Herstellungsverfahren für Lithium-Ionen-Batterien

Der Produktionsprozess von Lithium-Ionen-Batterien ist relativ kompliziert, und der wichtige Produktionsprozess umfasst hauptsächlich die Rühr- und Beschichtungsphase (vordere Phase) der Elektrodenproduktion, die Wickelflüssigkeitsinjektionsphase (mittlere Phase) der Zellsynthese und die Verpackungsinspektionsphase der chemischen Bildung und Verpackung (Nachstufe).
Die Lithiumbatterieausrüstung, die dem Front-End-Prozess der Lithiumbatterieproduktion entspricht, umfasst hauptsächlich Vakuummischer, Beschichtungsmaschinen, Walzenpressen usw.; Der Middle-End-Prozess umfasst hauptsächlich Stanzmaschinen, Wickelmaschinen, Stapelmaschinen, Flüssigkeitseinspritzmaschinen usw.; Der Back-End-Prozess umfasst chemische Umformmaschinen. , Kapazitätsprüfgeräte, Prozesslager- und Logistikautomatisierung usw. Darüber hinaus erfordert die Produktion von Batteriepacks Packautomatisierungsgeräte.

Front-End-Produktionsprozess für Lithiumbatterien
Die Elektrodenherstellung hängt mit der Kernleistung der Batterie zusammen
Das Ergebnis des Lithium-Ionen-Batterie-Frontend-Prozesses ist die Vorbereitung der positiven und negativen Elektroden der Lithium-Ionen-Batterie. Der erste Prozess ist das Rühren, d. h. das gleichmäßige Mischen der positiven und negativen Festkörperbatteriematerialien, die Zugabe eines Lösungsmittels und das Einrühren dieser Materialien mit einem Vakuummischer zu einer Aufschlämmung. Das Rühren der Zutaten ist die Grundlage für den Folgeprozess von Lithiumbatterien, und ein qualitativ hochwertiges Rühren ist die Grundlage für den qualitativ hochwertigen Abschluss nachfolgender Beschichtungs- und Walzprozesse.
Dem Beschichtungs- und Walzprozess folgt das Schlitzen, das heißt, die Beschichtung wird einem Schlitzprozess unterzogen. Wenn während des Schlitzvorgangs Grate entstehen, besteht ein Sicherheitsrisiko bei der anschließenden Montage, der Elektrolyteinspritzung und anderen Vorgängen und sogar beim Batterienutzungsprozess. Daher sind die Front-End-Geräte im Lithiumbatterie-Produktionsprozess, wie Mischer, Beschichtungsmaschinen, Walzenpressen und Schneidemaschinen, die Kernmaschinen der Batterieherstellung, die mit der Qualität der gesamten Produktionslinie zusammenhängen. Daher macht der Wert (die Menge) der Front-End-Ausrüstung die gesamte Lithiumbatterie aus. Der Anteil automatisierter Produktionslinien ist mit etwa 35 Prozent am höchsten.

Verfahren im Mittelteil der Lithiumbatterie
Effizienz steht an erster Stelle, Wickeln geht vor Laminieren
Im Herstellungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien besteht der mittlere Prozess hauptsächlich darin, die Formung der Batterie abzuschließen. Der wichtige Prozess umfasst die Blechherstellung, das Wickeln von Polstücken, das Stanzen, das Formen von Zellwicklungen und das Formen von Laminierungen usw., was derzeit einen relativ harten Wettbewerb unter inländischen Geräteherstellern darstellt. Ein Gebiet in China, auf das etwa 30 Prozent des Wertes der Produktionslinien für Lithium-Ionen-Batterien entfallen.
Derzeit gibt es hauptsächlich zwei Arten von Zellherstellungsprozessen für Lithium-Ionen-Leistungsbatterien: Wickeln und Stapeln. Die entsprechenden Batteriestrukturen sind hauptsächlich zylindrisch, quadratisch und weich gepackt. Zylindrische und quadratische Batterien werden hauptsächlich durch Wickelverfahren hergestellt, und bei weichgepackten Batterien wird hauptsächlich das Laminierungsverfahren verwendet. Der Zylinder wird hauptsächlich durch 18650 und 26650 repräsentiert (Tesla hat unabhängig die 21700-Batterie entwickelt, die in der gesamten Branche gefördert wird). Die Aluminiumschale basiert hauptsächlich auf dem Wickelverfahren.

Die Struktur von Softpacks richtet sich hauptsächlich an den High-End-Digitalmarkt und die Gewinnspanne pro Produkteinheit ist relativ hoch. Unter den gleichen Leistungsbedingungen ist der relative Gewinn höher als der von Batterien mit Aluminiumhülle. Da es bei Batterien mit Aluminiumgehäuse leicht zu Skaleneffekten kommt, sind die Produktqualifikationsrate und die Kosten leicht zu kontrollieren. Beide erzielen derzeit in ihren jeweiligen Marktbereichen erhebliche Gewinne und es ist für beide in absehbarer Zukunft schwierig, sie vollständig zu ersetzen.
Da durch den Wickelprozess eine Hochgeschwindigkeitsproduktion von Batteriezellen durch die Geschwindigkeit erreicht werden kann und die Geschwindigkeit, die durch die Stapeltechnologie erhöht werden kann, begrenzt ist, verwenden die aktuellen Lithium-Ionen-Batterien für den Hausgebrauch hauptsächlich den Wickelprozess, sodass das Versandvolumen von Die Anzahl der Wickelmaschinen ist derzeit größer als die der Stapelmaschinen.
Der bisherige Prozess entsprechend der Wickel- und Laminierfertigung ist die Herstellung und das Stanzen von Polschuhen. Die Blechherstellung umfasst das Schweißen der Polstücke/Laschen nach dem Schlitzen, das Entstauben der Polstücke, das Aufkleben von Schutzband, das Umwickeln der Laschen und das Wickeln bzw. Ablängen, wobei die Wickelpolstücke für die anschließende vollautomatische Wicklung verwendet werden. Das Festlängen-Schneidpolstück ist wird zum anschließenden halbautomatischen Aufziehen verwendet; Der gestanzte Polschuh dient zum Stanzen und Formen der geschlitzten Polschuhwicklung für den anschließenden Laminierungsprozess.
In Bezug auf die Verpackung und das Schweißen von Lithiumbatterien sind alle führenden Hersteller von Lasertechnologieintegrationen und -anwendungen von Lianying, Han und Everbright beteiligt, die die Nachfrage decken können und nicht importieren müssen.

Back-End-Prozessablauf für Lithiumbatterien
Die Volumentrennung ist die zentrale Verbindung
Der Postproduktionsprozess von Lithiumbatterien umfasst hauptsächlich vier Prozesse: Kapazitätstrennung, Bildung, Prüfung sowie Verpackung und Lagerung, die etwa 35 Prozent des Wertes der Produktionslinie ausmachen. Formation und Kapazitätstrennung sind die wichtigsten Glieder im Back-End-Prozess, und die geformte Batterie wird aktiviert und getestet. Aufgrund des langen Lade- und Entladetestzyklus der Batterie ist der Wert der Ausrüstung am höchsten. Der wichtige Zweck des Bildungsprozesses besteht darin, die Batteriezellen nach der Verpackung durch Flüssigkeitseinspritzung zu laden und zu aktivieren, und der Kapazitätstrennungsprozess besteht darin, die Batteriekapazität und andere elektrische Leistungsparameter nach der Aktivierung der Batterie zu testen und zu klassifizieren. Die Formation und Volumentrennung erfolgt durch die Formationsmaschine und die Volumentrennmaschine, üblicherweise durch ein automatisiertes Volumentrenn- und Formationssystem.