Productieproces voor cilindrische cellen met lithium-ionen

Cilindrische lithium-ionbatterijen worden veel gebruikt in veel elektronische apparaten vanwege hun hoge energiedichtheid en lange levensduur. In dit artikel beschrijven we het productieproces van cilindrische lithium-ionbatterijen in detail.

1. Bereiding van grondstoffen

De eerste stap in het productieproces is de voorbereiding van grondstoffen. De grondstoffen die voor lithium-ionbatterijen worden gebruikt, zijn kathodematerialen, anodematerialen, elektrolyten en separatoren. Deze materialen moeten van hoge zuiverheid zijn om de kwaliteit van de batterij te waarborgen.

Kathodematerialen zijn meestal gemaakt van lithiumijzerfosfaat (LFP), lithiumnikkelkobaltmanganaat (NCM), lithiumkobaltoxide (LCO), lithiummangaanoxide (LMO) of lithiumnikkelkobaltaluminiumoxide (NCA). Anodematerialen zijn meestal gemaakt van grafiet, terwijl de elektrolyt bestaat uit lithiumzouten en oplosmiddelen. De separator is meestal gemaakt van polyethyleen of polypropyleen.

2. Voorbereiding van de elektrode

De volgende stap is de voorbereiding van de elektroden. De kathode- en anodematerialen worden eerst gemengd met een bindmiddel en een oplosmiddel om een ​​suspensie te vormen. De slurry wordt vervolgens gecoat op een stroomafnemer, die meestal is gemaakt van aluminium voor de kathode en koper voor de anode. De gecoate stroomcollector wordt vervolgens gedroogd om het oplosmiddel te verwijderen en een vaste film te vormen. De dikte en dichtheid van de gecoate film moeten zorgvuldig worden gecontroleerd om een ​​goede werking van de batterij te garanderen.

3. Montage

Zodra de elektroden zijn voorbereid, wordt de batterij gemonteerd. De kathode en anode zijn opgerold met een separator ertussen om een ​​cilindrische vorm te vormen. De opgerolde elektrode wordt vervolgens in een metalen bus gestoken, die dient als buitenmantel van de batterij. Het blik wordt vervolgens gevuld met elektrolyt en er wordt een afsluitdeksel op geplaatst.

4. Vorming

Nadat de batterij is gemonteerd, wordt deze onderworpen aan een vormingsproces. Het formatieproces omvat het meerdere keren opladen en ontladen van de batterij om de elektroden te activeren en de prestaties van de batterij te stabiliseren. Het vormingsproces moet zorgvuldig worden gecontroleerd om de juiste vorming van de batterij te garanderen.

5. Testen

Na het vormingsproces ondergaat de batterij strenge tests om ervoor te zorgen dat deze aan de vereiste specificaties voldoet. Het testen omvat het meten van de capaciteit, spanning en interne weerstand van de batterij. Elke batterij die de test niet doorstaat, wordt afgewezen.

6. Verpakking

Zodra de batterij de test heeft doorstaan, wordt deze verpakt en geëtiketteerd. De verpakking bevat onder meer het toevoegen van isolatiemateriaal aan de accu om kortsluiting te voorkomen en het labelen van de accu met de benodigde informatie zoals capaciteit en spanning. De verpakte batterij wordt vervolgens naar een magazijn gestuurd voor opslag of rechtstreeks naar een klant.

7. Recycling

Aan het einde van de levensduur van de batterij kan deze worden gerecycled om de waardevolle materialen zoals lithium, kobalt en nikkel terug te winnen. Het recyclingproces omvat het breken van de batterij om de elektroden te scheiden en vervolgens de elektroden chemisch te verwerken om de metalen terug te winnen. Correcte recycling van lithium-ionbatterijen is belangrijk om milieuvervuiling te verminderen en natuurlijke hulpbronnen te sparen.

Concluderend omvat het productieproces van cilindrische lithium-ionbatterijen verschillende stappen, waaronder voorbereiding van grondstoffen, voorbereiding van elektroden, assemblage, vorming, testen, verpakking en recycling. Elke stap moet zorgvuldig worden gecontroleerd om de kwaliteit en prestaties van de batterij te waarborgen. De productie van cilindrische lithium-ionbatterijen speelt een belangrijke rol bij het voeden van veel elektronische apparaten en het bevorderen van duurzame ontwikkeling.