باتری های یون لیتیوم هستند یک سیستم پیچیده، شامل یک الکترود مثبت، یک الکترود، جدا، الکترولیت، جمع فعلی منفی و یک چسباننده، یک عامل رسانا، یک واکنش الکتروشیمیایی شامل واکنش الکترود مثبت و منفی، هدایت لیتیوم یون و هدایت الکترون، و انتشار گرما، خواص الکتریکی باتری های لیتیوم یون، امنیت است تحت تأثیر عوامل زیادی است، به طوری طراحی باتری های لیتیوم یون و فرایندهای تولید پیچیدگی می توان تصور، این سری کوچک با خوانندگان دوستان ما برای پیدا کردن از قدرت کل طراحی و تولید باتری از انتخاب "مواد" تا تولید نهایی "بسته باتری".
توسعه به طور کلی، یک باتری لیتیوم یون به چند دوره تقسیم، اولین آزمایشگاه تحقیقات پایه است، این بخش قابل دکمه نیمی از سلول، و یا به سادگی یک باتری بسته نرم، هدف اصلی از این مرحله و مواد آزمون است فرمول عملکرد، به دلیل ساختار باتری بهینه سازی شده است، به طوری که نتایج به دست آمده را نمی توان به طور مستقیم در تولید استفاده می شود. پس از تست اولیه و ارزیابی در طول سطح آزمایشگاهی، مواد خوب و فرمولاسیون خواهد شد به مرحله بعدی منتقل - مرحله آزمایشی، در این مرحله نیاز به در نظر گرفتن عملکرد کلی باتری، مانند چگالی انرژی باتری (مقدار پوشش مثبت و منفی) و شارژ سریع، سرعت و ویژگی های دیگر، و متوجه شد که در مقیاس بزرگ مسائل مربوط به فرآیند تولید است که با آن مواجه هستند پس از آن، ایجاد تنظیمات به موقع. از طریق فرایند فوق، بهبود فرمول باتری و فن آوری تولید، محصول بالغ می توانید در نهایت به تولید به دلیل عوامل بسیاری موثر بر عملکرد باتری های لیتیوم یون قرار داده می شود، به طوری که طراحی و تولید هر یک از پارامتر و یا دسترسی خواهد بود تاثیر قابل توجهی بر روی عملکرد الکتریکی نهایی و ایمنی باتری، بنابراین ما نیاز به درک مواد، طراحی و طرز کار اثر پارامترها بر عملکرد نهایی محصول.
مواد باتری
طراحی باتری خواهد بود که اولین انتخاب مواد از همان آغاز، نیاز به هدف تقاضا، از جمله چگالی انرژی، ویژگی های نرخ، چرخه عمر و شاخص های ایمنی، انتخاب مواد مناسب انتخاب مواد کاتدی.، ما می توانیم LiFePO4 ساختار الیوین را انتخاب نمایید این مواد مناسب برای استفاده در موارد مورد نیاز چگالی انرژی بالا است نه در هیئت مدیره در اتوبوس، در علاوه بر ظرفیت بالا از مواد لایه لایه، مانند مکتب کلاسیک جدید و NCA، با توجه به هزینه های بالای این مواد، مناسب تر برای استفاده در وسایل نقلیه الکتریکی، LiMn2O4 ساختار اسپینل مناسب تر برای استفاده در خودروهای هیبریدی است. مواد آند، انتخاب اصلی در حال حاضر گرافیت مصنوعی، گرافیت طبیعی و mesophase کربن ساختار میکرو ماده توپ است، ظرفیت باتری در حال حاضر از شاخص همچنان به بهبود تحت شرایط، ما نیز با اضافه کردن مقدار کمی از مواد گرافیت در مواد سی (معمولا<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.
علاوه بر این، ذرات مواد فعال به پایبندی به سطح کلکتور نیز نیاز به اضافه کردن 1/4٪ چسب، چسب حاضر دو نوع اصلی از چسب مبتنی بر نفت یک کلاس است، کلاس اصلی PVDF است چسب، PVDF دارای ثبات الکتروشیمیایی بسیار خوب است، یکی از چسب به طور گسترده ای مورد استفاده برای باتری های لیتیوم یونی است؛ دسته دیگر محمل آبی، عمدتا CMC، و SBR ویسکوزیته، کلاس PAA است از caking عامل.
برای باتری های لیتیوم یون در انجام الکترونیکی، ما نیز باید به جمع آوری مثبت و منفی فعلی، عمدتا آل فویل و فویل مس، مس فویل اصلی در حال حاضر 8um، آل فویل عنوان 15um اعمال شود، اما به عنوان نسبت باتری لیتیوم یون به طور مداوم بهبود انرژی، تولید کنندگان با استفاده از یک فویل مس نازک تر و 6um 12um آل فویل شروع کرده اند، اما قدرت ضعیف آن، یک مشکل با استفاده و مستعد ابتلا به شکستن پلیسه دار، و غیره گاهی اوقات، به منظور کاهش مقاومت داخلی باتری لیتیوم یون، بهبود چسبندگی، ما را در مس یا آلومینیوم فویل پوشش داده شده در لایه سطحی از مواد کربن (3-5um)، به عنوان مثال، LiFePO4 پوشش داده شده با سیستم مواد فویل می توانید یک اثر خوب بازی کند.
همچنین بخش مهمی از یک دیافراگم ساخته شده از یک باتری لیتیوم یون، که نقش الکترون انتقال یون جدا خرس، روش معمول در حال حاضر از آماده شدن یک جدا کننده را به یک فرایند طراحی مرطوب و روند خشک تقسیم، یک فرایند طراحی خشک است هزینه مزایای خاصی است، اما وجود دارد یک فرایند آماده سازی خشک رسم جدا ناهمسانگردی قابل توجهی، جدا قدرت مرطوب در هر جهت قابل ملاحظه ای همان است، اما هزینه بالا است. به منظور افزایش انرژی خاص از باتری در حال حاضر لیتیوم یون، ضخامت جدا ادامه نازک شدن، به منظور اطمینان از ایمنی از باتری لیتیوم یون، یک پوشش جدا تبدیل به جریان اصلی روند توسعه جدا، یک پوشش مشترک ممکن است به طور عمده به دو دسته تقسیم شده، یکی یک پوشش اکسید معدنی مانند Al2O3 به، MgO و، و غیره است ، پوشش های آلی به طور قابل توجهی می تواند به بهبود پایداری حرارتی جداکننده و دیگری آلی جدا پلیمر پوشش داده شده است، برای مثال، تولید کنندگان ژاپنی به استفاده از جدا کننده آرامید پوشش داده شده تر، می تواند به طور موثر افزایش مقاومت در برابر اکسیداسیون از جداکننده.
محلول الکترولیت بخش مهمی از باتری لیتیوم یون است، باتری لیتیوم یون در داخل انتقال بازی از لی +، جریان اصلی لیتیوم الکترولیت باتری یون فعلی عمدتا کربنات مبتنی بر محلول الکترولیت (معمولا شامل حداقل دو کربنات چربی حلال مانند EC، DMC، EMC، و غیره)، نمک لی به طور معمول LiPF6، یک الکترولیت استفاده به منظور بهبود کیفیت این فیلم بر روی سطح الکترود منفی، ما به طور کلی نیز بخشی از تشکیل فیلم افزودنی در الکترولیت اضافه کنید، مانند به عنوان مثال مشترک VC، در الکترود منفی بر سیلیکون-کربن-برای راه حل های الکترولیتی است به طور کلی نیز اضافه شده به توسعه تعداد قابل توجهی از FEC، اگر ها LiF به تولید سطوح بالاتری از این فیلم SEI، به منظور بهبود ثبات الکترود SEI منفی است. به منظور بهبود ایمنی باتری لیتیوم یون و قابلیت اطمینان ما نیز مقدار کمی از الکترولیت در پیشگیری از غلو کردن مواد تشکیل دهنده مواد افزودنی، مواد افزودنی بازدارنده شعله اضافه کنید.
2. تولید الکترود
پس از اتمام انتخاب مواد، ما یک لینک به بعدی را وارد کنید - تولید سیم، در ابتدا ما از باتری لیتیوم یون همگن همگن شروع کلید را به تولید یک باتری لیتیوم یون، بخش فعال اصلی همگن است مواد، چسب و یک عامل رسانا قطعات را به یک سیستم تعلیق همگن مخلوط شد، ما معمولا اولین چسب دیسپرسی چسب، برخی از فرآیندهای یک عامل رسانا و یک پراکندگی چسب چسب رسانا، و پس از آن ماده فعال دارند مخلوط کردن، برخی از فرآیندهای خواهد با مواد فعال و یک عامل رسانا باشد با چسب مخلوط شده است، کلید نهفته در چگونه اجزای همگن مربوطه یکنواخت در دوغاب پراکنده، به منظور رسیدن به این هدف نیاز به بهینه سازی فرآیند همگن. با جریان افزایش محبوبیت نانومواد، به منظور پخش شدن بهتر مواد در مقیاس نانو، یک تولید کنندگان باتری لیتیوم یون با استفاده از سرعت بالا دستگاه پاشش، یک عمل برش با سرعت بالا را آغاز کرده اند، به طوری که یک پراکندگی یکنواخت تر از دوغاب، علاوه بر این نیز بسیاری از تولید کنندگان برای توسعه مواد وجود دارد تعداد زیادی از مواد افزودنی برای بهبود پراکندگی دوغاب.
پس از اتمام دوغاب پراکندگی، گام بعدی است که با باتری های لیتیوم یون، در حال حاضر فرآیندهای معمول و رول پوشش عمدتا از دو نوع اسپری، دستگاه پوشش غلتک در حال حاضر به از رده خارج هستند، اما خوب تمیز کردن تجهیزات رول پوشش داده شده عرض پوشش را آسان می کند و تنها مقدار کمی از خمیر مورد نیاز برای تکمیل پوشش است، بنابراین در برخی از خطوط و آزمایشگاه های چینی در برنامه های کاربردی بیشتر وجود دارد. تجهیزات پاشش، انتقال با فشار دادن دوغاب از نازل به جمع فعلی، پوشش به اتمام است، اسپری دستگاه می تواند غلظت جامد و مواد فله محتوای بالاتر از دوغاب استفاده، دولت از سطح الکترود نیز بهتر است، و در نتیجه به طور گسترده ای استفاده می شود. در تولید واقعی از سرعت پوشش است به طور کلی کنترل 25-50m بین / دقیقه، برای افزایش سرعت خشک شدن به طور عمده توسط افزایش طول فر، به طوری که افزایش در بخشی از سرمایه گذاری در تجهیزات، اما به طور قابل توجهی می تواند سرعت برنامه تولید، کاهش هزینه های تولید، بلکه افزایش طول فر است یک حد خاص، که به طور عمده وجود دارد دلیل این امر آن است که با افزایش طول اجاق، کنترل کشش از جمع کننده جریان افزایش می یابد، به ویژه هنگامی که با استفاده از استحکام پایین تر از کلکتورهای نازک استفاده می شود. این مشکل نیز جدی تر می شود. است، بنابراین ما نمی توانیم بی نهایت طول فر افزایش یافته است. علاوه بر دمای بالا خشک شدن سریع در چسب PVDF نیز می تواند پدیده توزیع نابرابر الکترود را تشدید کند، و در نتیجه مواد فعال کاهش می یابد چسبندگی، بنابراین مشکل به طور مداوم بهبود است ما دمای کوره سرعت پوشش الکترود را افزایش می دهد، بنابراین محدودیت افزایش سرعت پوشش وجود دارد.
بلافاصله پس از پوشش، تخلخل الکترود پس از خشک شدن بین 60 تا 70 درصد خواهد بود. سپس ما از یک رولر برای رول استفاده می کنیم تا میزان تخلخل آن حدود 40 درصد کاهش یابد. این امر ظرفیت باتری را از یک طرف افزایش می دهد. ، ممکن است به طور قابل توجهی بهبود هدایت و انرژی چسبندگی از قطر الکترود از غلطک غلتک مطبوعات به طور کلی 600-1000mm، بزرگتر قطر رول را می توان طول منطقه نورد موثر افزایش یافته است، قادر به کاهش فرآیند نورد نرخ تغییرات در فشار، است که به ویژه برای الکترود ضخیم مهم (ضخامت الکترود به دلیل بیش از حد فشار های ناشی از شکست در فرآیند نورد آسان است).
پس از اتمام نورد الکترود، ما باید بر اساس ساختار باتری الکترود را به عرض مشخصی برسانیم. سپس الکترود را در یک کوره خلاء خشک کنید تا از آب موجود در الکترود خارج شود. معمولا لازم است آب را در باتری قرار دهید. 500ppm و یا کنترل محتوای کمتر به رطوبت لیتیوم عمر باتری یون و عوارض جانبی به حداقل برساند.
توجه به محدودیت فضا، امروز ما به طور عمده به معرفی یک باتری از انتخاب مواد "و" پوشش الکترود، دو مرحله، یکی از مقاله بعدی ما همچنان به معرفی «تولید باتری" و "بسته باتری، فرایند، در ارتباط باشید.
