Quy trình sản xuất pin 18650 và những điểm chính

Điểm kiểm soát quy trình quan trọng nhất trong quy trình trộn là kiểm soát độ ẩm của môi trường, bởi vì độ ẩm là chỉ số chính cần được kiểm soát chặt chẽ trong quy trình sản xuất pin lithium-ion. Sự gia tăng độ ẩm; quá trình rạch cần tập trung vào việc kiểm soát kích thước của đường gờ cắt trên mép của mảnh cực, và không được có vật liệu rơi rõ ràng, nếu không mảnh cực sẽ xuyên qua màng ngăn do vật liệu rơi hoặc đường gờ quá lớn , dẫn đến đoản mạch; quá trình sản xuất phải Ngăn chặn hàn sai, hàn một phần, hàn thiếu hoặc rơi miếng cực, dính một phần hoặc rò rỉ keo cách điện, v.v.; quá trình cuộn dây là một quá trình quan trọng để hình thành pin lithium hình trụ, và các mảnh cực dương và cực âm hình dải và màng ngăn đi qua Máy cuộn dây được cuộn thành một lõi hình trụ. Điểm mấu chốt của quy trình này là phần cực âm phải bao phủ hoàn toàn phần cực dương và màng ngăn phải bao phủ hoàn toàn phần cực âm, đòi hỏi độ chính xác của quy trình rất cao. Nếu điện cực âm không bao phủ hoàn toàn điện cực dương, thì sự lắng đọng lithium sẽ xảy ra trên thiết bị phân tách trong quá trình sạc. Khi mức độ lắng đọng lithium tăng lên, tiếp xúc giữa các điện cực dương và âm bị đoản mạch. Tai nạn đoản mạch bên trong do sợi nhánh lithium gây ra là một dạng hỏng hóc nghiêm trọng của pin. Có thể gây tai nạn cháy nổ. Nếu màng ngăn không che phủ điện cực âm, nó sẽ trực tiếp dẫn đến sự tiếp xúc giữa các điện cực dương và điện cực âm, và tế bào sẽ bị đoản mạch, dẫn đến tai nạn an toàn nghiêm trọng.

Lõi dây quấn sau khi hoàn thành cần được đưa vào vỏ thép và vấu âm được liên kết với vỏ thép bằng hàn đáy. Tại thời điểm này, toàn bộ vỏ thép là điện cực âm của pin, sau đó lõi cuộn dây trong vỏ thép được cố định bằng rãnh lăn. Quá trình đi vào vỏ và rãnh cuộn không thể làm hỏng lõi và chiều cao của rãnh cuộn cần được kiểm soát chặt chẽ. Nếu quá thấp, lõi sẽ bị hỏng; nếu nó quá cao, lõi sẽ dễ dàng bị lỏng. Cuối cùng, lõi cán đã ra vỏ được cho vào lò nướng và nướng cho đến khi độ ẩm của lõi cán đạt tiêu chuẩn mới được chuyển sang quy trình tiếp theo. Nướng bánh là công đoạn quan trọng nhằm kiểm soát chặt chẽ độ ẩm của nhân.

2.2 Quy trình back-end và các điểm kiểm soát sản xuất pin lithium-ion

Quy trình cuối cùng của sản xuất pin bao gồm phun chất lỏng, hàn, niêm phong, làm sạch và sơn phủ. Phun chất lỏng là bơm chất điện phân vào lõi cuộn với độ ẩm đủ tiêu chuẩn sau khi nung qua máy phun chất lỏng. Sau khi hoàn thành việc bơm chất lỏng, bốn vật liệu chính của pin lithium đều được đưa vào lõi pin. Chìa khóa của quy trình phun chất lỏng nằm ở việc kiểm soát chính xác việc tiêm. Phải đạt được thể tích chất lỏng, kiểm soát độ ẩm và kiểm soát nhiệt độ, chống thấm nước và hiệu quả mà chất điện phân có thể thẩm thấu tốt vào các cực dương và cực âm. Lượng chất điện phân có liên quan trực tiếp đến hiệu suất an toàn và dung lượng của pin. Nếu lượng phun chất lỏng quá lớn, lượng khí sinh ra bên trong pin sẽ lớn và van an toàn của pin hình trụ thường mở sớm; nếu lượng chất lỏng phun vào quá ít, dung lượng pin sẽ bị giảm. Nó sẽ ở mức thấp và lithium sẽ bị kết tủa, điều này có nhiều khả năng gây ra sự thoát nhiệt hoặc thậm chí gây ra vụ nổ. Sau đó hàn tấm bìa và vấu dương lại với nhau. Tại thời điểm này, toàn bộ tấm bìa là điện cực dương của pin. Điểm kiểm soát hàn là để ngăn chặn hàn sai, hàn một phần và bề ngoài kém của nắp.

Quá trình tiếp theo là niêm phong. Niêm phong là để bịt kín vỏ thép và tấm bìa, đồng thời cách ly toàn bộ lõi cuộn dây với môi trường bên ngoài. Toàn bộ lõi cuộn dây là một hệ thống điện hóa khép kín. Quy trình hàn kín là quy trình quan trọng cuối cùng trong quá trình sản xuất toàn bộ pin và tính ổn định của quy trình đối với công nghệ tạo áp suất sẽ quyết định liệu hiệu suất niêm phong của pin có hoàn chỉnh và đáng tin cậy hay không. Hoàn thành quá trình niêm phong có nghĩa là đã hoàn thành việc sản xuất một tế bào pin hoàn chỉnh. Mục đích của quá trình làm sạch là loại bỏ chất điện phân còn sót lại trên bề mặt vỏ thép của pin để ngăn chất điện phân ăn mòn vỏ thép, trong khi quá trình phủ là đảm bảo tách các cực dương và cực âm của các tế bào pin để ngăn ngừa đoản mạch ở mạch ngoài, đồng thời để pin có tính thẩm mỹ nhất định, hai quy trình này cũng yêu cầu sàng lọc những pin có hình thức kém.


2.3 Quy trình sàng lọc pin Li-ion và các điểm kiểm soát

Do sự khác biệt về nguyên liệu thô của pin và quy trình sản xuất, có sự khác biệt về dung lượng pin, điện áp, điện trở trong và các đặc tính khác, do đó hiệu suất của bộ pin không thể đạt đến mức của các ô đơn lẻ và tuổi thọ ngắn hơn nhiều so với của các tế bào đơn lẻ, ảnh hưởng đến việc sử dụng xe điện. Quá trình sàng lọc pin bao gồm kích hoạt, hình thành, lão hóa, phân loại và phân tách dung lượng.

Quá trình kích hoạt là sau khi tế bào được bao phủ bởi một lớp màng, nó sẽ được giữ trong một khoảng thời gian trong môi trường nhiệt độ không đổi, để chất điện phân có thể thấm hoàn toàn vào các miếng cực và màng ngăn để ngăn chặn sự kết tủa lithium do thấm không đều của chất điện phân. Quá trình hình thành là lần sạc đầu tiên của pin lithium-ion. Bước này thúc đẩy sự hình thành "màng giao diện chất điện phân rắn" (màng SEI) trên bề mặt điện cực, nghĩa là chất điện phân bị phân hủy bởi oxi hóa khử trong quá trình sạc đầu tiên của pin lithium-ion. Màng giao diện hình thành trên bề mặt vật liệu điện cực có đặc tính dẫn ion và cách điện. Li+ có thể được nhúng và trích xuất tự do qua phim. Do các đặc tính của chất điện phân rắn, nó được gọi là "màng giao diện chất điện phân rắn".

Màng SEI là điều kiện đảm bảo cho hoạt động ổn định lâu dài của pin lithium-ion, có tác động quan trọng đến công suất, tốc độ, chu kỳ và hiệu suất an toàn của pin. Việc chọn dòng điện hình thành, điện áp hình thành, nhiệt độ hình thành, v.v., đóng một vai trò rất quan trọng trong việc tối ưu hóa và cải thiện hiệu suất của pin, vì vậy quá trình này rất quan trọng. Trong quá trình vận hành thực tế, cần ngăn không cho pin kết nối ngược, sạc quá mức và tiếp xúc kém.

Quá trình lão hóa là đặt các tế bào ở trạng thái tích điện nhất định trong một môi trường nhiệt độ không đổi nhất định trong một khoảng thời gian và sàng lọc dữ liệu thông qua điện áp trước và sau khi thử nghiệm, đồng thời loại bỏ các tế bào có điện áp giảm lớn hoặc điện áp bất thường làm rơi. Nói chung, khi xảy ra ngắn mạch vi mô bên trong tế bào hoặc có phản ứng phụ nghiêm trọng, điện áp rơi của tế bào sẽ lớn, phản ánh rằng hiệu suất kém của tế bào sẽ có những rủi ro an toàn nhất định. Do đó, điện áp rơi là một trong những chỉ số tham khảo quan trọng để lựa chọn tế bào.

Do thời gian lão hóa lâu ở nhiệt độ phòng, để rút ngắn chu kỳ sản xuất, hầu hết các nhà sản xuất pin lithium-ion đều áp dụng phương pháp lão hóa ở nhiệt độ cao hoặc trạng thái sạc cao. Để đảm bảo an toàn, do phòng lão hóa nhiệt độ cao nói chung là không gian kín, không dễ phát hiện kịp thời ở giai đoạn đầu, một khi hỏa hoạn xảy ra thì hậu quả rất thảm khốc.

Quá trình phân loại là sắp xếp các ô có bánh răng điện trở trong khác nhau theo điện trở trong AC của các ô và loại bỏ các ô bất thường có điện trở trong. Một trong những chỉ số tham khảo.

Quá trình chia dung lượng là đo dung lượng của các cell pin và sàng lọc pin theo các bánh răng dung lượng khác nhau, loại bỏ những pin không đủ tiêu chuẩn. Do mối quan hệ lớn giữa công suất và nhiệt độ, việc kiểm soát nhiệt độ môi trường trong quá trình phân chia công suất càng chính xác, công suất càng gần với giá trị thực thì công suất càng cao. Phân bổ bit chính xác hơn, do đó, kiểm soát nhiệt độ là điểm chính của kiểm soát công suất. Các tế bào được vận chuyển phải là những tế bào đủ tiêu chuẩn đã được sàng lọc về độ sụt điện áp, điện trở trong và dung lượng.