กระบวนการผลิตและจุดควบคุมแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอก

กระบวนการผลิตและจุดควบคุมแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอก

แบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอกส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุอิเล็กโทรดบวก วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ อิเล็กโทรไลต์ ตัวคั่น และเปลือกโลหะ หลักการทำงานของมันขึ้นอยู่กับกระบวนการย้ายและการแทรก/สกัดของลิเธียมไอออนระหว่างขั้วบวกและขั้วลบเป็นหลัก โดยการโยกย้ายของลิเธียมไอออนในอิเล็กโทรไลต์ระหว่างอิเล็กโทรดบวกและลบ ทำให้สามารถกักเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้าได้

กระบวนการผลิตหลัก

1) ส่วนผสมและการผสม: ผสมวัสดุอิเล็กโทรดบวก วัสดุอิเล็กโทรดลบ สารนำไฟฟ้า และสารยึดเกาะในสัดส่วนที่กำหนดเพื่อสร้างเป็นสารละลาย ในขั้นตอนนี้ จำเป็นต้องควบคุมขนาดอนุภาค ปริมาณความชื้น และความสม่ำเสมอในการผสมของวัตถุดิบอย่างเคร่งครัดเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความเสถียรของแบตเตอรี่

ส่วนประกอบหลัก: LiFePO4 ลิเธียมแมงกานีสออกไซด์แคโทดและขั้วลบที่ใช้งานวัสดุลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ (ลิโค02) กราไฟท์แบบไตรภาครวมทั้งสารยึดเกาะ (PVDFCMCSBR) และอิเล็กโทรไลต์ตัวนำไฟฟ้า (เอสพีเคเอส-6) กระดาษแยก ฯลฯ

อุปกรณ์เสริม: อลูมิเนียมฟอยล์, ฟอยล์ทองแดง, แถบอลูมิเนียม, แถบนิกเกิล, ปะเก็นฉนวน, กาวหยุดสีเขียว, เปลือก, ปลอก สัตว์เลี้ยง ฯลฯ

2) การเคลือบผิว: ใช้สารละลายผสมอย่างสม่ำเสมอบนฟอยล์โลหะ และหลังจากการอบแห้ง จะทำให้เกิดฟิล์มอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบ การควบคุมกระบวนการเคลือบมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสม่ำเสมอของอิเล็กโทรดและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ และควรให้ความสนใจกับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความหนาของการเคลือบ ความสม่ำเสมอ และความเร็วของการเคลือบ

3) กลิ้งและตัด: รีดและตัดฟอยล์โลหะเคลือบเพื่อให้ได้แผ่นอิเล็กโทรดตามขนาดที่กำหนด ในขั้นตอนนี้ จำเป็นต้องตรวจสอบความเรียบและความหนาของแผ่นอิเล็กโทรด เพื่อหลีกเลี่ยงเศษเสี้ยนและฝุ่น

4) คดเคี้ยวและการฉีดของเหลว: ม้วนแผ่นอิเล็กโทรดให้เป็นทรงกระบอก จากนั้นฉีดอิเล็กโทรไลต์และปิดผนึก กระบวนการนี้ต้องมีการควบคุมปริมาตรการฉีดอย่างเข้มงวดเพื่อให้แน่ใจว่าอิเล็กโทรไลต์จะกระจายอย่างสม่ำเสมอ พร้อมทั้งป้องกันการลัดวงจรภายในและการรั่วไหลจากภายนอก

5) การบรรจุและการขึ้นรูป: วางเซลล์แบตเตอรี่ที่ฉีดเข้าไปในเปลือกโลหะสำหรับการบรรจุและการขึ้นรูป กระบวนการก่อตัวจะกระตุ้นแบตเตอรี่โดยการชาร์จและการคายประจุ ทำให้แบตเตอรี่มีสมรรถนะทางไฟฟ้า เมื่อบรรจุภัณฑ์ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการปิดผนึกเพื่อป้องกันไม่ให้สภาพแวดล้อมภายนอกส่งผลกระทบต่อภายในแบตเตอรี่

6) การทดสอบและการประกอบผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป: มีการทดสอบประสิทธิภาพต่างๆ กับแบตเตอรี่ และเซลล์แบตเตอรี่ที่ผ่านการทดสอบประสิทธิภาพต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้า ความต้านทานภายใน ความจุ ฯลฯ จะถูกบรรจุเป็นผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรอง วัสดุบรรจุภัณฑ์ควรมีฉนวนที่ดี กันน้ำ และทนต่อแรงกระแทก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนด และเซลล์แบตเตอรี่ที่ผ่านการรับรองจะถูกประกอบเป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปที่ตรงกับความต้องการของลูกค้า

ประเด็นสำคัญของการควบคุมกระบวนการผลิต

1)เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอก ควรมีการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดสำหรับวัสดุต่างๆ ในระหว่างกระบวนการผลิต ซัพพลายเออร์ควรมีใบรับรองระบบการจัดการคุณภาพที่สอดคล้องกันเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของวัตถุดิบที่มีเสถียรภาพและเชื่อถือได้ ในเวลาเดียวกัน ให้ตรวจสอบวัสดุที่เข้ามาเพื่อป้องกันไม่ให้วัสดุที่ไม่ผ่านการรับรองเข้าสู่กระบวนการผลิต

จุดควบคุม: อัตราส่วน ระดับสุญญากาศ เวลาในการกวน ปริมาณของแข็ง ความหนืดของสารละลาย ความละเอียดของสารละลาย อุณหภูมิของสารละลาย ผลที่ตามมา: เช่น ความจุต่ำที่เกิดจากสัดส่วนที่ไม่ถูกต้อง คุณภาพของโพลาไรเซอร์ไม่ดี เวลาผสมไม่เพียงพอส่งผลให้การผสมไม่สม่ำเสมอ เป็นต้น

2)การบำรุงรักษาอุปกรณ์และการสอบเทียบ

อุปกรณ์การผลิตเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการรับประกันคุณภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอก บำรุงรักษาและบำรุงรักษาอุปกรณ์อย่างสม่ำเสมอเพื่อให้มั่นใจว่าทำงานได้ตามปกติ สอบเทียบอุปกรณ์หลักเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแม่นยำตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการ และหลีกเลี่ยงปัญหาคุณภาพผลิตภัณฑ์ที่เกิดจากข้อผิดพลาดของอุปกรณ์ สำหรับอุปกรณ์ในกระบวนการผลิตที่ต่อเนื่อง ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับความเสถียรและความน่าเชื่อถือเพื่อป้องกันการหยุดชะงักของการผลิตที่เกิดจากความล้มเหลวของอุปกรณ์

3)การควบคุมสิ่งแวดล้อม

สภาพแวดล้อมการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอกต้องมีข้อกำหนดที่เข้มงวด โดยเฉพาะอย่างยิ่งตัวชี้วัด เช่น ความสะอาด อุณหภูมิ และความชื้น เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ควรมีการสร้างและรักษาสภาพแวดล้อมการผลิตที่ดี ตรวจสอบสภาพแวดล้อมอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดของกระบวนการ การบำรุงรักษาและการสอบเทียบอุปกรณ์ควบคุมสิ่งแวดล้อมเป็นประจำยังเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงเสถียรภาพของสภาพแวดล้อมการผลิต

ความชื้นส่งผลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตลอดกระบวนการผลิตสิ่งสำคัญคือต้องกำจัดความชื้นให้มากที่สุดก่อนที่จะปิดผนึกเซลล์แบตเตอรี่ วิธีการกำจัดความชื้น: การควบคุมอุณหภูมิและความชื้นของสิ่งแวดล้อม การควบคุมความเร็วการบ้านและความเร็วในการเปลี่ยนลำดับ การอบเสาการอบเซลล์แบตเตอรี่ วัตถุประสงค์ของการควบคุมความชื้นคือเนื่องจากวัสดุอิเล็กโทรดบวกนั้นมีน้ำมันเป็นหลัก และอิเล็กโทรไลต์มีความไวต่อน้ำมาก ปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดก๊าซจำนวนมาก ซึ่งเพิ่มแรงดันภายในแบตเตอรี่ ทำให้ฝาปิดแตก และอาจเสี่ยงต่อการระเบิดด้วยซ้ำ!

4)การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการ

กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอกเกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์หลายตัว เช่น อุณหภูมิ ความดัน เวลา อัตราการไหลของวัสดุ ฯลฯ พารามิเตอร์การเคลือบ ได้แก่ น้ำหนักการเคลือบ ขนาดการเคลือบ ลักษณะการเคลือบ ฯลฯ ความผันผวนของพารามิเตอร์เหล่านี้อาจส่งผลต่อคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ดังนั้นจึงควรใช้การควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการที่เข้มงวดเพื่อให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอและเสถียรภาพของคุณภาพของผลิตภัณฑ์ สำหรับพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญ ควรใช้การตรวจสอบและบันทึกแบบออนไลน์เพื่อระบุและแก้ไขปัญหาที่อาจเกิดขึ้นโดยทันที นอกจากนี้ พารามิเตอร์กระบวนการควรได้รับการปรับให้เหมาะสมตามข้อกำหนดของผลิตภัณฑ์และข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์

5)การตรวจสอบคุณภาพและการตรวจสอบย้อนกลับ

ควรใช้ระบบการตรวจสอบคุณภาพที่เข้มงวดในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมทรงกระบอกเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามมาตรฐานและความต้องการของลูกค้า รายการตรวจสอบควรครอบคลุมประเด็นต่างๆ เช่น ลักษณะ ขนาด ประสิทธิภาพ ฯลฯ และควรจำแนกและแปรรูปผลิตภัณฑ์ที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด ในเวลาเดียวกัน ให้สร้างระบบตรวจสอบย้อนกลับผลิตภัณฑ์ที่ครอบคลุม บันทึกและติดตามแต่ละลิงก์ในกระบวนการผลิตผ่านการระบุเฉพาะ เพื่อค้นหาปัญหาอย่างรวดเร็วและดำเนินมาตรการแก้ไข