Wickelvorgang
1 Prinzip und Ablauf der Wickeltechnik
1. Prinzip:Durch Fixieren der Wickelnadel werden die vorverarbeitete positive Elektrodenplatte, der Separator und die negative Elektrodenplatte nacheinander gewickelt und extrudiert.
2. Prozess:Stapeln Sie die Rohstoffe in der Reihenfolge negative Elektrode, Separator, positive Elektrode und Separator, rollen Sie sie durch das Wickelverfahren direkt in eine zylindrische oder elliptische Form und legen Sie sie dann in eine quadratische oder zylindrische Metallhülle. Die konkreten Schritte umfassen das Abwickeln der positiven und negativen Polstücke des Spulenmaterials und der Membran, die automatische Korrektur sowie die automatische Spannungserkennung und -steuerung. Die Polschuhe werden durch den Greifervorschub in das Wickelteil eingeführt und zusammen mit der Membran entsprechend den vorgegebenen Prozessanforderungen automatisch bewickelt. Nach Abschluss des Wickelvorgangs wird die Arbeitsstation automatisch gewechselt, die Membran abgeschnitten und das Abschlussband angebracht. Die fertigen blanken Batteriezellen werden automatisch abgetrennt und nach dem Vorpressen schließlich über ein Zugband zur Schneidstelle transportiert.
3. Anwendungsszenarien:Wird hauptsächlich für quadratische und zylindrische Batterien verwendet.
2 Schlüsselparametersteuerung
1. Spannungsparameter:Spannung wird hauptsächlich verwendet, um die Bildung der gewickelten Batteriezelle und der Grenzfläche der Elektrode nach der Bildung sicherzustellen. Die Spannung ist zu gering, die Batteriezellen sind locker und sogar die Polstücke bewegen sich beim Transport der Batteriezellen; Übermäßige Spannung und zu festes Einspannen der Batteriezellen können zu Falten in den Elektrodenplatten führen.
2. Temperatur des Membranschneiders:Die Membranschneidertemperatur wird hauptsächlich durch experimentellen Vergleich der Schneideffekte bei verschiedenen Temperaturen bestimmt, um die optimale Schneidertemperatur zu bestimmen. Nach der Bestimmung der Art und Dicke der Membran stellt die Membrankammer eine ungefähre hitzebeständige Temperatur bereit, die die Obergrenze der Heißpresstemperatur und der Trocknungstemperatur darstellt. Oberhalb dieser Temperatur schrumpft die Membran stärker, was sich auf die Beschichtungsgröße auswirkt und sogar die Poren verschließt.
3. Nadelumfang:Der Standard für den Nadelumfang ergibt sich aus dem Designprozess. Theoretisch beträgt der Umfang der Wickelnadel (Zellenbreite – Zellendicke) × 2, aber in Wirklichkeit sind die Ecken auf beiden Seiten der Zelle nach dem Heißpressen der Zelle nicht halbkreisförmig, sondern eher trapezförmig . Um sich an spätere Materialstärkenschwankungen anzupassen und das PTFE anzupassen, ist der Umfang der Wickelnadel unbedingt kleiner als der theoretische Wert.
4. Lebensdauer des Negativelektrodenschneiders:Die Bestimmung der Lebensdauer des Negativelektrodenschneiders basiert hauptsächlich auf den Kundenanforderungen. Selbst wenn an der Schnittposition Grate vorhanden sind, ist aufgrund der positiven Umhüllung des negativen Endes am Anfang und Ende der gewickelten Batteriezelle die Überlappung nach dem Durchstechen der Membran durch die Grate immer noch die negative Elektrode, sodass keine Notwendigkeit besteht Kontrolle.
5. Die Anzahl der Leerumdrehungen der Membran am Anfang und am Ende der Rolle:Derzeit sind es 1,5 Windungen am Anfang und 1,25 Windungen am Ende der Rolle, hauptsächlich aus den Konstruktionszeichnungen. Die Anpassung der Anzahl der Windungen zu Beginn der Rolle muss hauptsächlich die Auswirkung auf den Kernzug und die Dicke der Batteriezelle überprüfen. Die Anzahl der Windungen am Ende der Rolle berücksichtigt hauptsächlich den Einfluss des Endklebers und der Position und des Scannens des QR-Codes der Batteriezelle, der hauptsächlich mit der Montage- und Schweißmethode zusammenhängt.
3 Ausrüstung und technische Anforderungen
1. Automatisierungsausrüstung:Der Wickelvorgang wird in der Regel auf automatisierten Anlagen durchgeführt, um die Gleichmäßigkeit und Konsistenz der Wicklung sicherzustellen. Diese Geräte zeichnen sich typischerweise durch hohe Präzision, hohe Geschwindigkeit und hohe Zuverlässigkeit aus.
2. CCD-Detektor:Während des Wickelvorgangs überwacht ein CCD-Detektor die Ausrichtung in Echtzeit, um eine gleichmäßige und feste Haftung zwischen Polarisator und Membran sowie eine angemessene Umhüllung sicherzustellen.
3. Strenge Kontrolle der Prozessparameter:Beim Wickelprozess müssen mehrere Schlüsselparameter wie Spannung, Temperatur des Membranschneiders, Umfang der Wickelnadel usw. streng kontrolliert werden, um die Qualität und Leistung der Batteriezellen sicherzustellen.
4 Qualitätsprüfung und -prüfung
Nach Abschluss des Wickelvorgangs müssen eine Reihe von Qualitätskontrollen und Tests an den Batteriezellen durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass sie den Designanforderungen und Qualitätsstandards entsprechen. Zu diesen Inspektionen und Tests gehören in der Regel Sichtprüfungen, elektrische Leistungsprüfungen und Sicherheitsleistungsprüfungen.
Stapelvorgang
1 Prinzip und Prozess der Stapeltechnologie
1. Prinzip:Teilen Sie die beschichteten positiven und negativen Elektrodenmaterialschichten in Ausgangsgrößen auf, verbinden Sie dann die positive Elektrodenmaterialschicht, den Separator und die negative Elektrodenmaterialschicht nacheinander und stapeln Sie dann mehrere „Sandwich“-Strukturschichten parallel, um einen Elektrodenkern zu bilden, der eingekapselt werden kann . Die Kontinuität des Dichtungsprozesses beruht auf der „Z“-förmigen Biegung der Membran, bei der die positiven und negativen Pole kontinuierlich auf der Membran gestapelt werden. Die „Z“-förmige Membran verläuft dazwischen, trennt die beiden Pole und wird schließlich in eine Hülle verpackt.
2. Prozess:Die positive und negative Elektrode werden über eine automatische Übertragungsleitung in die Laminiermaschine eingespeist, und der Elektrodenmaterialkasten wird automatisch geladen und zurückgebracht; Die Membran wird aktiv abgewickelt und nach Durchlaufen des Spann- und Korrekturmechanismus in den Laminiertisch eingeführt. Der Laminiertisch bewegt die Membran hin und her, um den Polarisator zu platzieren. Zwei Sätze Robotersaugnäpfe werden verwendet, um die positiven und negativen Platten aus jeder Materialbox zu entnehmen und nach der präzisen Positionierung durch das Vorpositionierungssystem auf dem Laminiertisch zu stapeln; Nach Abschluss der Laminierung werden die Batteriezellen von einem Roboterarm zur automatischen Endrolle zur Klebestation für die Endrolle transportiert. Schneiden Sie die Membran ab und tragen Sie automatisch Klebstoff auf die Seite auf; Starten Sie gleichzeitig das automatische Stapeln der nächsten Batteriezelle; Die verklebten Batteriezellen werden automatisch in die zugehörige Vorrichtung an der Batteriezellenübertragungsleitung übergeben und zum nächsten Prozess transportiert.
3. Anwendungsszenarien:Es wird hauptsächlich für quadratische und Softpack-Batterien verwendet, eignet sich aber auch besser für die Herstellung von Hochleistungsbatterien, großen Batterien und geformten Batterien.
2 Die Kernausrüstung des Laminierprozesses
Der Stapler ist eine der Schlüsselausrüstungen bei der Herstellung von Lithiumbatterien und besteht im Allgemeinen aus den folgenden Mechanismen:
1. Materialzuführmechanismus:Wird zum Platzieren positiver und negativer Elektrodenplatten und Separatoren verwendet.
2. Polarfilmbox:Wird zur Lagerung und zum Transport von positiven und negativen Polarfilmen verwendet.
3. Polpositionierungsmechanismus:Wird verwendet, um die genaue Position der Stange während des Stapelvorgangs sicherzustellen.
4. Zuführmechanismus:dient dazu, den Polarisator aus der Polarisatorbox aufzunehmen und zum Laminiertisch zu transportieren.
5. Stapeltisch:Wird zum Tragen und Stapeln positiver und negativer Elektrodenplatten und Separatoren verwendet.
6. Klebemechanismus:Wird verwendet, um nach der Fertigstellung Schutzkleber auf die Batteriezelle zu kleben.
7. Schneidmechanismus:dient zur Entnahme der fertig gestapelten Zellen vom Stapeltisch.
3 Vorteile des Stapelprozesses
1. Verbesserung der Batterieleistung:Die Stapeltechnologie kann die Energiedichte, Sicherheit und Lebensdauer von Batterien erheblich verbessern. Im Vergleich zu gewickelten Batterien weisen laminierte Batterien eine höhere Obergrenze der volumetrischen Energiedichte, eine stabilere innere Struktur und eine längere Zyklenlebensdauer auf.
2. Starke Anpassungsfähigkeit:Das laminierte Verfahren eignet sich besser für die Herstellung von Hochleistungsbatterien, großen Batterien und geformten Batterien, die die Leistungsanforderungen verschiedener Batteriebereiche erfüllen können.
3. Hohe Materialausnutzung:Beim Laminierungsprozess muss nur ein einziges Stück Material für den Ausschuss entfernt werden, während der Ausschuss beim Wickeln dazu führen kann, dass das gesamte Stück oder sogar die beiden vorderen und hinteren Polstücke verschwendet werden. Daher ist die Materialausnutzungsrate des Laminierprozesses höher.