Quy trình sản xuất và điểm kiểm soát của pin lithium hình trụ
Pin lithium hình trụ chủ yếu bao gồm vật liệu điện cực dương, vật liệu điện cực âm, chất điện phân, chất phân tách và vỏ kim loại. Nguyên lý làm việc của nó chủ yếu dựa trên quá trình di chuyển và chèn/rút các ion lithium giữa các điện cực dương và âm. Thông qua sự di chuyển của các ion lithium trong chất điện phân giữa các điện cực dương và âm, việc lưu trữ và giải phóng năng lượng điện đạt được.
Quy trình sản xuất chính
1) Thành phần vàtrộn: Trộn vật liệu điện cực dương, vật liệu điện cực âm, chất dẫn điện và chất kết dính theo tỷ lệ nhất định để tạo thành hỗn hợp sệt. Ở giai đoạn này, cần kiểm soát chặt chẽ kích thước hạt, độ ẩm và độ đồng đều của nguyên liệu trộn để đảm bảo hiệu suất và độ ổn định của pin.
Thành phần chính: LiFePO4 lithium mangan oxit cực âm và vật liệu hoạt động điện cực âm lithium coban oxit (LiCo02) ternary than chì, cũng như chất kết dính (PVDFCMCSBR) và chất điện phân (SPKS-6), giấy phân cách, v.v.
Phụ kiện: lá nhôm, lá đồng, dải nhôm, dải niken, miếng đệm cách nhiệt, keo chặn màu xanh lá cây, vỏ, ống bọc PET, v.v.
2) lớp áo: Thoa đều hỗn hợp bùn lên lá kim loại, sau khi sấy khô sẽ tạo thành màng điện cực dương và âm. Việc kiểm soát quá trình phủ là rất quan trọng đối với tính nhất quán của các điện cực và hiệu suất của pin, đồng thời cần chú ý đến các thông số như độ dày lớp phủ, độ đồng đều và tốc độ lớp phủ.
3) LănVàrạch: Cán và rạch lá kim loại đã phủ để thu được các tấm điện cực có kích thước xác định. Ở giai đoạn này, cần đảm bảo độ phẳng và độ dày của các tấm điện cực để tránh hiện tượng gờ và bụi.
4) Quanh covà phun chất lỏng: Cuộn tấm điện cực thành hình trụ, sau đó bơm chất điện phân và bịt kín. Quá trình này đòi hỏi phải kiểm soát chặt chẽ lượng phun để đảm bảo phân phối đều chất điện phân, đồng thời ngăn ngừa đoản mạch bên trong và rò rỉ bên ngoài.
5) Đóng gói và hình thành: Đặt pin đã bơm vào vỏ kim loại để đóng gói và xử lý hình thành. Quá trình hình thành sẽ kích hoạt pin thông qua quá trình sạc và xả, mang lại hiệu suất điện cho pin. Khi đóng gói cần đảm bảo niêm phong kín để tránh môi trường bên ngoài ảnh hưởng đến bên trong pin.
6) Kiểm travà Lắp ráp thành phẩm: Nhiều thử nghiệm hiệu suất khác nhau được tiến hành trên pin và các tế bào pin đã trải qua một loạt thử nghiệm hiệu suất, chẳng hạn như điện áp, điện trở trong, dung lượng, v.v., được đóng gói dưới dạng sản phẩm đủ tiêu chuẩn. Vật liệu đóng gói phải có khả năng cách nhiệt, chống nước, chống va đập tốt. Đảm bảo đáp ứng các thông số kỹ thuật và các tế bào pin đủ tiêu chuẩn sẽ được lắp ráp thành sản phẩm hoàn chỉnh đáp ứng nhu cầu của khách hàng.
Những điểm chính của kiểm soát quá trình sản xuất
1)Để đảm bảo hiệu suất và độ an toàn của pin lithium hình trụ, cần thực hiện kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt đối với các vật liệu khác nhau trong quá trình sản xuất. Các nhà cung cấp phải có chứng nhận hệ thống quản lý chất lượng tương ứng để đảm bảo chất lượng nguyên liệu thô ổn định và đáng tin cậy. Đồng thời, kiểm tra nguyên liệu đầu vào để ngăn chặn nguyên liệu không đạt tiêu chuẩn lọt vào quá trình sản xuất.
Điểm kiểm soát: tỷ lệ, độ chân không, thời gian khuấy, hàm lượng chất rắn, độ nhớt của bùn, độ mịn của bùn, nhiệt độ bùn. Hậu quả: như công suất thấp do tỷ lệ không đúng, chất lượng phân cực kém, thời gian trộn không đủ dẫn đến trộn không đều, v.v.
2)Bảo trì và hiệu chuẩn thiết bị
Thiết bị sản xuất là một trong những yếu tố then chốt để đảm bảo chất lượng của pin lithium hình trụ. Thường xuyên bảo trì, bảo dưỡng các thiết bị để đảm bảo hoạt động bình thường. Hiệu chỉnh thiết bị chính để đảm bảo độ chính xác của thiết bị đáp ứng yêu cầu của quy trình và tránh các vấn đề về chất lượng sản phẩm do lỗi thiết bị gây ra. Đối với thiết bị trong quá trình sản xuất liên tục, cần đặc biệt chú ý đến độ ổn định và độ tin cậy của thiết bị để tránh gián đoạn sản xuất do hỏng hóc thiết bị.
3)Kiểm soát môi trường
Môi trường sản xuất pin lithium hình trụ đòi hỏi những yêu cầu nghiêm ngặt, đặc biệt là các chỉ số như độ sạch, nhiệt độ và độ ẩm. Để đảm bảo chất lượng sản phẩm, cần thiết lập và duy trì môi trường sản xuất tốt. Thường xuyên giám sát môi trường để đảm bảo tuân thủ các yêu cầu của quy trình. Việc bảo trì và hiệu chuẩn thường xuyên các thiết bị kiểm soát môi trường cũng cần thiết để đảm bảo sự ổn định của môi trường sản xuất.
Độ ẩm ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của pin lithium-ion. Trong suốt quá trình sản xuất, điều quan trọng là phải loại bỏ độ ẩm càng nhiều càng tốt trước khi hàn kín các cell pin. Biện pháp khử ẩm: kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm môi trường; Kiểm soát tốc độ làm bài tập về nhà và tốc độ chuyển tiếp trình tự; Nướng cực, nướng pin; Mục đích của việc kiểm soát độ ẩm là do vật liệu điện cực dương có gốc dầu và chất điện phân rất nhạy cảm với nước. Phản ứng tạo ra một lượng lớn khí, làm tăng áp suất bên trong pin, khiến nắp pin bị vỡ, thậm chí có nguy cơ nổ!
4)Kiểm soát tham số quá trình
Quy trình sản xuất pin lithium hình trụ bao gồm nhiều thông số, chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất, thời gian, tốc độ dòng vật liệu, v.v. Các thông số lớp phủ bao gồm trọng lượng lớp phủ, kích thước lớp phủ, bề ngoài lớp phủ, v.v. Sự biến động của các thông số này có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Do đó, cần thực hiện kiểm soát thông số quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo tính nhất quán và ổn định của chất lượng sản phẩm. Đối với các thông số chính của quy trình, cần triển khai giám sát và ghi lại trực tuyến để kịp thời xác định và giải quyết các vấn đề tiềm ẩn. Ngoài ra, các thông số quy trình cần được tối ưu hóa theo thông số kỹ thuật của sản phẩm và yêu cầu về hiệu suất để nâng cao hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.
5)Kiểm tra chất lượng và truy xuất nguồn gốc
Cần thực hiện hệ thống kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất pin lithium hình trụ để đảm bảo sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn liên quan và yêu cầu của khách hàng. Các hạng mục kiểm tra phải bao gồm các khía cạnh như hình thức bên ngoài, kích thước, hiệu suất, v.v. và các sản phẩm không phù hợp phải được phân loại và xử lý. Đồng thời, thiết lập hệ thống truy xuất nguồn gốc sản phẩm toàn diện, ghi chép và theo dõi từng mắt xích trong quá trình sản xuất thông qua nhận dạng duy nhất, nhằm nhanh chóng xác định vấn đề và có biện pháp khắc phục.
