リチウムイオン電池の製造工程

Aug 17, 2023

リチウムイオン電池の製造工程は比較的複雑で、重要な製造工程は主に電極製造の撹拌・塗布段階(前段階)、電池合成の巻液注入段階(中段階)、包装検査段階です。化学的形成と包装(後段階)。
リチウム電池生産の前工程に相当するリチウム電池設備には、主に真空ミキサー、コーティング機、ローラープレスなどが含まれます。 中端工程には主にダイカット機、巻線機、スタッキング機、液体射出機などが含まれます。 バックエンドプロセスには化学成形機が含まれます。 、容量試験装置、プロセス倉庫保管および物流自動化など。さらに、バッテリーパックの生産にはパック自動化装置が必要です。

 

リチウム電池の前工程生産プロセス
電極の製造は電池の核となる性能に関係します
リチウムイオン電池のフロントエンドプロセスの結果、リチウムイオン電池の正極と負極が準備されます。 最初の工程は撹拌です。正極と負極の固体電池材料を均一に混合し、溶媒を加えて真空ミキサーでスラリー状にします。 原料の撹拌はリチウム電池の後工程の基礎であり、高品質な撹拌はその後のコーティングや圧延工程を高品質に完成させるための基礎となります。
コーティングおよび圧延プロセスの後にスリットが続く。すなわち、コーティングにスリットプロセスが施される。 スリット工程中にバリが発生すると、その後の組み立て、電解液注入などの工程、さらには電池の使用工程においても安全上の危険が生じます。 したがって、ミキサー、コーティング機、ローラープレス、スリッティングマシンなどのリチウム電池製造工程の前工程設備は、生産ライン全体の品質に関わる電池製造の中核となる機械です。 したがって、フロントエンド機器の価値(量)がリチウム電池全体を占めます。 自動化された生産ラインの割合が最も高く、約 35% です。

 

リチウム電池中間部工程
効率が第一、ラミネートよりも巻き取りが優先
リチウムイオン電池の製造工程では、主に電池の成形を完了する中間工程が行われます。 重要なプロセスには、シート製造、ポールピース巻線、ダイカット、セル巻線成形、積層成形などが含まれており、現在、国内の装置メーカー間で比較的熾烈な競争が行われています。 中国のリチウムイオン電池生産ラインの価値の約30パーセントを占める地域。
現在、動力用リチウムイオン電池のセル製造プロセスには、主に巻回と積層の 2 種類があります。 対応する電池構造は主に円筒形、角形、ソフトパック型です。 円筒形電池や角形電池は主にワインディング法で製造され、ソフトパック電池は主にラミネート法で製造されます。 シリンダーは主に18650と26650で代表されます(テスラは21700バッテリーを独自に開発し、業界全体で推進しています)。 主に、アルミニウムシェルは主に巻きプロセスに基づいています。

ソフトパックの構成は主にハイエンドのデジタル市場をターゲットにしており、製品当たりの利益率は比較的高いです。 同じ出力条件下では、アルミシェル電池よりも相対的な利益が高くなります。 アルミケース電池はスケール効果が生じやすく、製品認定率やコストのコントロールが容易なため、現在、両者ともそれぞれの市場分野で多大な利益を上げており、近い将来に完全に代替されることは困難である。
巻き取り工程はそのスピードにより電池セルの高速生産を実現できますが、積層技術によって高めることができる速度には限界があるため、現在の国内の電力用リチウムイオン電池は主に巻き取り工程を使用しており、その出荷量は現在、ワインディングマシンはスタッキングマシンよりも優れています。
巻線と積層の製造に相当する前工程は、ポールピースの製造と打ち抜きです。 シートの製造には、スリット後のポールピース/タブの溶接、ポールピースの塵取り、保護テープの貼り付け、タブの巻き付けと巻き取り、または所定の長さに切断することが含まれます。巻き取りポールピースはその後の完全自動巻き取りに使用されます。固定長の切断ポールピースは、その後の半自動巻きに使用されます。 ダイカットされたポールピースは、その後の積層プロセスに備えてスリットポールピース巻線を打ち抜いて成形します。
リチウム電池のパッケージングと溶接に関しては、Lianying、Han's、Everbright の主流のレーザー技術統合およびアプリケーションのメーカーがすべて関与しており、需要を満たすことができ、輸入する必要はありません。

 

リチウム電池の後工程フロー
ボリュームの分離がコアリンクです
リチウム電池の生産後プロセスは主に、容量分離、形成、試験、梱包および保管の 4 つのプロセスで構成され、生産ラインの価値の約 35% を占めます。 形成と容量分離はバックエンドプロセスで最も重要なリンクであり、形成されたバッテリーは活性化されてテストされます。 バッテリーの充放電テストサイクルが長いため、機器の価値が最も高くなります。 形成プロセスの重要な目的は、液体注入パッケージング後にバッテリーセルを充電して活性化することであり、容量分離プロセスは、バッテリーが活性化された後にバッテリー容量とその他の電気的性能パラメーターをテストして分類することです。 形成および体積分離は、形成機械および体積分離機械によって、通常は自動体積分離および体積分離システムによって実行されます。

 

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