Baterai ion-ium memiliki beragam aplikasi. Berdasarkan klasifikasi area aplikasinya, baterai ini dapat dibagi menjadi baterai untuk penyimpanan energi, baterai daya, dan baterai untuk elektronik konsumen.
- Baterai untuk penyimpanan energi mencakup penyimpanan energi komunikasi, penyimpanan energi listrik, sistem energi terdistribusi, dll.;
- Baterai daya terutama digunakan dalam bidang tenaga, melayani pasar termasuk kendaraan energi baru, forklift listrik, dll.;
- Baterai untuk elektronik konsumen mencakup bidang konsumen dan industri, termasuk pengukuran cerdas, keamanan cerdas, transportasi cerdas, Internet of Things, dll.
Baterai ion litium merupakan suatu sistem yang kompleks, terutama tersusun atas anoda, katoda, elektrolit, pemisah, pengumpul arus, pengikat, agen konduktif dan sebagainya, yang melibatkan reaksi-reaksi termasuk reaksi elektrokimia anoda dan katoda, konduksi ion litium dan konduksi elektronik, serta difusi panas.
Proses produksi baterai lithium relatif lama, dan lebih dari 50 proses terlibat dalam prosesnya.
Baterai litium dapat dibagi menjadi baterai silinder, baterai cangkang aluminium persegi, baterai kantong, dan baterai bilah berdasarkan bentuknya. Terdapat beberapa perbedaan dalam proses produksinya, tetapi secara keseluruhan, proses manufaktur baterai litium dapat dibagi menjadi proses awal (pembuatan elektroda), proses tengah (sintesis sel), dan proses akhir (pembentukan dan pengemasan).
Proses awal pembuatan baterai litium akan diperkenalkan dalam artikel ini.
Tujuan produksi proses front-end adalah untuk menyelesaikan pembuatan elektroda (anoda dan katoda). Proses utamanya meliputi: slurrying/pencampuran, pelapisan, kalendering, pemotongan, dan pemotongan die.
Pencampuran/Pengadukan
Proses slurrying/pencampuran dilakukan dengan mencampur material baterai padat anoda dan katoda secara merata, kemudian menambahkan pelarut untuk membentuk slurry. Pencampuran slurry merupakan tahap awal dari proses produksi, dan merupakan tahap awal penyelesaian proses pelapisan, kalendering, dan proses lainnya.
Bubur baterai litium dibagi menjadi bubur elektroda positif dan bubur elektroda negatif. Masukkan zat aktif, karbon konduktif, pengental, pengikat, aditif, pelarut, dll. ke dalam mixer secara proporsional. Dengan pencampuran, dapatkan dispersi bubur suspensi padat-cair yang seragam untuk pelapisan.
Pencampuran berkualitas tinggi merupakan dasar untuk penyelesaian proses selanjutnya yang berkualitas tinggi, yang secara langsung atau tidak langsung akan memengaruhi kinerja keselamatan dan kinerja elektrokimia baterai.
Lapisan
Pelapisan adalah proses pelapisan bahan aktif positif dan bahan aktif negatif pada foil aluminium dan tembaga, kemudian menggabungkannya dengan bahan konduktif dan pengikat untuk membentuk lembaran elektroda. Pelarut kemudian dihilangkan dengan pengeringan dalam oven sehingga zat padat terikat pada substrat untuk membentuk kumparan lembaran elektroda positif dan negatif.
Pelapisan katoda dan anoda
Bahan katode: Ada tiga jenis bahan: struktur laminasi, struktur spinel dan struktur olivin, yang masing-masing sesuai dengan bahan terner (dan litium kobaltat), litium manganat (LiMn2O4) dan litium besi fosfat (LiFePO4).
Material anoda: Saat ini, material anoda yang digunakan dalam baterai lithium-ion komersial terutama terdiri dari material karbon dan material non-karbon. Di antara material tersebut, material karbon meliputi anoda grafit, yang paling banyak digunakan saat ini, dan anoda karbon tak beraturan, karbon keras, karbon lunak, dll.; material non-karbon meliputi anoda berbasis silikon, litium titanat (LTO), dan sebagainya.
Sebagai penghubung utama dalam proses front-end, kualitas pelaksanaan proses pelapisan sangat mempengaruhi konsistensi, keamanan dan siklus hidup baterai yang telah selesai.
Kalender
Elektroda berlapis selanjutnya dipadatkan dengan roller, sehingga zat aktif dan kolektor saling bersentuhan erat, mengurangi jarak pergerakan elektron, menurunkan ketebalan elektroda, dan meningkatkan kapasitas beban. Pada saat yang sama, hal ini dapat menurunkan resistansi internal baterai, meningkatkan konduktivitas, dan meningkatkan tingkat pemanfaatan volume baterai sehingga meningkatkan kapasitas baterai.
Kerataan elektroda setelah proses kalendering akan secara langsung memengaruhi efek proses pemotongan selanjutnya. Keseragaman zat aktif elektroda juga secara tidak langsung akan memengaruhi kinerja sel.
Menggorok
Pemotongan adalah pemotongan longitudinal kontinu dari kumparan elektroda lebar menjadi irisan-irisan sempit dengan lebar yang dibutuhkan. Dalam proses pemotongan, elektroda mengalami gaya geser dan patah. Kerataan tepi setelah pemotongan (tanpa gerinda dan lentur) merupakan kunci untuk memeriksa kinerjanya.
Proses pembuatan elektroda meliputi pengelasan tab elektroda, pemasangan kertas perekat pelindung, pembungkusan tab elektroda, dan pemotongan tab elektroda menggunakan laser untuk proses penggulungan selanjutnya. Proses die-cutting bertujuan untuk mencetak dan membentuk elektroda yang telah dilapisi untuk proses selanjutnya.
Karena tingginya persyaratan untuk kinerja keselamatan baterai lithium-ion, keakuratan, stabilitas, dan otomatisasi peralatan sangat dituntut dalam proses produksi baterai lithium.
Sebagai pemimpin dalam peralatan pengukuran elektroda litium, Dacheng Precision telah meluncurkan serangkaian produk untuk pengukuran elektroda dalam proses awal pembuatan baterai litium, seperti pengukur densitas areal sinar-X/β, pengukur ketebalan dan densitas areal CDM, pengukur ketebalan laser, dan seterusnya.
- Pengukur kepadatan areal Super X-Ray
Alat ini dapat disesuaikan dengan pengukuran lebar lapisan di atas 1600 mm, mendukung pemindaian berkecepatan sangat tinggi, dan mendeteksi fitur detail seperti area yang menipis, goresan, dan tepi keramik. Alat ini dapat membantu pelapisan loop tertutup.
- Pengukur kepadatan areal sinar-X/β
Digunakan dalam proses pelapisan elektroda baterai dan proses pelapisan keramik pemisah untuk melakukan pengujian daring terhadap kerapatan areal objek yang diukur.
- Pengukur ketebalan dan kepadatan areal CDM
Dapat diaplikasikan pada proses pelapisan: deteksi daring fitur-fitur detail elektroda, seperti lapisan yang terlewat, kekurangan material, goresan, kontur ketebalan area yang menipis, deteksi ketebalan AT9, dan lain-lain;
- Sistem pengukuran pelacakan sinkron multi-bingkai
Alat ini digunakan untuk proses pelapisan katoda dan anoda baterai litium. Alat ini menggunakan beberapa bingkai pemindaian untuk melakukan pengukuran pelacakan sinkron pada elektroda. Sistem pengukuran pelacakan sinkron lima bingkai mampu memeriksa lapisan film basah, jumlah lapisan bersih, dan elektroda.
- Pengukur ketebalan laser
Digunakan untuk mendeteksi elektroda dalam proses pelapisan atau proses kalendering baterai lithium.
- Pengukur ketebalan & dimensi off-line
Digunakan untuk mendeteksi ketebalan dan dimensi elektroda dalam proses pelapisan atau proses kalendering baterai lithium, yang meningkatkan efisiensi dan konsistensi.
Waktu posting: 31-Agu-2023
