Dans le secteur énergétique actuel, les batteries au lithium occupent une place importante grâce à leurs excellentes performances. Des 21 700 batteries lithium-ion des véhicules électriques Tesla que nous connaissons bien aux sources d'énergie de divers appareils électroniques, les batteries au lithium sont omniprésentes. Comment sont donc fabriquées ces batteries lithium hautes performances ? Explorons le mystérieux parcours de ces batteries.
Batterie au lithium fabriquer ensemble.
Les batteries au lithium se divisent principalement en deux catégories : les batteries lithium métal et les batteries lithium-ion. Ces dernières sont rechargeables et ne contiennent pas de lithium métallique. Ci-dessous, nous détaillerons, à l'aide d'images et de textes, les 21 procédés de fabrication des batteries au lithium.
- Bouillie d'électrode négative Mélange
Le mélange de la pâte d'électrode négative est une étape essentielle de la fabrication des batteries au lithium. Au cours de ce processus, les matériaux actifs de l'électrode négative, les agents conducteurs, les liants et d'autres composants sont mélangés pour former une pâte uniforme par malaxage. La pâte ainsi obtenue doit être traitée. Par exemple, des méthodes telles que le dégazage par ultrasons et le dégazage sous vide sont utilisées pour éliminer les bulles et les impuretés et améliorer la plénitude, la stabilité et la transformabilité de la pâte.
Avantages et points forts : Grâce à un mélange précis et à un processus de malaxage précis, l'homogénéité des matériaux de l'électrode négative est garantie et les performances ultérieures de la batterie sont optimales. Le dégazage par ultrasons et sous vide permet d'éliminer efficacement les fines bulles de la pâte, ce qui rend la pâte de l'électrode négative plus compacte et améliore l'efficacité de charge et de décharge, ainsi que la durée de vie de la batterie.
- Mélange de boues d'électrode positive
Le mélange des boues d'électrode positive est également extrêmement important. Il permet de mélanger les matières actives, les agents conducteurs, les liants et autres additifs de l'électrode positive pour obtenir une boue homogène, constituant ainsi la base des processus ultérieurs tels que le revêtement et le pressage. L'avantage de ce procédé est de garantir un mélange parfait du matériau d'électrode positive avec chaque composant et d'améliorer les performances et la stabilité de la batterie. Un contrôle précis du ratio de boue et des paramètres du procédé permet de préparer des matériaux d'électrode positive aux performances stables et à la qualité fiable.
Avantages et points forts : La combinaison rigoureusement sélectionnée de matériaux actifs et d'additifs pour électrode positive confère à la suspension d'électrode positive une densité énergétique élevée et de bonnes performances électrochimiques. Le processus de mélange de la suspension, rigoureusement contrôlé, assure une répartition uniforme des matériaux, réduit les écarts de performances locaux et améliore la cohérence et la fiabilité globales de la batterie.
- Revêtement
La technologie de revêtement consiste à appliquer des adhésifs et autres fluides sur un substrat, formant ainsi un film fonctionnel spécial après séchage ou durcissement au four. Elle est largement utilisée dans de nombreux secteurs, tels que l'industrie, les biens de consommation, l'électronique et l'optoélectronique. Ses avantages incluent une grande efficacité, permettant des opérations de revêtement continues et à grande vitesse ; une uniformité, garantissant une épaisseur de revêtement uniforme grâce à un système de contrôle précis ; une flexibilité, adaptée à une variété de substrats et de matériaux de revêtement ; et une protection de l'environnement, grâce à des équipements et procédés peu polluants et peu énergivores.
Avantages et points forts : Un équipement de revêtement avancé permet d'appliquer rapidement et précisément la suspension sur le substrat, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la production. Le système de contrôle de haute précision garantit une marge d'erreur d'épaisseur de revêtement très faible, garantissant ainsi la stabilité des performances de la batterie. Selon les différents types de batteries et leurs exigences, des substrats et des matériaux de revêtement adaptés peuvent être sélectionnés pour répondre aux divers besoins du marché. Parallèlement, le procédé de revêtement respectueux de l'environnement réduit l'impact sur l'environnement.
- Roulement
La presse à rouleaux décompose les matériaux d'anode et de cathode en particules plus fines ou fixe solidement plusieurs feuilles minces ensemble pour former une structure d'électrodes positive et négative étanche. Elle est composée d'un arbre principal, de meules, d'un dispositif d'alimentation, d'un système de transmission et d'un système de contrôle. Lors du fonctionnement, le matériau de la batterie au lithium est acheminé vers l'orifice d'alimentation, l'arbre principal entraîne la meule en rotation, puis le matériau est pris en sandwich entre deux meules et comprimé à la forme et aux dimensions requises. Ses caractéristiques techniques se traduisent par un rendement élevé, une uniformité, une flexibilité et un respect de l'environnement.
Avantages et points forts : Le procédé de laminage efficace permet de traiter rapidement de grandes quantités de matériaux et d'améliorer l'efficacité de la production. La répartition uniforme de la pression rapproche les matériaux des électrodes positive et négative, augmentant ainsi la densité énergétique et la durée de vie de la batterie. La flexibilité de l'équipement permet de s'adapter à des matériaux d'épaisseurs et de spécifications différentes afin de répondre aux exigences des différents modèles de batteries. En matière de protection de l'environnement, une conception silencieuse et à faible consommation d'énergie a été adoptée pour réduire l'impact environnemental.
- Refendage
Le refendage joue un rôle important dans la fabrication des batteries. Il consiste à fendre longitudinalement le film large enduit en plusieurs morceaux, puis à les enrouler en rouleaux supérieurs et inférieurs d'une largeur spécifique, en vue de l'assemblage ultérieur de la batterie.
Avantages et points forts : Un équipement de refendage de haute précision garantit une largeur uniforme des pièces polaires, réduisant ainsi les erreurs d'assemblage. La vitesse de refendage élevée améliore l'efficacité de la production et répond aux exigences de la production à grande échelle. Les pièces polaires fendues présentent des bords nets, ce qui améliore la sécurité et la stabilité des performances de la batterie.
- Cuisson des pièces polaires
La cuisson des pièces polaires vise à éliminer l'humidité et les composés organiques volatils afin d'améliorer leur stabilité et leur fiabilité. Le processus de cuisson comprend une étape de préparation, qui comprend la vérification et le préchauffage de l'équipement et le prétraitement de la pièce polaire ; une étape de cuisson, réalisée selon la durée et la température définies ; et une étape de refroidissement, qui protège la pièce polaire des dommages thermiques et stabilise ses performances.
Avantages et points forts : Une température et une durée de cuisson rigoureusement contrôlées permettent d'éliminer efficacement l'humidité et les impuretés de la pièce polaire, améliorant ainsi sa pureté et sa conductivité. Le traitement minutieux lors des étapes de préchauffage et de refroidissement assure la stabilité de la pièce polaire pendant la cuisson et réduit les déformations et les dommages causés par les variations de température. La pièce polaire cuite offre de meilleures performances et prolonge la durée de vie de la batterie.
- Enroulement
Le bobinage consiste à enrouler étroitement l'électrode positive, l'électrode négative, le séparateur et d'autres composants pour former une cellule de batterie. Un contrôle précis du bobinage assure une répartition uniforme des matériaux à l'intérieur de la batterie et améliore l'efficacité et la sécurité. Des paramètres clés tels que la vitesse, la tension et l'alignement du bobinage ont une influence importante sur les performances et la qualité de la batterie.
Avantages et points forts : Un équipement de bobinage avancé permet un contrôle précis du bobinage, assure un ajustement parfait entre les électrodes positive et négative et le séparateur, réduit les vides internes et améliore la densité énergétique de la batterie. Un réglage judicieux de la vitesse et de la tension du bobinage permet non seulement d'assurer l'efficacité de la production, mais aussi d'éviter un étirement ou un relâchement excessif des matériaux et d'améliorer la stabilité des performances de la batterie. Un bon alignement uniformise la distribution du courant à l'intérieur de la batterie et réduit les risques de surchauffe et de dommages locaux.
- Insertion du boîtier
L'insertion du boîtier est une étape clé de la production de batteries. L'insertion de la cellule dans le boîtier permet de la protéger et d'assurer la sécurité et la stabilité des performances. Ce processus comprend l'assemblage des cellules et du boîtier, l'application du mastic, la mise en place des cellules, la fermeture du boîtier et la fixation par soudage.
Avantages et points forts : Le boîtier de batterie soigneusement conçu protège efficacement les cellules des influences environnementales et améliore la sécurité de la batterie. L'application d'un produit d'étanchéité assure l'étanchéité de la batterie et empêche la pénétration d'humidité et d'impuretés, prolongeant ainsi sa durée de vie. L'assemblage précis et la fixation par soudage garantissent la solidité de la structure de la batterie et améliorent sa résistance aux chocs et aux vibrations.
- Soudage par points
Le procédé de soudage par points des batteries consiste à souder le matériau de l'électrode du composant de la batterie à la bande conductrice. Utilisant le principe de chauffage par résistance, un chauffage instantané à haute température fait fondre le matériau de soudure pour former une soudure. Le processus comprend la préparation, le réglage des paramètres de soudage, l'installation des composants de la batterie, la réalisation du soudage, le contrôle de la qualité du soudage et les retouches ou meulages. Le procédé de soudage par points est constamment optimisé et développé. Par exemple, l'introduction de la technologie de soudage robotisé améliore l'efficacité et l'optimisation des paramètres améliore la qualité et la stabilité.
Avantages et points forts : Le procédé de soudage par points permet d'obtenir des connexions rapides et fiables et d'assurer une bonne conductivité entre l'électrode et la bande conductrice. Des paramètres de soudage précis permettent de contrôler la température et la durée de soudage afin d'éviter toute détérioration excessive des matériaux de la batterie. L'utilisation de la technologie de soudage robotisé améliore la précision et l'efficacité du soudage et réduit les erreurs humaines. Un contrôle qualité rigoureux garantit la qualité de chaque soudure et améliore les performances et la fiabilité globales de la batterie.
- Pâtisserie
Le processus de cuisson des batteries élimine l'humidité à l'intérieur et à l'extérieur de la batterie pour améliorer sa stabilité et sa fiabilité. Il facilite également la circulation de la soudure et simule le vieillissement de la batterie. Ce processus comprend le réglage de la température, le chauffage et le préchauffage, la cuisson stable, le refroidissement et l'arrêt, ainsi que l'inspection et la vérification.
Avantages et points forts : Un réglage de température et un temps de cuisson raisonnables permettent d'éliminer complètement l'humidité de la batterie, de la réduire et d'améliorer ses performances d'isolation et sa stabilité. La cuisson favorise la solidification complète des points de soudure et améliore la qualité de la soudure. La simulation du vieillissement de la batterie permet de détecter d'éventuels problèmes à l'avance et de garantir sa fiabilité pendant son utilisation. Les étapes de refroidissement et de vérification garantissent que les performances de la batterie après cuisson sont conformes aux exigences.
- Injection de liquide
Dans la fabrication des batteries, l'injection de liquide contrôle la quantité et le temps d'injection de l'électrolyte liquide et injecte l'électrolyte dans la batterie depuis l'orifice d'injection. L'objectif est de former un canal ionique pour assurer la circulation réversible des ions lithium entre les feuilles d'électrodes positive et négative. Le processus comprend le prétraitement, l'injection de liquide, le placement et la détection.
Avantages et points forts : Un contrôle précis de la quantité et de la vitesse d'injection assure une répartition uniforme de l'électrolyte à l'intérieur de la batterie et forme un canal ionique performant. Le prétraitement élimine les impuretés et les résidus d'électrolyte et améliore la qualité de l'injection du liquide. Un contrôle précis du temps d'injection permet à l'électrolyte de pénétrer pleinement à l'intérieur de la batterie et d'en améliorer les performances. Une détection rigoureuse garantit la qualité de l'injection du liquide et garantit la fiabilité de la batterie.
- Souder le bouchon
Le procédé de soudage du capuchon fixe le capuchon de la batterie afin de protéger l'intérieur de la batterie des dommages et d'assurer une isolation sûre des électrodes positive et négative. Avec le développement technologique, les équipements et les technologies de soudage sont constamment optimisés pour réduire les coûts et améliorer les performances.
Avantages et points forts : Des bouchons de batterie de haute qualité protègent efficacement la structure interne de la batterie et empêchent les facteurs externes de l'endommager. Un équipement et une technologie de soudage avancés assurent une connexion solide entre le bouchon et la batterie et améliorent l'étanchéité et la sécurité de la batterie. Ce procédé optimisé réduit les coûts de production tout en améliorant les performances et la fiabilité de la batterie.
- Nettoyage
Le nettoyage des batteries lors de leur fabrication élimine la saleté, les impuretés et les résidus à leur surface afin d'améliorer leurs performances et leur durée de vie. Les méthodes de nettoyage comprennent l'immersion, la pulvérisation et les ultrasons.
Avantages et points forts : La méthode d'immersion permet d'imprégner complètement les composants de la batterie et d'éliminer les saletés tenaces en surface. La méthode de pulvérisation permet d'éliminer rapidement les impuretés de surface et d'améliorer l'efficacité du nettoyage. Le nettoyage par ultrasons utilise la vibration des ondes ultrasonores pour pénétrer dans les pores fins des composants de la batterie et éliminer en profondeur la saleté et les résidus. La combinaison de plusieurs méthodes de nettoyage garantit la propreté de la batterie et améliore ses performances et sa fiabilité.
- Stockage à sec
Le stockage à sec garantit un environnement interne sec et exempt d'humidité pour la batterie. L'humidité affecte les performances et la durée de vie de la batterie, et peut même provoquer des accidents. Les exigences environnementales comprennent le contrôle de la température à 20-30 °C et de l'humidité à 30-50 %, ainsi qu'une concentration en particules inférieure à 100 000 particules/mètre cube et une filtration de l'air. Deux méthodes sont utilisées : le séchage sous vide et le séchage à l'étuve.
Avantages et points forts : Des conditions de température et d'humidité rigoureusement contrôlées préviennent efficacement l'humidité et maintiennent les performances de la batterie. Un environnement à faible concentration de particules réduit la pollution de la batterie et améliore sa qualité. Les deux méthodes de séchage sous vide et de séchage à l'étuve peuvent être sélectionnées en fonction des différents types de batteries et de leurs exigences afin de garantir l'efficacité du séchage et d'améliorer l'efficacité de la production.
- Détection de l'alignement
L'alignement d'une batterie fait référence à la précision des positions et des angles relatifs des composants internes, ce qui est lié à la structure physique, aux performances électrochimiques et à la sécurité de la batterie. Le processus de détection comprend la préparation, le positionnement de la batterie à tester, la prise d'images, le traitement d'images, la détection des contours, le calcul et la détermination de l'alignement, ainsi que l'enregistrement des résultats. Les exigences d'alignement varient selon les types de batteries et les scénarios d'application. Par exemple, l'alignement des deux côtés des batteries au lithium est généralement de 0,02 mm près.
Avantages et points forts : Des équipements et méthodes de détection de haute précision permettent de mesurer avec précision l'alignement des composants internes de la batterie et d'en garantir la stabilité. Un bon alignement améliore les performances électrochimiques de la batterie et réduit le risque de courts-circuits internes. Des normes d'alignement strictes garantissent la qualité et la sécurité de la batterie et répondent aux besoins de différents scénarios d'application.
- Codage des cas
Le codage des boîtiers permet d'enregistrer des informations variables, telles que le numéro de lot, le code-barres et le QR code, sur le boîtier de la batterie afin de garantir la traçabilité et l'identification du produit. Les exigences de codage incluent l'exactitude du contenu, la précision de l'emplacement, la clarté, l'adhérence de l'encre et le temps de séchage.
Avantages et points forts : Un contenu de codage clair et précis facilite la traçabilité et la gestion des produits et améliore la contrôlabilité du processus de production. La position précise du codage garantit l'esthétique et la lisibilité des informations. La qualité du codage garantit la reconnaissance des codes-barres et des codes QR, facilitant ainsi la circulation et la vente des produits. L'adhérence et le temps de séchage de l'encre garantissent la durabilité du codage et le rendent résistant à l'usure et à la chute.
- Formation
La formation, également appelée activation, est un processus important dans la fabrication des batteries. Grâce aux méthodes de charge et de décharge, les substances électrochimiquement actives à l'intérieur de la batterie sont activées pour former un film d'interface électrolytique solide stable (film SEI) afin de garantir des performances élevées et un fonctionnement sûr de la batterie. Ce processus comprend des étapes telles que la formation du film SEI lors de la première charge, la charge par paliers de courant pour améliorer l'efficacité, et la décharge et la recharge pour tester les performances.
Avantages et points forts : La première charge du processus de formation permet d'activer efficacement les substances actives à l'intérieur de la batterie et de former un film SEI stable, améliorant ainsi les performances de stockage, la durée de vie, les performances énergétiques et la sécurité de la batterie. La méthode de charge par courant échelonné améliore non seulement l'efficacité de la production, mais garantit également l'uniformité et la stabilité du film SEI. Les processus de décharge et de recharge permettent de tester davantage les performances de la batterie et de garantir sa qualité.
- mesure OCV
La tension de charge (OCV) est la différence de potentiel entre les électrodes positive et négative de la batterie en circuit ouvert. Elle reflète l'état électrochimique interne de la batterie et est étroitement liée à son état de charge, sa capacité et son état de santé. Le principe de mesure consiste à déconnecter la charge externe et à attendre que la réaction chimique interne de la batterie atteigne l'équilibre, puis à mesurer la tension en circuit ouvert. Les méthodes disponibles incluent les tests statiques, les tests rapides et les tests de cycles de charge-décharge.
Avantages et points forts : Une mesure précise de l'OCV constitue une base importante pour l'évaluation des performances de la batterie, la prévision de sa durée de vie et la détection des défauts. La méthode de test statique est simple et facile à mettre en œuvre et reflète précisément l'état réel de la batterie. La méthode de test rapide permet de réduire la durée des tests et d'améliorer l'efficacité de la production. La méthode de test du cycle de charge-décharge permet d'évaluer plus précisément les performances et la stabilité de la batterie et constitue un atout majeur pour le contrôle qualité.
- Stockage à température normale
Le stockage à température normale est essentiel pour garantir la stabilité des performances et de la qualité de la batterie. Pour un stockage de courte durée, la température est maintenue entre -20 °C et 35 °C et l'humidité relative est de 65 ± 20 %. Pour un stockage de longue durée, la température est maintenue entre 10 °C et 25 °C, l'humidité relative est constante et 50 à 70 % de la charge électrique est nécessaire, avec des cycles de charge et de décharge réguliers. L'environnement de stockage doit être sec, exempt de gaz corrosifs, bien ventilé et éloigné des sources d'eau, des sources d'incendie et des températures élevées.
Avantages et points forts : Un contrôle raisonnable de la température et de l'humidité permet de maintenir les performances de la batterie stables et d'en prolonger la durée de vie. Une charge appropriée et des cycles de charge et de décharge réguliers permettent d'éviter une perte de capacité irréversible due à une autodécharge excessive. Un bon environnement de stockage préserve la batterie des influences externes et garantit sa sécurité et sa fiabilité.
- Classement des capacités
L'évaluation de la capacité des batteries consiste à trier et à filtrer les batteries selon leur capacité et leurs performances. L'enregistrement des données de charge et de décharge permet d'obtenir des données telles que la capacité et la résistance interne de chaque batterie afin de déterminer leur niveau de qualité. Les objectifs incluent le contrôle de la qualité, l'adaptation de la capacité, l'équilibrage de la tension, la sécurité et l'amélioration de l'efficacité.
Avantages et points forts : Le processus de classification des capacités permet d'identifier avec précision les batteries de qualité inégale et de garantir que chaque batterie livrée au consommateur est un produit de haute qualité, rigoureusement testé. L'adaptation des capacités améliore l'efficacité de l'utilisation combinée de plusieurs batteries et optimise les performances globales. L'équilibrage des tensions garantit les performances et la durée de vie des batteries au lithium. La classification des capacités permet de détecter les anomalies dans le processus de production, d'éviter les risques potentiels pour la sécurité et d'améliorer l'efficacité de charge et de décharge de la batterie.
- Processus final
Contrôle de l'apparence, codage, contre-inspection par scannage, emballage et entreposage des produits finis. Le processus de fabrication des batteries au lithium est complexe et méticuleux. Chaque étape est liée à la performance et à la qualité de la batterie. Du mélange des matières premières à l'inspection du produit final, chaque étape incarne la puissance de la technologie et l'esprit artisanal.
En tant que leader du secteur, Yixinfeng s'est toujours engagé à fournir des équipements et des solutions de pointe pour la fabrication de batteries au lithium. Nos nouveaux équipements ont démontré d'excellentes performances et avantages dans tous les aspects de la fabrication de batteries au lithium. Qu'il s'agisse d'équipements de revêtement précis et performants, d'équipements de bobinage stables et fiables ou d'équipements de détection intelligents, ils peuvent améliorer l'efficacité, la qualité et la compétitivité de votre production de batteries au lithium. Choisir Yixinfeng, c'est choisir la qualité et l'innovation. Ensemble, contribuons à un avenir meilleur pour la fabrication de batteries au lithium.
Machine de découpe laser flexible (spéciale pour lames et batteries empilées)
La machine de découpe laser flexible utilise la technologie laser pour la découpe. Elle génère une énergie thermique élevée grâce à la focalisation du faisceau laser pour découper les matériaux. Elle offre une qualité, une précision et une efficacité élevées, une grande simplicité d'utilisation et une sécurité optimale. Son changement s'effectue par simple pression d'une touche et son coût est faible.
Équipement de traitement de surface de pièces polaires laser
La technologie de gravure laser peut améliorer le taux de rétention du cycle de la batterie et réduire la résistance interne de la batterie, augmenter l'énergie par unité de surface de la batterie et améliorer la densité et le taux d'énergie.
Machine intégrée de découpe laser, d'enroulement et d'aplatissement (grand cylindre φ18650 - φ60140)
Yixinfeng a développé en interne un système de découpe laser avec algorithme de suivi d'énergie POS absolu. La vitesse de production est stable à 120 m/min. La machine intégrée est réglable par découpe et compatible avec les enroulements de cellules de batterie AB. Sa large plage de compatibilité permet de fabriquer tous les modèles de cellules de batterie, tels que 18/21/32/46/50/60.
Machine intégrée de collecte et de compactage des déchets d'oreille
Cette armoire à déchets est une machine intégrée de stockage et d'extrusion développée par notre entreprise pour la collecte et la compression des déchets générés lors du refendage ou du découpage des matériaux d'électrodes positives et négatives des batteries au lithium. Elle se caractérise par une utilisation simple, une évacuation aisée des déchets, un faible encombrement, un fonctionnement stable et un faible niveau sonore. La production de batteries au lithium génère une certaine quantité de déchets. Une collecte et un traitement inefficaces peuvent nuire à la propreté de l'environnement de production, voire à la sécurité. Grâce à cette machine intégrée de collecte et de compactage des déchets, les déchets sur la ligne de production peuvent être éliminés rapidement afin de maintenir un environnement de production propre et ordonné, améliorant ainsi la sécurité et la stabilité de la production. De plus, une méthode de collecte des déchets relativement efficace permet de réduire les coûts de main-d'œuvre et les délais. Du point de vue du recyclage des ressources, les déchets compactés facilitent leur traitement et leur réutilisation, ce qui favorise le recyclage des ressources et s'inscrit dans le concept de développement durable.
Machine de nettoyage automatique des éléments filtrants
La machine de nettoyage automatique des éléments filtrants est un appareil utilisé pour nettoyer les éléments filtrants. Elle utilise généralement diverses technologies et fonctions pour un nettoyage efficace et complet. Simple d'utilisation et efficace, elle permet de réduire les coûts et d'augmenter la durée de vie des éléments filtrants. Elle joue un rôle important dans le maintien des performances des équipements de production de batteries au lithium, la garantie de la qualité des produits, la maîtrise des coûts et le développement durable de l'industrie.
Machine de dépoussiérage pour la fabrication de puces de qualité mille
Cet équipement adopte une méthode de dépoussiérage en ligne. Grâce à un flux d'air injecté pulsé à haute vitesse et haute pression, des bulles de pression et des micro-vibrations sont générées pour éliminer la poussière, et le processus se répète et circule en continu. La machine de dépoussiérage pour la fabrication de puces de qualité mille offre un environnement propre, sûr et stable pour la production de batteries au lithium en contrôlant la poussière. Elle joue un rôle important dans l'amélioration de la qualité, des performances et de l'efficacité de production des batteries au lithium.
