Процесс производства литиевых аккумуляторов. Оборудование для литий-ионных аккумуляторов

In today's energy field, lithium batteries occupy an important position with their excellent performance. From the 21700 lithium-ion batteries used in Tesla electric vehicles that we are familiar with to the power sources in various electronic devices, lithium batteries are everywhere. So, how are these high-performance lithium batteries actually manufactured? Let's explore the mysterious journey of lithium battery manufacturing together.（Lithium - Ion Battery Equipment）

Lithium batteries are mainly divided into two categories: lithium metal batteries and lithium-ion batteries. Among them, lithium-ion batteries are rechargeable and do not contain metallic lithium. Below, we will use pictures and texts to explain in detail the 21 production processes of lithium batteries.

1. Смешивание суспензии с отрицательным электродом Смешивание суспензии с отрицательными электродами является одним из ключевых звеньев в производстве литиевых аккумуляторов. В этом процессе активные вещества отрицательных электродов, проводящие вещества, связующие и другие компоненты смешиваются вместе с образованием однородной пасты путем замешивания. Смешанная суспензия нуждается в обработке. Например, такие методы, как ультразвуковая дегазация и вакуумная дегазация, используются для удаления пузырьков и примесей, а также для улучшения полноты, стабильности и технологичности суспензии.

Advantages and highlights: Through accurate mixing ratio and kneading process, ensure the uniformity of negative electrode materials and lay the foundation for subsequent battery performance. Ultrasonic degassing and vacuum degassing can efficiently remove tiny bubbles in the slurry, making the negative electrode paste more compact and improving the charge and discharge efficiency and cycle life of the battery.

 

2. Смешивание суспензии с положительным электродом Перемешивание суспензии с положительным электродом также чрезвычайно важно. Он смешивает активные материалы положительных электродов, проводящие вещества, связующие и другие добавки в однородную суспензию, закладывая основу для последующих процессов, таких как нанесение покрытий и прессование. Преимущество процесса смешивания суспензии положительного электрода заключается в том, что он может гарантировать, что материал положительного электрода полностью смешивается с каждым компонентом, а также повысить производительность и стабильность аккумулятора. Точно контролируя соотношение суспензии и технологические параметры, можно получать материалы с положительным электродом со стабильными характеристиками и надежным качеством.

Advantages and highlights: The carefully selected combination of positive electrode active materials and additives makes the positive electrode slurry have high energy density and good electrochemical performance. The strictly controlled slurry mixing process ensures the uniform distribution of materials, reduces local performance differences, and improves the overall consistency and reliability of the battery.

 

3. Покрытие Технология нанесения покрытий представляет собой процесс нанесения клеев и других жидкостей на подложку и образование специального функционального слоя пленки после сушки или отверждения в печи. Он широко используется во многих отраслях, таких как промышленность, жизнеобеспечение населения, электроника и оптоэлектроника. К его преимуществам можно отнести высокую эффективность, которая позволяет осуществлять высокоскоростные и непрерывные операции нанесения покрытий; однородность, обеспечение равномерной толщины покрытия благодаря точной системе управления; гибкость, подходит для различных оснований и материалов покрытий; Охрана окружающей среды, использование оборудования и процессов с низким уровнем загрязнения и энергопотребления.

Advantages and highlights: Advanced coating equipment can quickly and accurately coat the slurry on the substrate, greatly improving production efficiency. The high-precision control system ensures that the coating thickness error is within a very small range, ensuring the stability of battery performance. According to different battery types and requirements, suitable substrates and coating materials can be selected to meet diverse market needs. At the same time, the environmentally friendly coating process reduces the impact on the environment.

 

4. Катание Роликовый пресс разлагает анодные и катодные материалы на более мелкие частицы или прочно фиксирует несколько тонких листов вместе, образуя плотную положительную и отрицательную электродную структуру. Он состоит из главного вала, шлифовальных кругов, подающего устройства, системы трансмиссии и системы управления. Во время работы материал литиевого аккумулятора направляется в подающее отверстие, главный вал приводит во вращение шлифовальный круг, а материал зажат между двумя шлифовальными кругами и сжимается до необходимой формы и размера. Его технические характеристики выражаются в высокой эффективности, однородности, гибкости и защите окружающей среды.

Advantages and highlights: The efficient rolling process can quickly process a large amount of materials and improve production efficiency. The uniform pressure distribution makes the positive and negative electrode materials closer, increasing the energy density and cycle life of the battery. Flexibility enables the equipment to adapt to materials of different thicknesses and specifications to meet the requirements of different battery designs. In terms of environmental protection, a low-noise and low-energy-consumption design is adopted to reduce the burden on the environment.

 

5. Резки Продольная резка играет важную роль в производстве аккумуляторов. Он продольно разрезает широкую пленку с покрытием на несколько частей и наматывает их на верхние и нижние одиночные рулоны определенной ширины для подготовки к последующей сборке батареи.

Advantages and highlights: High-precision slitting equipment can ensure that the width of the pole pieces is uniform, reducing errors in the assembly process. The fast slitting speed improves production efficiency and meets the needs of large-scale production. The slitted pole pieces have neat edges, which is beneficial to improve the safety and performance stability of the battery.

 

6. Запекание полюсных наконечников Запекание полюсных наконечников направлено на удаление влаги и летучих органических соединений из наконечника для повышения стабильности и надежности наконечника. Процесс выпечки включает в себя подготовительный этап, который включает в себя проверку и предварительный нагрев оборудования и предварительную обработку полюсного наконечника; этап выпечки, который осуществляется в соответствии с заданным временем и температурой; и ступень охлаждения, которая защищает полюсный наконечник от термических повреждений и стабилизирует его производительность.

Advantages and highlights: Strictly controlled baking temperature and time can effectively remove moisture and impurities in the pole piece, improve the purity and conductivity of the pole piece. The fine treatment in the preheating and cooling stages ensures the stability of the pole piece during the baking process and reduces deformation and damage caused by temperature changes. The baked pole piece has better performance and prolongs the service life of the battery.

 

7. Обмотка Обмотка плотно наматывает положительный электрод, отрицательный электрод, сепаратор и другие компоненты вместе, образуя элемент батареи. Точное управление обмоткой может обеспечить равномерное распределение материалов внутри батареи и повысить эффективность и безопасность. Ключевые параметры, такие как скорость намотки, натяжение и выравнивание, оказывают важное влияние на производительность и качество аккумулятора.

Advantages and highlights: Advanced winding equipment can achieve high-precision winding control, ensure the tight fit between the positive and negative electrodes and the separator, reduce internal voids, and improve the energy density of the battery. Reasonably adjusting the winding speed and tension can not only ensure production efficiency but also avoid excessive stretching or loosening of materials and improve the performance stability of the battery. Good alignment makes the current distribution inside the battery more uniform and reduces the risk of local overheating and damage.

 

8. Установка оболочки Процесс вставки оболочки является ключевым звеном в производстве аккумуляторов. Размещение аккумуляторного элемента в батарейном отсеке может защитить аккумуляторный элемент и обеспечить безопасность и стабильность работы. Процесс включает в себя сборку аккумуляторного элемента, сборку корпуса аккумулятора, нанесение герметика, размещение аккумуляторного элемента, закрытие корпуса аккумулятора и сварочную фиксацию.

Advantages and highlights: The carefully designed battery case can effectively protect the battery cell from the influence of the external environment and improve the safety of the battery. The application of sealant ensures the tightness of the battery and prevents moisture and impurities from entering, prolonging the service life of the battery. The precise assembly process and welding fixation ensure the firmness of the battery structure and improve the impact resistance and vibration resistance of the battery.

 

9. Точечная сварка В процессе точечной сварки аккумуляторной батареи материал электрода на компоненте батареи приваривается к проводящей полосе. Используя принцип резистивного нагрева, мгновенный высокотемпературный нагрев расплавляет сварочный материал с образованием паяного соединения. Технологический процесс включает в себя подготовительные работы, настройку параметров сварки, установку компонентов аккумулятора, выполнение сварочных работ, проверку качества сварки и выполнение доработок или шлифовки. Процесс точечной сварки постоянно оптимизируется и совершенствуется. Например, внедрение технологии роботизированной сварки для повышения эффективности и оптимизации параметров для повышения качества и стабильности.

Advantages and highlights: The spot welding process can achieve fast and reliable connections and ensure good conductivity between the electrode and the conductive strip. Accurately set welding parameters can control the welding temperature and time to avoid excessive damage to battery materials. The application of robot welding technology improves the precision and efficiency of welding and reduces human errors. Strict welding quality inspection ensures the quality of each solder joint and improves the overall performance and reliability of the battery.

 

10. Выпечка В процессе запекания батареи удаляется влага внутри и снаружи батареи для повышения стабильности и надежности. Он также помогает сварке циркуляции и имитирует процесс старения аккумулятора. Конкретный процесс включает в себя установку температуры, нагрев и предварительный нагрев, стабильную выпечку, охлаждение и остановку, а также осмотр и проверку.

Advantages and highlights: Reasonable temperature setting and baking time can thoroughly remove moisture in the battery, reduce the humidity inside the battery, and improve the insulation performance and stability of the battery. The baking process helps the welding points fully solidify and improves the welding quality. Simulating the battery aging process can detect potential problems in advance and ensure the reliability of the battery during use. The cooling and inspection verification steps ensure that the performance of the battery after baking meets the requirements.

 

11. Впрыск жидкости В производстве аккумуляторов впрыск жидкости контролирует количество и время впрыска жидкого электролита и впрыскивает электролит в батарею через отверстие впрыска. Цель состоит в том, чтобы сформировать ионный канал для обеспечения обратимой циркуляции ионов лития между листами положительного и отрицательного электродов. Технологический процесс включает в себя предварительную обработку, впрыск жидкости, размещение и обнаружение.

Advantages and highlights: Precise control of the injection amount and speed can ensure the uniform distribution of the electrolyte inside the battery and form a good ion channel. The pretreatment process removes impurities and residual electrolyte inside the battery and improves the quality of liquid injection. Reasonable control of the placement time allows the electrolyte to fully penetrate into the battery interior and improve the performance of the battery. Strict detection ensures that the liquid injection quality meets the requirements and guarantees the reliability of the battery.

 

12. Заваривание колпачка Процесс сварки колпачка фиксирует крышку аккумулятора на аккумуляторе, чтобы защитить внутреннюю часть аккумулятора от повреждений и обеспечить безопасную изоляцию положительных и отрицательных электродов. С развитием технологий сварочное оборудование и технологии постоянно оптимизируются для снижения затрат и повышения производительности.

Advantages and highlights: High-quality battery caps can effectively protect the internal structure of the battery and prevent external factors from causing damage to the battery. Advanced welding equipment and technology ensure a firm connection between the cap and the battery and improve the sealing and safety of the battery. The optimized process reduces production costs while improving the performance and reliability of the battery.

 

13. Чистка Очистка производства аккумуляторов удаляет грязь, загрязнения и остатки с поверхности аккумулятора, что повышает производительность и срок службы аккумулятора. Методы очистки включают метод погружения, метод распыления и ультразвуковой метод очистки.

Advantages and highlights: The immersion method can fully soak battery components and remove stubborn dirt on the surface. The spraying method can quickly wash off surface impurities and improve cleaning efficiency. The ultrasonic cleaning method uses the vibration of ultrasonic waves to penetrate into the fine pores of battery components and thoroughly remove dirt and residues. The combination of multiple cleaning methods ensures the cleanliness of the battery and improves the performance and reliability of the battery.

 

14. Сухое хранение Сухое хранение обеспечивает сухую и влагозащищенную внутреннюю среду аккумулятора. Влага влияет на производительность и срок службы батареи и даже приводит к несчастным случаям, связанным с безопасностью. Экологические требования включают в себя контроль температуры на уровне 20 - 30°C, контроль влажности на уровне 30 - 50%, а концентрация частиц качества воздуха не должна превышать 100 000 частиц/кубический метр и подвергаться фильтрации. Используются два метода вакуумной сушки и сушки в печи.

Advantages and highlights: Strictly controlled temperature and humidity conditions can effectively prevent the battery from getting damp and keep the battery's performance stable. A low particle concentration environment reduces pollution to the battery and improves the quality of the battery. The two methods of vacuum drying and oven drying can be selected according to different battery types and requirements to ensure the drying effect and improve production efficiency.

 

15. Определение центровки Юстировка батареи относится к точности взаимного положения и углов внутренних компонентов, которая связана с физической структурой, электрохимическими характеристиками и безопасностью батареи. Процесс обнаружения включает в себя этап подготовки, позиционирование тестируемой батареи, получение изображений, обработку изображений, определение краев, расчет юстировки, определение юстировки и запись результатов. Различные типы батарей и сценарии применения имеют разные требования к юстировке. Например, двустороннее выравнивание литиевых батарей обычно находится в пределах 0,02 мм.

Advantages and highlights: High-precision detection equipment and methods can accurately measure the alignment of battery internal components and ensure the stability of the battery's physical structure. Good alignment can improve the electrochemical performance of the battery and reduce the risk of internal short circuits. Strict alignment standards ensure the quality and safety of the battery and meet the needs of different application scenarios.

 

16. Кодирование корпуса Маркировка корпуса помечает переменную информацию, такую как номер партии продукта, штрихкод и QR-код на корпусе аккумулятора, чтобы обеспечить прослеживаемость и идентификацию продукта. Требования к маркировке включают точное содержание, точное расположение, четкое качество, подходящую адгезию чернил и время высыхания.

Advantages and highlights: Clear and accurate coding content facilitates product traceability and management and improves the controllability of the production process. The precise coding position ensures the aesthetics and readability of the coding information. High-quality coding effects ensure the recognition rate of barcodes and QR codes, facilitating the circulation and sales of products. Appropriate ink adhesion and drying time ensure the durability of the coding and are not easy to wear and fall off.

 

17. Формирование Формирование, также известное как активация, является важным процессом в производстве аккумуляторов. С помощью методов зарядки и разрядки электрохимически активные вещества внутри батареи активируются с образованием стабильной пленки раздела твердых электролитов (пленки SEI) для обеспечения высокой производительности и безопасной работы батареи. Он включает в себя такие этапы, как формирование пленки SEI во время первой зарядки, зарядка ступенчатым током для повышения эффективности, а также разрядка и повторная зарядка для проверки производительности.

Advantages and highlights: The first charge in the formation process can effectively activate the active substances inside the battery and form a stable SEI film, improving the storage performance, cycle life, rate performance and safety of the battery. The stepped current charging method not only improves production efficiency but also ensures the uniformity and stability of the SEI film. The process of discharging and recharging can further test the performance of the battery and ensure that the quality of the battery meets the requirements.

 

18. Измерение OCV OCV – это разность потенциалов между положительными и отрицательными электродами аккумуляторной батареи в разомкнутом контуре, отражающая внутреннее электрохимическое состояние батареи и тесно связанная с состоянием заряда, емкостью и исправностью. Принцип измерения заключается в том, чтобы отсоединить внешнюю нагрузку и дождаться, когда внутренняя химическая реакция батареи достигнет равновесия, а затем измерить напряжение холостого хода. Методы включают метод статических испытаний, метод экспресс-испытаний и метод испытаний на цикл заряда-разряда.

Advantages and highlights: Accurate OCV measurement can provide an important basis for battery performance evaluation, life prediction and fault detection. The static test method is simple and easy to implement and can accurately reflect the real state of the battery. The rapid test method can shorten the test time and improve production efficiency. The charge-discharge cycle test method can more comprehensively evaluate the performance and stability of the battery and provide strong support for battery quality control.

 

19. Хранение при нормальной температуре Хранение при нормальной температуре является связующим звеном для обеспечения стабильной работы и качества аккумулятора. При кратковременном хранении температура регулируется на уровне от -20°C до 35°C, а относительная влажность составляет 65±20%; При длительном хранении температура составляет от 10°C до 25°C, влажность такая же, а 50% - 70% электроэнергии необходимо заряжать и требуется регулярная зарядка и разрядка. Помещение для хранения должно быть сухим, свободным от агрессивных газов, хорошо проветриваемым, вдали от источников воды, источников огня и высоких температур.

Advantages and highlights: Reasonable temperature and humidity control can keep the battery's performance stable and prolong the service life of the battery. Charging an appropriate amount of electricity and regular charge and discharge can prevent irreversible capacity loss caused by excessive self-discharge of the battery. A good storage environment can avoid the battery being affected by external factors and ensure the safety and reliability of the battery.

 

20. Сортировка производительности Классификация емкости аккумуляторов заключается в сортировке и отсеивании аккумуляторов по емкости и производительности. С помощью зарядки и разрядки для записи данных получаются такие данные, как емкость и внутреннее сопротивление каждой батареи для определения класса качества. Цели включают в себя проверку качества, согласование емкости, балансировку напряжения, обеспечение безопасности и повышение эффективности.

Advantages and highlights: The capacity grading process can accurately screen out batteries with inconsistent quality and ensure that every battery that reaches consumers is a high-quality product that has been strictly tested. Capacity matching can improve the effect of multi-battery combination use and improve overall performance. Voltage balancing can guarantee the performance and lifespan of lithium battery packs. Through capacity grading, abnormalities in the production process can be found to avoid potential safety hazards and improve the charge and discharge efficiency of the battery.

 

21. Заключительный процесс Проверка внешнего вида, кодирование, сканирование, повторная проверка, упаковка и складирование готовой продукции. Процесс производства литиевых батарей сложен и кропотлив. Каждый процесс связан с производительностью и качеством аккумулятора. От смешивания сырья до проверки конечного продукта, каждое звено воплощает в себе силу технологии и дух мастеров.

As a leader in the industry, Yixinfeng has always been committed to providing advanced equipment and solutions for lithium battery manufacturing. Our new equipment has demonstrated excellent performance and advantages in all aspects of lithium battery manufacturing. Whether it is high-efficiency and precise coating equipment, stable and reliable winding equipment, or intelligent detection equipment, it can bring higher efficiency, better quality and stronger competitiveness to your lithium battery production. Choosing Yixinfeng is choosing quality and innovation. Let's join hands to create a better future for lithium battery manufacturing.

Лазерная гибкая высекальная машина (специально для лезвий и многоярусных батарей) Лазерная гибкая высекальная машина представляет собой устройство, использующее лазерную технологию для обработки высечки. Он генерирует высокую тепловую энергию за счет фокусировки лазерного луча на разрезаемых материалах. Он обладает высоким качеством, высокой точностью, высокой эффективностью, прост в использовании и обладает высокой безопасностью. Он может быть заменен одним ключом и имеет невысокую стоимость.

Оборудование для обработки поверхности лазерных наконечников Технология лазерного скрайбирования может улучшить скорость удержания цикла батареи и снизить внутреннее сопротивление батареи, увеличить энергию на единицу площади батареи, а также улучшить плотность и скорость энергии.

Интегрированный станок для лазерной высечки, намотки и правки (большой цилиндр φ18650 - φ60140) Yixinfeng самостоятельно разрабатывает систему лазерной резки с алгоритмом следования за абсолютной энергией POS. Стабильная скорость производства составляет 120 м/мин. Встроенная машина может быть отрегулирована с помощью высечки и совместима с обмоткой аккумуляторных элементов AB. Он имеет широкий диапазон совместимости. Данное оборудование может изготавливать все модели аккумуляторных ячеек, такие как 18/21/32/46/50/60.

Ear Scrap Collection and Compaction Integrated Machine
This waste cabinet is a storage and extrusion integrated machine developed by our company specifically for the collection and compression of waste generated during the slitting or die-cutting process of positive and negative electrode materials for lithium batteries. It has the characteristics of simple operation, convenient waste discharge, small floor area, stable operation, and low noise. During the production process of lithium batteries, a certain amount of ear scrap will be generated. If it cannot be effectively collected and processed, it may affect the cleanliness of the production environment and may even cause safety hazards. By using the ear scrap collection and compaction integrated machine, waste on the production line can be cleaned up in time to keep the production environment clean and tidy, which is conducive to improving the safety and stability of production. Moreover, a relatively efficient waste collection method can reduce labor costs and time costs. From the perspective of resource recycling, compacted ear scrap is more convenient for subsequent processing and reuse, which is conducive to the recycling of resources and conforms to the concept of sustainable development.

Filter Element Automatic Cleaning Machine
The filter element automatic cleaning machine is a device used to clean filter elements. It usually uses a variety of technologies and functions to achieve efficient and thorough cleaning effects. The filter element automatic cleaning machine has the characteristics of simple operation and efficient cleaning, which can reduce costs and increase the service life of filter elements. It plays an important role in maintaining the good performance of lithium battery production equipment, ensuring product quality, controlling costs, and promoting the sustainable development of the industry.

Dust Removal Machine for Thousand-Grade Chip Manufacturing
This equipment adopts an online dust cleaning method. Through pulsed high-speed and high-pressure injection airflow to generate pressure bulging and micro-vibration to achieve the purpose of dust removal, and it repeats and circulates continuously. The dust removal machine for thousand-grade chip manufacturing provides a clean, safe, and stable environment for the production of lithium batteries by controlling dust, and plays an important supporting role in improving the quality, performance, and production efficiency of lithium batteries.