วิธีการผลิตเซลล์แบตเตอรี่แบบซอฟต์แพ็ค

เซลล์เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของ aระบบแบตเตอรี่- เซลล์หลายเซลล์ประกอบกันเป็นโมดูล และหลายโมดูลประกอบกันเป็นชุดแบตเตอรี่ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นโครงสร้างพื้นฐานของแบตเตอรี่พลังงานยานยนต์

กระบวนการผลิตเซลล์ประกอบด้วย:

(1) การเตรียมสารละลายวัสดุที่ใช้งาน - กระบวนการผสม

การผสมเกี่ยวข้องกับการผสมวัสดุออกฤทธิ์ (ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสำหรับแคโทด กราไฟท์สำหรับขั้วบวก) ลงในสารละลายโดยใช้เครื่องผสมสุญญากาศ นี่เป็นขั้นตอนแรกในการผลิตแบตเตอรี่ การควบคุมคุณภาพของกระบวนการนี้ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของแบตเตอรี่และผลผลิตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป โดยเกี่ยวข้องกับขั้นตอนการทำงานที่ซับซ้อนซึ่งมีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับอัตราส่วนวัตถุดิบ ขั้นตอนการผสม ระยะเวลาในการกวน และอื่นๆ

(2) การเคลือบสารละลายที่กวนลงบนฟอยล์ทองแดง - กระบวนการเคลือบ

กระบวนการนี้เกี่ยวข้องกับการเคลือบสารละลายที่ผสมไว้ล่วงหน้าลงบนฟอยล์ทองแดงทั้งสองด้านอย่างสม่ำเสมอ

จุดมุ่งเน้นที่สำคัญของการเคลือบผิวคือการบรรลุความหนาและน้ำหนักที่สม่ำเสมอ

การเคลือบเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันความหนาและน้ำหนักของอิเล็กโทรดที่สม่ำเสมอ เนื่องจากการเบี่ยงเบนจะส่งผลต่อความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ยังต้องป้องกันการปนเปื้อนของอนุภาค เศษซาก หรือฝุ่นในอิเล็กโทรดอีกด้วย การปนเปื้อนดังกล่าวอาจทำให้แบตเตอรี่หมดเร็วและยังก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยอีกด้วย

(3) การรีดเย็นและการตัดเบื้องต้น: การรวมวัสดุแอโนดบนฟอยล์ทองแดง

ในโรงงานรีด ม้วนจะบีบอัดแผ่นอิเล็กโทรดที่เคลือบด้วยวัสดุแอโนดและแคโทด กระบวนการนี้ทำให้การเคลือบหนาแน่นขึ้นเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน และรับประกันความหนาที่สม่ำเสมอ ในขณะเดียวกันก็ควบคุมฝุ่นและความชื้นอีกด้วย

การกดเย็นจะอัดวัสดุอิเล็กโทรดขั้วบวกและขั้วลบบนอลูมิเนียมฟอยล์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน

จากนั้นแผ่นอิเล็กโทรดแบบกดเย็นจะถูกกรีดตามขนาดแบตเตอรี่ที่ต้องการ โดยมีการควบคุมการเกิดเสี้ยนอย่างเข้มงวด (มองเห็นได้โดยใช้กล้องจุลทรรศน์เท่านั้น) วิธีนี้จะช่วยป้องกันเศษเสี้ยนเจาะทะลุตัวคั่น ซึ่งอาจก่อให้เกิดอันตรายต่อความปลอดภัยอย่างร้ายแรงได้

(4) การสร้างแท็บบวกและลบของแบตเตอรี่ - แท็บ Die-Cutting และ Slitting

กระบวนการไดคัทแท็บใช้เครื่องตัดไดคัทเพื่อสร้างแท็บนำไฟฟ้าสำหรับเซลล์ เนื่องจากแบตเตอรี่มีขั้วบวกและขั้วลบ แถบเหล่านี้จึงทำหน้าที่เป็นตัวนำโลหะที่เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าของเซลล์ พูดง่ายๆ ก็คือ "หู" ของขั้วแบตเตอรี่ ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดสัมผัสระหว่างการชาร์จและการคายประจุ

กระบวนการตัดที่ตามมาจะใช้ใบมีดตัดเพื่อแบ่งแผ่นอิเล็กโทรดแบตเตอรี่

(5) การทำต้นแบบเซลล์ให้สมบูรณ์ — กระบวนการเคลือบ

แผ่นอิเล็กโทรดกรีดจะเรียงซ้อนกันตามลำดับ: อิเล็กโทรดเชิงลบ, ตัวคั่น, อิเล็กโทรดบวก, ตัวคั่น, อิเล็กโทรดลบ, ตัวแยก, อิเล็กโทรดบวก... อิเล็กโทรดบวก, ตัวคั่น, อิเล็กโทรดลบ กระบวนการนี้เรียกว่าการซ้อน และแผ่นอิเล็กโทรดที่ประกอบเข้าด้วยกันจะเรียกว่าเซลล์

(6) การเชื่อมแท็บ

นี่เป็นกระบวนการที่สองในการสร้างเซลล์ ใช้อุปกรณ์การเชื่อมแบบพิเศษ แท็บจะถูกเชื่อมเข้ากับเซลล์ที่ซ้อนกัน

(7) การห่อหุ้ม

นี่เป็นขั้นตอนที่สามในการเตรียมเซลล์ เซลล์ถูกห่อด้วยฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติก

(8) การกำจัดความชื้นและการฉีดอิเล็กโทรไลต์ - การอบและการบรรจุอิเล็กโทรไลต์

ความชื้นเป็นศัตรูตัวฉกาจของระบบแบตเตอรี่ กระบวนการอบทำให้มั่นใจได้ว่าระดับความชื้นภายในเป็นไปตามมาตรฐาน รับประกันประสิทธิภาพสูงสุดตลอดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่

การเติมอิเล็กโทรไลต์เป็นขั้นตอนที่สี่ในการเตรียมเซลล์ อิเล็กโทรไลต์จะถูกฉีดเข้าไปในเซลล์ที่ถูกห่อหุ้มผ่านทางช่องเติมที่สงวนไว้ กลายเป็นเซลล์กึ่งสำเร็จรูป อิเล็กโทรไลต์ทำหน้าที่เหมือนเลือดที่ไหลผ่านร่างกายของเซลล์ โดยการแลกเปลี่ยนพลังงานเกิดขึ้นจากการถ่ายโอนไอออนที่มีประจุ ไอออนเหล่านี้จะขนส่งจากอิเล็กโทรไลต์ไปยังอิเล็กโทรดฝั่งตรงข้าม ซึ่งเป็นการเสร็จสิ้นกระบวนการชาร์จและการคายประจุ ปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์ที่ฉีดเข้าไปถือเป็นสิ่งสำคัญ การเติมมากเกินไปอาจทำให้แบตเตอรี่ร้อนเกินไปหรือทำงานล้มเหลวทันที ในขณะที่การเติมไม่เพียงพอจะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลดลง

(9) กระบวนการกระตุ้นเซลล์ — การก่อตัว

การก่อตัวเป็นกระบวนการกระตุ้นเซลล์หลังจากการเติมอิเล็กโทรไลต์ จากการชาร์จและการคายประจุซ้ำๆ ปฏิกิริยาเคมีจะเกิดขึ้นภายในเพื่อสร้างฟิล์ม SEI (ฟิล์ม SEI: ชั้นฟิล์มกรองแสงที่เกิดขึ้นในระหว่างรอบแรกของแบตเตอรี่ลิเธียม เมื่ออิเล็กโทรไลต์ทำปฏิกิริยากับวัสดุแอโนดที่ส่วนต่อประสานระหว่างของแข็งและของเหลว คล้ายกับการใช้การเคลือบป้องกันกับเซลล์) สิ่งนี้ทำให้มั่นใจในความปลอดภัย ความน่าเชื่อถือ และอายุการใช้งานที่ยาวนานของเซลล์ในระหว่างรอบการชาร์จและการคายประจุที่ตามมา การเปิดใช้งานประสิทธิภาพของเซลล์ยังเกี่ยวข้องกับ "การตรวจสุขภาพ" หลายชุด ซึ่งรวมถึงการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ การตรวจสอบฉนวน การตรวจสอบรอยเชื่อม และการทดสอบความจุ

กระบวนการสร้างยังรวมถึง:

- การเติมอิเล็กโทรไลต์ครั้งที่สองหลังจากการกระตุ้นเซลล์

- การชั่งน้ำหนัก

- การเชื่อมพอร์ตการเติม

- การทดสอบการรั่ว

- การทดสอบการคายประจุเอง

- การแก่ชราที่อุณหภูมิสูง

- ความชราแบบคงที่

ขั้นตอนเหล่านี้ช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์

(10) การเรียงลำดับความจุ

เนื่องจากความผันแปรของการผลิต เซลล์แบตเตอรี่จึงไม่สามารถมีความจุเท่ากันได้ การเรียงลำดับความจุเกี่ยวข้องกับการจัดกลุ่มเซลล์ตามความจุผ่านการทดสอบการคายประจุเฉพาะ

(11) การตรวจสอบและการบรรจุหีบห่อเพื่อการเก็บรักษา