लिथियम आयन बैटरी, एक जटिल प्रणाली रहे हैं एक सकारात्मक इलेक्ट्रोड, एक नकारात्मक इलेक्ट्रोड, विभाजक, इलेक्ट्रोलाइट, वर्तमान कलेक्टर और एक बांधने की मशीन, एक प्रवाहकीय एजेंट शामिल हैं, एक विद्युत सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड, लिथियम आयन चालकता और इलेक्ट्रॉन चालकता की प्रतिक्रिया को शामिल प्रतिक्रिया, और गर्मी प्रसार, लिथियम आयन बैटरी के बिजली के गुणों, सुरक्षा में कई कारकों से प्रभावित होता है, तो लिथियम आयन बैटरी डिजाइन और उत्पादन प्रक्रियाओं जटिलता कल्पना की जा सकती, अपने पाठकों के दोस्त के साथ इस छोटी सी श्रृंखला को सत्ता से पता लगाने के लिए कोशिकाओं अंततः 'बैटरी' और पूरी उत्पादन प्रक्रिया डिजाइन करने के लिए 'चयनित एक सामग्री' का उत्पादन।
विकास आम तौर पर, एक लिथियम आयन बैटरी कई अवधियों में विभाजित है, पहले बुनियादी अनुसंधान प्रयोगशाला है, इस हिस्से लागू आधा सेल बटन, या बस एक नरम पैक बैटरी, इस कदम का मुख्य उद्देश्य और परीक्षण सामग्री है प्रदर्शन सूत्र, क्योंकि बैटरी की संरचना अनुकूल नहीं है, इसलिए यहाँ प्राप्त परिणामों सीधे उत्पादन में लागू नहीं किया जा सकता है। प्रयोगशाला के स्तर के दौरान प्रारंभिक परीक्षण और मूल्यांकन के बाद, अच्छा माल और योगों अगले चरण में स्थानांतरित कर दिया जाएगा - पायलट चरण, इस स्तर बैटरी ऊर्जा घनत्व और तेजी से चार्ज, दर और अन्य विशेषताओं (कोटिंग सकारात्मक और नकारात्मक की राशि) के रूप में बैटरी के समग्र प्रदर्शन, विचार करने के लिए, और पाया बड़े पैमाने पर उत्पादन की प्रक्रिया के मुद्दों है कि सामना करना पड़ सकता है कि जरूरत पर के बाद,। समय पर समायोजन करने के ऊपर प्रक्रिया के माध्यम से, बैटरी सूत्र और उत्पादन प्रौद्योगिकी में सुधार, परिपक्व उत्पाद अंत में क्योंकि लिथियम आयन बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित कई कारकों के उत्पादन में डाल दिया जा सकता है, तो डिजाइन और प्रत्येक पैरामीटर या उपयोग के उत्पादन होगा अंतिम विद्युत प्रदर्शन और बैटरी की सुरक्षा पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, इसलिए हम सामग्री, डिजाइन और कारीगरी को समझने की जरूरत पैरामीटर अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन को प्रभावित करने के लिए।
1. बैटरी सामग्री
एक बैटरी डिजाइन, इस तरह के ऊर्जा घनत्व, दर विशेषताओं, चक्र जीवन और सुरक्षा संकेतक के रूप में मांग को निशाना बनाने की जरूरत है, उपयुक्त सामग्री। कैथोड सामग्री के चयन का चयन शुरू से ही पहली पसंद सामग्री हो सकता है, हम LiFePO4 ओलीवाइन संरचना चयन कर सकते हैं इस सामग्री को उच्च ऊर्जा घनत्व आवश्यकताओं में उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त है नहीं बोर्ड पर बस, इस तरह के एनसीएम और एनसीए, के रूप में स्तरित सामग्री, की उच्च क्षमता के अलावा इन सामग्रियों, बिजली के वाहनों में आवेदन के लिए अधिक उपयुक्त की उच्च लागत की वजह से, LiMn2O4 spinel संरचना हाइब्रिड वाहनों में इस्तेमाल के लिए अधिक उपयुक्त है। एनोड सामग्री, वर्तमान मुख्यधारा पसंद कृत्रिम ग्रेफाइट, प्राकृतिक ग्रेफाइट और कार्बन सूक्ष्म गेंद सामग्री संरचना mesophase है, संकेतक की तुलना में वर्तमान बैटरी की क्षमता में सुधार जारी परिस्थितियों में, हम भी सी सामग्री में ग्रेफाइट सामग्री की एक छोटी राशि जोड़ने वाले हैं (आमतौर पर<5%) , 以便提高负极的比容量. 为了改善正负极的导电性, 通常还需要在其中添加少量的导电剂, 目前最常见的导电剂为炭黑类材料, 碳纤维类材料, 以及近几年兴起的碳纳米管和石墨烯类材料.
इसके अलावा, सक्रिय सामग्री कणों वर्तमान कलेक्टर की सतह का पालन करने के भी 1-4% बांधने की मशीन जोड़ने की जरूरत है, बांधने की मशीन वर्तमान तेल आधारित चिपकने वाला के दो मुख्य प्रकार एक वर्ग है, मुख्य वर्ग PVDF है बांधने की मशीन, PVDF एक बहुत अच्छा विद्युत रासायनिक स्थिरता है, लिथियम आयन बैटरी के लिए सबसे अधिक व्यापक रूप से इस्तेमाल बांधने की मशीन से एक है, अन्य श्रेणी जलीय बांधने की मशीन, मुख्य रूप से सीएमसी, और चिपचिपाहट SBR, PAA वर्ग है एजेंट घोटाले।
इलेक्ट्रॉनिक संचालन बाहर भीतर लिथियम आयन बैटरी के लिए, हम भी 15um के रूप में सकारात्मक और नकारात्मक वर्तमान कलेक्टर, मुख्य रूप से अल पन्नी और Cu पन्नी, तांबे पन्नी वर्तमान मुख्यधारा 8um, अल पन्नी के लिए लागू किया जाना चाहिए, लेकिन लिथियम आयन बैटरी के अनुपात के रूप में लगातार ऊर्जा में सुधार, निर्माताओं एक पतली तांबे पन्नी और 6um 12um अल पन्नी का उपयोग कर शुरू कर दिया है, लेकिन इसकी गरीब शक्ति, उपयोग और चुन्नटदार तोड़ने के लिए प्रवण, आदि के साथ एक समस्या कभी कभी, आदेश लिथियम आयन बैटरी के आंतरिक प्रतिरोध कम करने के लिए, बेहतर आसंजन, हम कार्बन सामग्री (3-5um) की सतह परत पर लेपित तांबे या एल्यूमीनियम पन्नी, उदा LiFePO4 लेपित अल पन्नी सामग्री प्रणाली एक अच्छा प्रभाव खेल सकते हैं होगा।
यह भी एक डायाफ्राम एक लिथियम आयन बैटरी से बना है, जो अलग-थलग आयन प्रवाहकत्त्व इलेक्ट्रॉन की भूमिका भालू का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, एक विभाजक की तैयारी की वर्तमान आम तरीका एक गीला ड्राइंग प्रक्रिया और शुष्क प्रक्रिया में बांटा गया है, एक सूखी ड्राइंग प्रक्रिया लागत है कुछ लाभ है, लेकिन वहाँ आदेश वर्तमान लिथियम आयन बैटरी की विशिष्ट ऊर्जा, विभाजक की मोटाई में वृद्धि करने के लिए एक सूखी तैयारी की प्रक्रिया महत्वपूर्ण असमदिग्वर्ती होने की दशा विभाजक, प्रत्येक दिशा में विभाजक गीला ताकत को काफी हद तक एक ही ड्राइंग है, लेकिन लागत अधिक है। जारी रखा पतले, आदेश लिथियम आयन बैटरी की सुरक्षा सुनिश्चित करने, एक विभाजक कोटिंग विभाजक के विकास की प्रवृत्ति की मुख्यधारा बन जाते हैं, एक आम कोटिंग मुख्य रूप से दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है, ऐसे ही एक Al2O3, MgO, आदि के रूप में एक अकार्बनिक ऑक्साइड कोटिंग, है , जैविक कोटिंग काफी विभाजक के थर्मल स्थिरता में सुधार कर सकते हैं; अन्य, जैविक बहुलक में लिपटे विभाजक है उदाहरण के लिए, जापानी निर्माताओं अधिक aramid में लिपटे विभाजक उपयोग करने के लिए प्रभावी ढंग से विभाजक के ऑक्सीकरण प्रतिरोध बढ़ा सकते हैं।
इलेक्ट्रोलाइट समाधान लिथियम आयन बैटरी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, लिथियम आयन बैटरी ली +, वर्तमान मुख्यधारा लिथियम आयन बैटरी इलेक्ट्रोलाइट के खेलने चालन मुख्य रूप से कार्बोनेट आधारित इलेक्ट्रोलाइट समाधान (आमतौर पर कम से कम दो लिपिड कार्बोनेट युक्त अंदर इस तरह चुनाव आयोग, डीएमसी, ईएमसी, आदि) के रूप में सॉल्वैंट्स, ली नमक सामान्य रूप से LiPF6, एक इलेक्ट्रोलाइट क्रम में नकारात्मक इलेक्ट्रोड की सतह पर फिल्म की गुणवत्ता में सुधार करने के लिए उपयोग उदाहरण के लिए आम कुलपति की तरह, हम आम तौर पर भी, इलेक्ट्रोलाइट में additive के गठन फिल्म का हिस्सा जोड़, सिलिकॉन कार्बन आधारित इलेक्ट्रोलाइट समाधान के लिए नकारात्मक इलेक्ट्रोड में आम तौर पर भी लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, FEC की काफी संख्या को विकसित करने के अगर lif, एसईआई फिल्म के उच्च स्तर का उत्पादन करने के लिए एसईआई नकारात्मक इलेक्ट्रोड की स्थिरता में सुधार करने के लिए जोड़ा गया है। हम भी में पल्ला झुकना रोकथाम additive घटक, लौ-मंदक additives इलेक्ट्रोलाइट की एक छोटी राशि जोड़ देगा।
2. इलेक्ट्रोड उत्पादन
सामग्री का चयन पूरी होने के बाद हम अगले उसका लिंक दर्ज - इलेक्ट्रोड के उत्पादन, पहले हम homogenate homogenate लिथियम आयन बैटरी से शुरू एक लिथियम आयन बैटरी, homogenate के मुख्य सक्रिय रूप से भाग उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण है सामग्री, एक बांधने की मशीन और एक प्रवाहकीय एजेंट घटकों एक सजातीय निलंबन में मिलाया गया, हम आम तौर पर पहले बांधने की मशीन फैलाव गोंद हो जाएगा, कुछ प्रक्रियाओं एक प्रवाहकीय एजेंट और एक प्रवाहकीय चिपकने वाला गोंद फैलाव, और फिर सक्रिय पदार्थ होगा मिश्रण, कुछ प्रक्रियाओं होगा एक सक्रिय सामग्री और एक प्रवाहकीय एजेंट के साथ हो गोंद के साथ मिश्रित कर रहे हैं, कैसे homogenate संबंधित घटकों समान रूप से, गारा में बिखरे इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए में निहित homogenate प्रक्रिया अनुकूलन की आवश्यकता है। वर्तमान के साथ नैनो पैमाने सामग्री के बेहतर फैलाव को नेनो सामग्री की बढ़ती लोकप्रियता, क्रम में, एक लिथियम आयन बैटरी निर्माताओं, उच्च गति dispersing डिवाइस, एक उच्च गति बाल काटना कार्रवाई का उपयोग शुरू कर दिया है ताकि घोल की एक अधिक समान फैलाव के अलावा वहाँ भी कई निर्माताओं सामग्री विकसित करने के लिए कर रहे हैं सुधार का एक बहुत घोल लाइन एड्स छितरी हुई।
फैलाव घोल के पूरा होने के बाद अगला कदम लिथियम आयन बैटरी, अब आम और रोल कोटिंग प्रक्रियाओं मुख्य रूप से छिड़काव रोलर कोटिंग उपकरण अब लिया जा रहा है के दो प्रकार हैं, लेकिन एक अच्छी सफाई उपकरण रोल के साथ लेपित है , आसानी से समायोज्य कोटिंग चौड़ाई, की आवश्यकता होती है थोड़ा घोल कोटिंग पूरा किया जा सकता है ताकि प्रयोगशाला लाइनों और चीनी के साथ-साथ और अधिक अनुप्रयोगों। छिड़काव उपकरण, सिरप लगाने से की संख्या प्रधान कार्यालय हस्तांतरण से निकाली जाती है वर्तमान कलेक्टर को, कोटिंग पूरा हो गया है, छिड़काव उपकरण घोल के उच्च चिपचिपाहट और ठोस सामग्री का उपयोग कर सकते, इलेक्ट्रोड सतह के राज्य भी बेहतर है, और इसलिए व्यापक रूप से इस्तेमाल किया गया है। में कोटिंग गति के वास्तविक उत्पादन आम तौर पर नियंत्रित किया जाता है 25-50m / मिनट के बीच, मुख्य रूप से ओवन की लंबाई में वृद्धि से सुखाने गति बढ़ाने के लिए है, तो उपकरण में निवेश के हिस्से में वृद्धि, लेकिन काफी उत्पादन कार्यक्रम में तेजी लाने के कर सकते हैं, उत्पादन लागत को कम करने, लेकिन यह भी ओवन की लंबाई बढ़ाने के एक निश्चित सीमा, जो मुख्य रूप से है नहीं है क्योंकि वर्तमान कलेक्टर के साथ ओवन की लंबाई पतली वर्तमान कलेक्टर का उपयोग कर विशेष रूप से कम तीव्रता पर तनाव नियंत्रण और अधिक कठिन है, में वृद्धि हो जाती है, समस्या अधिक हो जाएगा आउट, इसलिए हम असीम ओवन की लंबाई बढ़ नहीं कर सकते। इसके अलावा उच्च तापमान तेजी से सुखाने में PVDF बांधने की मशीन में भी इलेक्ट्रोड के असमान वितरण की घटना ख़राब कर सकता है, एक सक्रिय सामग्री में जिसके परिणामस्वरूप आसंजन कम हो जाती है, तो यह लगातार सुधार करने के लिए मुश्किल है हमारे ओवन तापमान इलेक्ट्रोड की कोटिंग की गति में सुधार, इसलिए बढ़ाने कोटिंग गति एक निश्चित सीमा है के लिए गया था।
कोटिंग के तुरंत बाद, सुखाने के बाद इलेक्ट्रोड की छिद्र 60-70% के बीच होगी। फिर हम इसकी porosity को 40% तक कम करने के लिए रोलर प्रेस का उपयोग करेंगे। यह एक तरफ बैटरी को बेहतर बना सकता है विशिष्ट ऊर्जा विद्युत चालकता और इलेक्ट्रोड के आसंजन में भी काफी सुधार कर सकती है। रोलर प्रेस का रोलर व्यास आमतौर पर 600-1000 मिमी होता है। बड़ा रोलर व्यास प्रभावी रोलर कॉम्पैक्शन जोन की लंबाई बढ़ा सकता है, जो रोलिंग प्रक्रिया को धीमा कर सकता है। मोटी इलेक्ट्रोड के लिए यह विशेष रूप से महत्वपूर्ण है (रोलिंग के दौरान दबाव अधिभार के कारण मोटी इलेक्ट्रोड आसानी से विफल हो सकते हैं)।
इलेक्ट्रोड रोलिंग को खत्म करने के बाद, हमें इलेक्ट्रोड को बैटरी की संरचना के अनुसार एक निश्चित चौड़ाई में विभाजित करने की आवश्यकता होती है। फिर इलेक्ट्रोड में भाग लेने वाली नमी को हटाने के लिए इलेक्ट्रोड को वैक्यूम ओवन में सूख जाएगा। आमतौर पर बैटरी को पानी में रखना आवश्यक होता है। लाइफ-आयन बैटरी के जीवनकाल और साइड प्रतिक्रियाओं पर नमी के प्रभाव को कम करने के लिए सामग्री को 500ppm से नीचे नियंत्रित किया जाता है।
सीमित स्थान के कारण, आज हमने मुख्य रूप से बिजली सामग्री के लिए 'सामग्री चयन' और 'इलेक्ट्रोड कोटिंग' की दो प्रक्रियाओं की शुरुआत की। अगले लेख में, हम 'एकल सेल उत्पादन' और 'बैटरी संयोजन' पेश करना जारी रखेंगे। प्रक्रिया, देखते रहो।
