Einführung:
Lithiumbatteriensind ein Batterietyp, der Lithiummetall oder eine Lithiumlegierung als negatives Elektrodenmaterial und eine nichtwässrige Elektrolytlösung verwendet. Aufgrund der hochaktiven chemischen Eigenschaften von Lithiummetall gelten für dessen Verarbeitung, Lagerung und Verwendung sehr hohe Umweltanforderungen. Als nächstes werfen wir einen Blick auf die Homogenisierungs-, Beschichtungs- und Walzprozesse bei der Herstellung von Lithiumbatterien.
Homogenisierung positiver und negativer Elektroden
Die Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie ist die wichtigste Komponente der Batteriezelle. Die Homogenisierung der positiven und negativen Elektrode bezeichnet den Herstellungsprozess der auf die positiven und negativen Elektrodenschichten aufgetragenen Aufschlämmung aus Lithiumionen. Die Herstellung der Aufschlämmung erfordert das Mischen des positiven Elektrodenmaterials, des negativen Elektrodenmaterials, des Leitmittels und des Bindemittels. Die hergestellte Aufschlämmung muss gleichmäßig und stabil sein.
Verschiedene Hersteller von Lithiumbatterien haben ihre eigenen Formeln für den Homogenisierungsprozess. Die Reihenfolge der Materialzugabe, der Anteil der zugegebenen Materialien und der Rührvorgang im Homogenisierungsprozess haben großen Einfluss auf den Homogenisierungseffekt. Nach der Homogenisierung muss die Aufschlämmung auf Feststoffgehalt, Viskosität, Feinheit usw. geprüft werden, um sicherzustellen, dass die Aufschlämmungsleistung den Anforderungen entspricht.
Beschichtung
Der Beschichtungsprozess basiert auf der Untersuchung der Flüssigkeitseigenschaften, bei dem eine oder mehrere Flüssigkeitsschichten auf ein Substrat aufgetragen werden. Das Substrat ist in der Regel eine flexible Folie oder ein Trägerpapier. Anschließend wird die aufgetragene Flüssigkeitsbeschichtung in einem Ofen getrocknet oder ausgehärtet, um eine Filmschicht mit speziellen Funktionen zu bilden.
Die Beschichtung ist ein Schlüsselprozess bei der Herstellung von Batteriezellen. Die Qualität der Beschichtung steht in direktem Zusammenhang mit der Qualität der Batterie. Gleichzeitig sind Lithium-Ionen-Batterien systembedingt sehr feuchtigkeitsempfindlich. Schon geringe Mengen Feuchtigkeit können die elektrische Leistung der Batterie erheblich beeinträchtigen. Die Leistungsfähigkeit der Beschichtung steht in direktem Zusammenhang mit praktischen Indikatoren wie Kosten und Qualifizierungsrate.
Beschichtungsherstellungsprozess
Das beschichtete Substrat wird von der Abwickelvorrichtung abgewickelt und der Beschichtungsmaschine zugeführt. Nachdem Anfang und Ende des Substrats am Spleißtisch zu einem Endlosband verbunden wurden, werden sie von der Zugvorrichtung in die Spannungseinstellvorrichtung und die automatische Abweichungskorrekturvorrichtung eingeführt und gelangen nach der Einstellung der Bahnspannung und Bahnposition in die Beschichtungsvorrichtung. Die Polschuhaufschlämmung wird in der Beschichtungsvorrichtung abschnittsweise entsprechend der vorgegebenen Beschichtungsmenge und Rohlingslänge beschichtet.
Bei der beidseitigen Beschichtung werden die Vorderseitenbeschichtung und die Rohlingslänge automatisch für die Beschichtung verfolgt. Die nasse Elektrode wird nach der Beschichtung zum Trocknen in den Trockenkanal geschickt. Die Trocknungstemperatur wird entsprechend der Beschichtungsgeschwindigkeit und der Beschichtungsdicke eingestellt. Die getrocknete Elektrode wird nach Spannungsanpassung und automatischer Abweichungskorrektur für den nächsten Verarbeitungsschritt aufgerollt.
Rollen
Der Walzprozess von Lithiumbatterie-Polstücken ist ein Produktionsprozess, bei dem Rohstoffe wie Aktivmaterialien, Leitmittel und Bindemittel gleichmäßig auf Metallfolie gepresst werden. Durch den Walzprozess kann das Polstück eine größere elektrochemisch aktive Fläche aufweisen, wodurch die Energiedichte sowie die Lade- und Entladeleistung der Batterie verbessert werden. Gleichzeitig kann das Walzverfahren dem Polstück eine höhere strukturelle Festigkeit und gute Konsistenz verleihen, was die Lebensdauer und Sicherheit der Batterie verbessert.
Walzenproduktionsprozess
Der Walzprozess für Polstücke von Lithiumbatterien umfasst hauptsächlich die Vorbereitung, Mischung, Verdichtung, Formgebung und andere Schritte des Rohmaterials.
Bei der Rohstoffvorbereitung werden die verschiedenen Rohstoffe gleichmäßig vermischt und eine entsprechende Menge Lösungsmittel zum Rühren hinzugefügt, um eine stabile Aufschlämmung zu erhalten.
Das Mischglied dient zum gleichmäßigen Mischen verschiedener Rohstoffe für die anschließende Verdichtung und Formgebung.
Beim Verdichten wird die Aufschlämmung durch eine Walzenpresse gepresst, sodass die Aktivmaterialpartikel dicht gestapelt werden und ein Polstück mit einer bestimmten strukturellen Festigkeit entsteht. Beim Formen wird das Polstück mit Geräten wie einer Heißpresse bei hoher Temperatur und hohem Druck behandelt, um Form und Größe des Polstücks zu fixieren.
Abschluss
Der Herstellungsprozess von Lithiumbatterien ist sehr komplex und jeder Schritt ist entscheidend. Behalten Sie den Heltec-Blog im Auge. Wir halten Sie weiterhin über relevante Informationen zu Lithiumbatterien auf dem Laufenden.
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Veröffentlichungszeit: 23. Oktober 2024