리튬 이온 전지는 양극, 음극, 분리막, 전해질, 집 전체 및 바인더, 도전 제를 포함하는 복잡한 시스템이며, 양극과 음극, 리튬 이온 전도성과 전자 전도성의 반응을 포함하는 전기 화학 반응, 열 확산, 리튬 이온 전지의 전기적 특성은, 보안 많은 요인에 의해 영향을 받는다, 그래서 리튬 이온 배터리의 설계 및 생산 공정의 복잡성은 상상 할 수 있습니다, 우리의 독자의 친구와 함께이 작은 시리즈는 전원으로부터 찾아 세포는 결국 '전지'및 전체 생산 프로세스 디자인에서 '선택된 재료'를 생성한다.
단지 일반적으로 리튬 이온 전지는 여러 개의 기간으로 분할하고, 첫 번째 기본적인 연구소이며,이 부분은 해당 셀 절반 버튼 또는 단순히 소프트 팩 전지,이 단계의 주요 목적 및 시험 재료 전지의 구조가 최적화되어 있지 않기 때문에 여기에 얻어진 결과를 직접 생산에 적용 할 수 있도록 성능 화학식은. 실험실 레벨 중 초기 테스트 및 평가 후, 좋은 물질 및 제형은 다음 단계로 이동한다 - 파일럿 단, 이러한 전지의 에너지 밀도, 급속 충전, 속도 등의 특성 (피막 양 및 음의 양)와 같은 배터리의 전체 성능을 고려하고, 대량 생산 공정 문제에 직면 수 있다는 발견이 단계의 필요에 따라 후, 적시에 조정을합니다. 위의 과정을 통해, 배터리 식 및 생산 기술을 향상, 성숙한 제품은 마지막으로 인해 리튬 이온 배터리의 성능에 영향을 미치는 여러 가지 요인의 생산에 투입 할 수 있으므로 각 매개 변수 또는 액세스의 설계 및 생산이 될 것입니다 최종 전기적 성능과 배터리의 안전에 상당한 영향을 미칠 그래서 우리는 소재, 디자인과 장인 정신을 이해할 필요가있다 최종 제품의 성능에 영향을주는 매개 변수하십시오.
1. 배터리 재료
배터리 디자인, 필요성. 음극 재료 선택 적절한 재료를 선택, 에너지 밀도, 속도 특성, 사이클 수명 및 안전 지표 등의 수요를 대상으로 처음부터 첫 번째 선택의 재료가 될 것입니다, 우리는 한 LiFePO4의 올리 빈 구조를 선택할 수 있습니다 이 재료는 높은 에너지 밀도를 요구에 사용하기에 더 적합하다하지 기판에 버스, 예컨대 NCM 및 NCA 같은 층상 물질의 고용량 이외에 인해 전기 자동차 애플리케이션에 더 적합한 이들 물질의 높은 비용으로, LiMn2O4가 스피넬 구조의 하이브리드 차량에 사용하기에 적합하다. 음극 재료는, 현재 주류의 선택은 인조 흑연, 천연 흑연 및 탄소 미세 공 재료 구조 메소 페이즈이다 지표보다 현재의 배터리 용량을 개선 할 의 경우, 우리는 또한 흑연 재료에 소량의 Si 재료를 첨가합니다 (일반적으로<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.
또한, 활물질 입자는 1-4 %의 결합제를 추가 할 필요가 집 전체의 표면에 부착, 석유 계 접착제의 2 개 가지 주요 유형 본 바인더 클래스가 기본 클래스 PVDF 인 다른 카테고리는 주로 수용성 바인더는 CMC 및 SBR 점도, PAA 클래스이다 결합제, PVDF는, 리튬 이온 배터리에서 가장 널리 사용되는 바인더 중 하나 인, 매우 양호한 전기 화학적 안정성을 보유 통합.
전자 도전성 아웃 내에서 리튬 이온 전지의 경우, 우리는 15um로 양극 및 음극 전류 집 전체, 주로 알루미늄 포일 및 구리 포일, 구리 박 현재 주류 8um, 알루미늄 박을 적용 할 필요가 있지만, 리튬 이온 전지의 비로서 연속적 에너지 향상, 제조가 얇은 동박 6um 12um 알루미늄 호일을 사용하기 시작 왔지만 그 불량한 강도 등을 사용하고 주름 파괴하는 경향에 문제 때때로, 리튬 이온 전지의 내부 저항을 감소시키기 위해, 개선 된 접착 성, 우리는 탄소 재료 (3-5um)의 표면 상에 코팅 된 구리 또는 알루미늄 호일에 코팅 한 LiFePO4 예컨대 알루미늄 호일 재료 시스템은 좋은 효과를 재생할 수있는 것이다.
또한 절연 이온 전도 전자의 역할을지지 리튬 이온 전지로 이루어지는 다이어프램의 중요한 부분이며, 세퍼레이터를 제조하는 현재의 공통된 방법은 습식 연신 공정 및 건조 공정으로 분할되고, 건식 연신 공정은 비용이 특정 장점은 있지만, 상당한 이방성 세퍼레이터 실질적 방향 세퍼레이터 습윤 강도 동일한 도면 건식 제법 존재하지만, 비용이 높다. 현재의 리튬 이온 전지의 비 에너지, 세퍼레이터의 두께를 증가시키기 위해서 계속 박형화가 리튬 이온 전지의 안전성을 확보하기 위해서는 세퍼레이터의 코팅은, 일반적인 코팅은 주로 두 가지 범주로 나누어 질 수있는 분리막의 개발 동향의 주류가, 사람 등의 Al2O3, 산화 마그네슘 등의 무기 산화물의 피막이고, , 유기 코팅은 크게 분리기의 열 안정성을 향상시킬 수 있으며, 다른 하나는 일본 제조 업체가 더 많은 아라미드 코팅 분리기를 사용하여 효과적으로 분리기의 항산화를 향상시킬 수있는 유기 폴리머 기반의 코팅 분리기입니다.
전해액은 리튬 이온 전지의 중요한 부분이며, 리 +, 현재 주류의 리튬 이온 전지의 전해질의 재생 도통 적어도 두 지질 카보네이트를 함유하는 일반적으로 주로 카보네이트 계 전해액 (내부의 리튬 이온 전지 등 EC, DMC, EMC) 등의 용매, 리튬 염은 일반적으로 공통 VC 예와 같이, 우리는 일반적으로 전해질에 성막 첨가제의 일부를 추가, 음극의 표면에, 필름의 품질을 향상시키기 위해 LiPF6을 전해질을 사용 전해액 실리콘 탄소 계 음극에서는 일반적에 LiF는 SEI 음극의 안정성을 향상시키기 위해, SEI 필름의 높은 수준을 생성하는 경우, FEC 상당수 개발을 첨가 하였다. 리튬 이온 전지의 안전성 및 신뢰성을 향상시키기 위해서 , 우리는 또한 전해액에 소량의 과충전 방지제, 난연성 첨가제 및 기타 성분을 첨가 할 것입니다.
2. 전극 생산
재료의 선택의 종료 후, 다음에 링크 입력 - 전극의 제작 먼저 우리는 균질 균질 리튬 이온 전지에서 시작은 리튬 이온 전지, 균질의 주요 활성 부품의 제조의 열쇠 재료, 바인더 및 도전 제 성분을 균질 현탁액으로 혼합하고, 우리는 일반적으로 제 결합제 분산 접착제는 것, 일부 프로세스는 도전 제와 도전성 접착제 접착제 분산액하고 활성 물질을 갖 일부 프로세스는 활물질과 도전 제와 함께있을 것이다 혼합하는 것은 접착제와 혼합되어 균일 이러한 목적을 달성하기 위해, 슬러리에 분산 방법 파쇄 각 성분의 관건은 전류. 파쇄 공정 최적화를 필요 슬러리의 더욱 균일 한 분산, 부가 물질을 개발하기 위해 많은 제조사가되도록 나노 재료의 더 나은 분산을 위해 나노 물질의 증가하는 인기는, 리튬 이온 전지의 제조는, 고속 분산기, 고속 전단 작용을 사용하기 시작했다 슬러리의 분산을 향상시키는 많은 수의 첨가제.
슬러리 분산이 완료된 후, 다음 단계는 리튬 이온 배터리의 코팅이다. 현재 일반적인 코팅 공정은 주로 롤러 코팅과 스프레이 코팅의 두 가지 유형으로되어있다. 롤러 코팅 장비는 점진적으로 제거되었지만 롤러 코팅 장비는 깨끗하게 청소된다. 코팅 폭은 조절하기 쉽고 코팅을 완료하기 위해 소량의 페이스트 만 필요하므로 일부 중국어 라인 및 실험실에서는 더 많은 응용 프로그램이 있습니다. 스프레이 장비, 노즐에서 슬러리를 짜내서 이송 집 전체 상에 코팅이 완료되고, 고 점도 및 고형분의 슬러리를 사용할 수 있고, 전극의 표면 상태도 우수하므로 널리 사용되고 있으며, 실제 생산시 코팅 속도는 일반적으로 25-50m 건조 속도를 높이기 위해서는 건조 속도를 높이기 위해 주로 장비의 투자를 늘려야하지만 생산 일정을 크게 단축하고 생산 비용을 절감 할 수는 있지만 오븐 길이를 늘리는 데는 한계가 있습니다. 그 이유는 오븐의 길이가 길어질수록 집 전체의 장력 조절이 증가하기 때문입니다. 특히 집광기의 강도가 낮은 초박형 집 전체를 사용할 경우 더욱 그렇습니다. 따라서 오븐의 길이를 무기한 연장 할 수없고 고온에서의 급속 건조는 전극에 PVDF 바인더가 고르게 분포되지 않아 활성 물질의 접착력이 떨어지므로 지속적으로 개선하기가 어렵습니다. 오븐 온도는 전극의 코팅 속도를 높이기 때문에 코팅 속도의 증가에는 한계가 있습니다.
코팅 후 즉시 건조 된 전극의 다공성은 60-70 % 사이가 될 것이고 롤러 프레스로 다공성을 약 40 %까지 줄이면됩니다. 한편으로는 배터리를 들어 올릴 수 있습니다. 비 에너지는 또한 전극의 전도성과 접착 성을 현저히 향상시킬 수 있습니다. 롤러 프레스의 롤러 직경은 일반적으로 600-1000mm입니다. 롤러 직경이 클수록 유효 롤러 압축 영역의 길이가 늘어나고 압연 공정이 느려질 수 있습니다. 이것은 두꺼운 전극에 특히 중요합니다 (두꺼운 전극은 압연 중 압력 과부하로 인해 쉽게 파손될 수 있습니다).
전극의 압연이 끝나면 전지의 구조에 따라 전극을 일정한 폭으로 분할 한 후 전극을 진공 오븐에서 건조시켜 전극에 포함 된 물을 제거합니다. 일반적으로 물을 전지에 넣어야합니다. 리튬 이온 배터리의 수명과 부반응에 대한 수분의 영향을 최소화하기 위해 내용물을 500ppm 이하로 관리합니다.
제한된 공간으로 인하여 오늘 우리는 주로 전원 배터리에 대한 '재료 선택'과 '전극 코팅'의 두 가지 프로세스를 소개했으며, 다음 기사에서는 계속해서 '단일 셀 생산'과 '배터리 조합'을 소개 할 것입니다. 프로세스, 계속 지켜봐주십시오.
