APR 11, 2020 Seitenansicht:403
Der lithium-ionen-akku ist heutzutage unglaublich beliebt. Die Zellen befinden sich in Laptops, Smartphones, iPad, PDAs und Power Bank. Sie sind solche Standardbatterien, weil sie die energiereichsten wiederaufladbaren Batterien sind, die es gibt.
Diese Batterien sind in letzter Zeit auch in den Nachrichten, da ihre Technologie bereits für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch wie Unterhaltungselektronik und Elektrowerkzeuge eingesetzt wird. Diese Batterien können gelegentlich in Flammen aufgehen. Sie wissen, was nur zwei oder drei Akkus pro Million Probleme sind, aber nur in extremen Fällen. Umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten haben die Technologie so weit verbessert, dass sie als sichere und zuverlässige Lithium-Ionen-Batterien erscheint. Lassen Sie uns nun etwas über die Montagelinie für li-ionen-akkus lernen - für die Sie auf diese Seite gekommen sind.
Wie werden lithium-ionen-akkus zusammengebaut?
Elektrodenbeschichtung: Anoden und Kathoden in Lithiumzellen sind ähnliche Prozesse und identische Geräte. Auf beiden Seiten der Metallfolien sind aktive Elektrodenmaterialien beschichtet, die den Strom in die Zelle hinein und aus dieser heraus leiten. Eine Anode ist eine Form von Kohlenstoff und die Kathode ist ein Lithiummetalloxid. Diese Materialien müssen in Form von Schwarzpulver an das Werk geliefert werden, und das Pulver ist ein ungeschultes Auge. Das Schlimmste ist, dass es nicht voneinander zu unterscheiden ist. Aus diesem Grund werden diese beiden in zwei unterschiedlichen Räumen verarbeitet.
Die erste Stufe besteht darin, Elektrodenmaterialien mit einem leitfähigen Bindemittel zu mischen, um eine Aufschlämmung zu bilden, die sich auf der Oberfläche der Folie ausbreitet und dann in die Maschine gelangt. Eine Messerkante befindet sich oben auf der Folie; Die Dicke der Elektrodenbeschichtung wird durch Einstellen dieser Lücken zwischen Messerkante und Folie gesteuert.
Die Folie, bei der es sich um eine beschichtete Folie handelt, wird direkt in einen großen Färbeofen geleitet, um das Elektrodenmaterial zu backen. Die beschichteten Folien werden dann in die Schneidemaschine eingespeist. Es würde die Folie in schmale Streifen schneiden, die für verschiedene Größen geeignet sind.
Zellmontage: In einigen der besten Fabriken erfolgt die Zellmontage mit hochautomatisierten Geräten. In einigen Fabriken gibt es sogar noch kleine Hersteller, die manuelle Montagemethoden anwenden. Die erste Stufe des Montageprozesses besteht darin, die Elektrodenunterbaugruppe aufzubauen. Sie verwenden einen Separator, der als Sandwich zwischen Anode und Kathode dient. Es gibt zwei Elektrodenstrukturen, die je nach Art des zu verwendenden Zellgehäuses verwendet werden. Es ist eine gestapelte Struktur zur Verwendung in prismatischen Zellen und eine spiralförmig gewickelte Struktur zur Verwendung in zylindrischen Hohlräumen.
Bildung: Nach Abschluss der Zellmontage werden die Batterien mindestens einem genau gesteuerten Lade- / Katastrophenzyklus unterzogen, um das Arbeitsmaterial zu aktivieren und in ihre verwendbare Form umzuwandeln. Der Ladevorgang beginnt mit einer niedrigen Spannung und baut sich dann allmählich auf. Dieser Prozess wird als Bildungsprozess bezeichnet. Für die Herstellung der meisten lithiumbatterien benötigen sie eine SEI als Anode.
Prozesskontrolle: Diese engen Toleranzen und strengen Prozesskontrollen sind während des gesamten Herstellungsprozesses erforderlich. Verunreinigungen, physische Schäden und Verbrennungen an den Elektroden sind gefährlich, da sie ein Eindringen verursachen können. Der Separator führt zu internen Kurzschlüssen in der Zelle. Und das Schlimmste ist, dass es keine Schutzmethoden gibt, die dies verhindern oder kontrollieren können.
Support-Service: Sauberkeit ist ein Teil der Herstellung einer Lithiumbatterie. Es ist wichtig, eine Kontamination zu vermeiden, und die Zellen werden normalerweise in einem Reinraum hergestellt. Sie haben sogar kontrollierten Zugang zu Montageeinrichtungen, oft über eine Luftdusche. Neben Produktionsprüfgeräten sollten Batteriehersteller sogar ein Materiallabor haben, das für eine vollständige Analyse der Materialien ausgestattet ist.
Was halten Sie von einer guten Montagelinie für Lithium-Ionen-Batterien?
Dieser Teil dient zum Verbinden der Elektrodenstruktur mit den Batterieklemmen zusammen mit einigen Sicherheitsausrüstungen und zum Einsetzen der Unterbaugruppe in die Dose. Die Dose wird dann je nach Gehäusematerial durch Erhitzen oder Laserschweißen versiegelt, wobei eine Öffnung zum Einspritzen des Elektrolyten in die Box verbleibt.
Prismatische Zellen: Diese Zellen werden häufig für Batterieanwendungen mit hoher Kapazität verwendet, da sie die Raumnutzung optimieren können. Das Design ist eine gestapelte Elektrodenstruktur, bei der die Kathoden- und Anodenfolien in einzelne Stücke geschnitten werden. Die Elektrodenplatten werden alternativ gestapelt und durch den Abscheider auseinander gehalten. Separatoren sind in der gleichen Größe wie die Elektroden verkleinert und werden als langer Streifen im Zick-Zack-Verfahren aufgebracht.
Während dieser Zeit ist die optimale Raumnutzung bei Verwendung in einem Akkupack ein Nachteil, da mehrere Elektrodenplatten verwendet werden, die einen Klemmmechanismus benötigen. Um alle Anoden zu verbinden und sind die Hauptklemmenpfosten. Es hat auch ein ähnliches Werkzeug für Kathoden. Dies alles trägt zur Komplexität und zum Arbeitsinhalt der Zelle bei und wirkt sich folglich auf die Kosten aus. Es handelt sich um viele prismatische Zellen, die durch die einfachere Methode zum Aufwickeln der Elektroden auf einen flachen Dorn hergestellt werden.
Zylinderzellen
Zylinderzellen, Anoden- und Kathodenfolien können in zwei lange Streifen geschnitten werden, die zusammen mit dem Separator, der sie auseinander hält, auf einem zylindrischen Dorn zu einer Geleerolle zusammengebunden werden. Das Beste daran ist, dass die einzelne Lasche alle Elektroden mit dem entsprechenden Anschluss verbindet. Die Hochleistungszellen können jedoch mehrere Laschen aufweisen, die entlang der Kante des Elektrodenstreifens geschweißt sind und die höheren Ströme führen.
Kennen Sie den Hersteller mit einer hervorragenden Montagelinie für Lithium-Ionen-Batterien?
Einige der richtigen Hersteller, die mit der Montagelinie für Lithium-Ionen-Batterien gut umgehen können, sind:
Tata Motors
Suzuki Motors Corporation und Toyota Motor Corporation
Bharat Heavy Electricals Limited
Adani Group
Fazit:
Lithium-Ionen bietet die besten Optionen für elektrische Geräte sind einfach zu montieren. Das Verfahren zur Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien entspricht dem bei der Herstellung von Nickel-Cadmium-Zellen und Nickel-Metallhydrid-Zellen verwendeten Verfahren, nur mit einem wesentlichen Unterschied, der mit einer höheren Reaktivität der in Lithium-Zellen verwendeten Chemikalien verbunden ist.
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