リチウムイオン電池の生産と製造は、1 つのプロセス ステップによって密接にリンクされたプロセスです。全体として、リチウム電池の製造には、電極の製造プロセス、電池の組み立てプロセス、最終的な液体の注入、事前充電、形成、エージングのプロセスが含まれます。これら 3 つのプロセス段階では、各プロセスはいくつかの主要なプロセスに分割でき、各ステップはバッテリーの最終的な性能に大きな影響を与えます。
電極シートの製造工程は、スラリーの調製、スラリーの塗布、電極シートの圧延、電極シートの切断、電極シートの乾燥の5つの工程に細分されます。電池の組み立て工程は、電池の仕様やモデルに応じて、巻線、シェル、溶接などの工程に大別されます。最終射出段階には、射出、排気、封止、プレチャージ、形成、エージングなどのプロセスが含まれます。バッテリー製造プロセスの各プロセスでは、一定量の廃棄物が発生します。廃棄物の原因は、スタッフのミス、設備のエラー、環境上の理由などです。製品の原価率が十分に良好であることを確認するために、次のことを確認するように努めてください。製品の各ステップが認定されていること。
電極の準備はプロセス全体の中で最も重要な部分であり、電極の品質は次のステップを実行できるかどうかに直接影響します。スラリー調製は、生体、接着剤、溶剤、増粘剤などの粉末を均一に混合して形成される非ニュートン性の高粘度流体です。流体は、一定の粘度、良好な流動性、および十分に小さい粒子サイズを備えている必要があります。要件を満たす電極の準備にはどのような設備が必要ですか?
まず容量が大きい
バッテリーの製造にはより多くの電極片が必要であり、セルの一貫性が必要です。これには、スラリーに一定の粘度が必要です。実際の混合プロセスでは、混合操作、時間、供給順序、およびその他の理由により、各ポットのスラリーがまったく同じではなく、同じプロセス条件であっても各スラリーの粘度が異なります。必ずしも同じではありません。したがって、ミキサーにはある程度の容量が必要で、現在の大型ミキサーは2000Lまで対応できますが、その容量は混合能力と材料の混合効果を考慮する必要があります。
第二に、優れた真空シールシステムを使用すること
ミキサーには優れた真空シールシステムが必要です。主な理由は次の 3 つです。
1. 混合プロセス全体では、材料間の頻繁な衝突や摩擦、ブレンダーと材料の間の摩擦により、より多くの熱が発生し、温度が上昇します。NMPやPVDFなどの一部の溶剤は温度が上昇すると非常に刺激臭を発し、有機ガスは人体に大きな悪影響を及ぼします。
2. 乾燥粉末の予混合段階での粉末、密閉システムが不十分な場合、粉塵が四陽になり、作業環境が破壊され、製品の品質に影響を与え、従業員に損害を与えます。
3. 粉末中には大きな隙間があり、溶媒と混合した後のスラリー中には必然的に多くの気泡が存在します。電極シートをコーティングする前にペーストを脱気する必要があります。そうしないと、コーティングプロセス中に気泡が破裂し、表面密度が変化し、さらには箔が露出する現象が発生し、電池の性能に非常に不利になります。
第三に、ブレンダー材料は強い耐食性、耐摩耗性、安定した物理的および化学的特性を備えています。
当然のことながら、正極材料の強アルカリ性やNMPなどの強い腐食にも関わらず、ミキサーには優れた耐食性が必要です。混合工程において、ミキサーは粉体を連続的に混合するため、耐摩耗性と十分な寿命が求められます。
第四に、撹拌翼の構造が合理的であり、混合速度の設計が要件を満たしています。
スラリーの調製には、十分な撹拌力や撹拌範囲に加え、撹拌翼の形状や機械設計などが大きく影響します。まず第一に、撹拌機の撹拌範囲が十分大きく、混合容器内にデッドコーナーがないことを確認する必要があります。現在、より大型のミキサーでは、粉末や固化した生体物質がスラリーに均一に混入しないようにするために、2 軸または 3 軸のプラネタリーミキサーが使用されています。第二に、撹拌機の形状設計は、材料の分散、混合、粒度分布、流動性に絶対的な影響を与えます。現在、市場で一般的な形状としては、パドル型、バタフライ型、アンカー型、ツイスト型、爪型、フレーム型などがあり、材料によっては高速分散装置を備えていることが最適です。・スピードを分散させるためにせん断力が必要です。3つ目は、高分子量超微粉分散の要求を満たすための混合速度の要求を満たす装置を必要とすることです。
装置によっては、主混合軸や羽根などの設計に加え、スクレーパー設計や容器回転などの設計を採用し、混合効率や材料の混合度を向上させています。
5.ミキサーの安全性
ミキサーの安全設計は、オペレーターに怪我を与えないように、装置の防爆設計、装置の安全緊急停止設計、装置の安定性など、合理的でなければなりません。
上記はリチウム電池スラリー調製装置の基本要件であり、材料特性が異なると対応する変更を行う必要があります。
