmērīgas spriegojuma svārstības var izraisīt diafragmas izstiepšanos tīšanas procesā, diafragmas saraušanos pēc uztīšanas un nelielu slāņu atstatumu serdes iekšpusē pēc serdes presēšanas. Uzlādes procesā pola daļas izplešanās izraisa spriegumu serdes platuma virzienā, kas nav koncentrēts, kā rezultātā rodas lieces moments, kā rezultātā pola gabals tiek deformēts, un sagatavotais litija akumulators galu galā parādās "S "deformācija.

"S" deformētās serdes CT attēls un demontāžas diagramma

Pašlaik, lai atrisinātu tinuma adatas formas izraisītās sliktās serdes kvalitātes (galvenokārt deformācijas) problēmu, parasti tiek izmantotas divas metodes: mainīga sprieguma tinums un mainīga ātruma tinums.

1. Mainīga spriegojuma tinums. Kā piemēru ņemiet cilindrisku akumulatoru, pie nemainīga leņķiskā ātruma lineārais ātrums palielinās līdz ar tinumu slāņu skaitu, kas izraisa spriedzes pieaugumu. Mainīga spriegojuma tinums, tas ir, caur spriegojuma kontroles sistēmu, lai spriegums, kas pielikts pola gabalam vai diafragmai, palielinoties tinumu slāņu skaitam un lineārai samazināšanai, lai nemainīga rotācijas ātruma gadījumā tomēr varētu Padariet visu spriegojuma uztīšanas procesu cik vien iespējams, lai saglabātu nemainīgu. Liels skaits mainīga sprieguma tinumu eksperimentu ir noveduši pie šādiem secinājumiem:
a. Jo mazāks ir tinuma spriegums, jo labāka ir serdes deformācijas uzlabošana.
b. Konstanta ātruma tinuma laikā, palielinoties serdes diametram, spriegums samazinās lineāri ar mazāku deformācijas risku nekā ar nemainīgu spriegojuma tinumu.
2. Mainīga ātruma tinums. Kā piemēru ņemiet kvadrātveida šūnu, parasti tiek izmantota plakana rombveida tinuma adata. Kad adata tiek uztīta ar nemainīgu leņķisko ātrumu, lineārais ātrums ievērojami svārstās, kā rezultātā serdeņa stūros rodas lielas atšķirības starp slāņiem. Šobrīd nepieciešamība pēc lineārā ātruma izmaiņu griešanās ātruma izmaiņu likuma apgrieztā dedukcija, tas ir, griešanās ātruma tinuma ar leņķa maiņu un maiņu, lai realizētu lineāro ātruma svārstību tinuma procesu kā mazu pēc iespējas, lai nodrošinātu, ka spriedzes svārstības nelielas amplitūdas vērtības diapazonā.

Īsāk sakot, tinuma adatas forma var ietekmēt pola auss plakanumu (kodolu un elektrisko veiktspēju), tinuma ātrumu (ražīgumu), serdes iekšējā sprieguma vienmērīgumu (izskata deformācijas problēmas) un tā tālāk. Cilindriskiem akumulatoriem parasti izmanto apaļas adatas; kvadrātveida baterijām parasti izmanto eliptiskas vai plakanas rombveida adatas (dažos gadījumos var izmantot arī apaļas adatas, lai uztītu un saplacinātu serdi, lai izveidotu kvadrātveida serdi). Turklāt liels daudzums eksperimentālo datu liecina, ka serdeņu kvalitātei ir būtiska ietekme uz gala akumulatora elektroķīmisko veiktspēju un drošības veiktspēju.

Pamatojoties uz to, esam noskaidrojuši dažas galvenās problēmas un piesardzības pasākumus litija bateriju uztīšanas procesā, lai pēc iespējas izvairītos no nepareizām darbībām tīšanas procesā, lai ražotu litija baterijas, kas atbilst kvalitātes prasībām.

Lai vizualizētu serdes defektus, serdi var iegremdēt AB līmes epoksīda sveķos sacietēšanai, un pēc tam šķērsgriezumu var nogriezt un pulēt ar smilšpapīru. Sagatavotos paraugus vislabāk ir novērot mikroskopā vai skenējošā elektronu mikroskopā, lai iegūtu serdeņa iekšējo defektu kartējumu.

Kodola iekšējo defektu karte
(a) Attēlā parādīts kvalificēts kodols bez acīmredzamiem iekšējiem defektiem.
(b) attēlā redzams, ka pola daļa ir acīmredzami savērpta un deformēta, kas var būt saistīts ar tinuma spriegojumu, spriegums ir pārāk liels, lai izraisītu pola krokas, un šāda veida defekti izraisīs akumulatora saskarnes nolietošanos un litiju. nokrišņi, kas pasliktinās akumulatora veiktspēju.
c) attēlā starp elektrodu un diafragmu ir sveša viela. Šis defekts var izraisīt nopietnu pašizlādi un pat radīt drošības problēmas, taču parasti to var atklāt Hi-pot testā.
d) attēlā redzamajam elektrodam ir negatīvs un pozitīvs defektu modelis, kas var izraisīt zemu ietilpību vai litija nogulsnēšanos.
(e) attēlā redzamā elektroda iekšpusē ir sajaukti putekļi, kas var izraisīt pastiprinātu akumulatora pašizlādi.

Turklāt defektus kodola iekšpusē var raksturot arī ar nesagraujošu testēšanu, piemēram, parasti izmantoto rentgena un CT testēšanu. Tālāk ir sniegts īss ievads par dažiem bieži sastopamiem procesa galvenajiem defektiem.

1. Slikts pola pārklājums: vietējais negatīvais pols nav pilnībā pārklāts ar pozitīvo polu, kas var izraisīt akumulatora deformāciju un litija nogulsnēšanos, kā rezultātā var rasties drošības apdraudējumi.

2. Pola daļas deformācija: staba daļa tiek deformēta ekstrūzijas rezultātā, kas var izraisīt iekšējo īssavienojumu un radīt nopietnas drošības problēmas.

Ir vērts pieminēt, ka 2017. gadā sensacionālais samsung note7 mobilā telefona sprādziena gadījums, izmeklēšanas rezultāts ir saistīts ar to, ka akumulatora iekšpusē ir saspiests negatīvais elektrods, lai izraisītu iekšēju īssavienojumu, tādējādi izraisot akumulatora eksploziju, negadījuma rezultātā Samsung elektronika. zaudējumi vairāk nekā 6 miljardu dolāru apmērā.

3. Metāla svešķermeņi: metāla svešķermeņi ir litija jonu akumulatoru iznīcinātāja veiktspēja, var rasties no pastas, aprīkojuma vai vides. Lielākas metāla svešķermeņu daļiņas var tieši izraisīt fizisku īssavienojumu, un, ja metāla svešķermeņi tiek sajaukti pozitīvajā elektrodā, tie oksidējas un pēc tam nogulsnējas uz negatīvā elektroda virsmas, caurdurot diafragmu un galu galā izraisot iekšēju īssavienojumu. īssavienojums akumulatorā, kas rada nopietnus drošības apdraudējumus. Parasti metālu svešķermeņi ir Fe, Cu, Zn, Sn un tā tālāk.

Litija bateriju uztīšanas mašīna tiek izmantota litija akumulatora elementu uztīšanai, kas ir sava veida iekārta pozitīvā elektroda loksnes, negatīvā elektroda loksnes un diafragmas montāžai serdes komplektā (JR: JellyRoll), nepārtraukti griežot. Iekšzemes tinumu ražošanas iekārtas tika sāktas 2006. gadā, no pusautomātiskās apaļās, pusautomātiskās kvadrātveida tinšanas, automatizētās plēves ražošanas, un pēc tam tika pārveidotas par kombinēto automatizāciju, plēves uztīšanas mašīnu, lāzera griešanas tinumu mašīnu, anoda nepārtrauktās uztīšanas mašīnu, diafragmas nepārtraukto tinumu. mašīna utt.

Šeit mēs īpaši iesakām Yixinfeng lāzera griešanas tinumu un stumšanas plakanu mašīnu. Šī iekārta apvieno progresīvu lāzera griešanas tehnoloģiju, efektīvu uztīšanas procesu un precīzu stumšanas funkciju, kas var ievērojami uzlabot litija akumulatora ražošanas efektivitāti un kvalitāti. Tam ir šādas būtiskas priekšrocības:


1. Augstas precizitātes griešana: nodrošiniet precīzu polu un diafragmas izmēru, samaziniet materiālu atkritumus un uzlabojiet akumulatora konsistenci.
2. Stabils tinums: optimizēts tinumu mehānisms un vadības sistēma nodrošina stingru un stabilu serdes struktūru, samazina iekšējo pretestību un uzlabo akumulatora veiktspēju.
3. Augstas efektivitātes izlīdzināšana: unikāls izlīdzināšanas dizains padara serdeņu virsmu plakanu, samazina nevienmērīgu iekšējo stresu un pagarina akumulatora darbības laiku.
4. Inteliģenta vadība: aprīkots ar uzlabotu cilvēka un datora mijiedarbības saskarni, tas realizē precīzu parametru iestatīšanu un reāllaika uzraudzību, vieglu darbību un vieglu apkopi.
5. Plašs saderības klāsts: tas var arī veikt 18, 21, 32, 46, 50, 60 visus akumulatoru elementu modeļus, lai apmierinātu jūsu dažādās ražošanas vajadzības.

Litija jonu akumulatoru aprīkojums
Izvēlieties Yixinfeng lāzera griešanas, uztīšanas un stumšanas mašīnu, lai litija bateriju ražošanā nodrošinātu augstāku kvalitāti un efektivitāti!