De huidige productie-efficiëntie en opbrengst van grote cilindrische batterijen zijn nog steeds relatief laag, en er zijn nog steeds de volgende procesproblemen bij het bereiken van hoogefficiënte massaproductie:
1) Vorming van volledige tabs: de moeilijkheid ligt in het beheersen van de afvlakkingsnauwkeurigheid en -sterkte om schade aan de stroomafnemer of het genereren van vuil, stof, enz. te voorkomen.
2) Collectorplaat en postterminal: De moeilijkheid ligt in de hoge eisen aan de lasnauwkeurigheidscontrole, penetratiecontrole en drukcontrole, en zowel vals lassen als lasperforatie moeten worden vermeden.
3) Afdichtingslassen: De moeilijkheid ligt in de afwijking van het referentievlak onder hoge snelheidsomstandigheden, wat de lasnauwkeurigheid beïnvloedt. Het grootste pijnpunt is dat de vernikkelingslaag tijdens het lassen eraf valt, waardoor de schaal gaat roesten.
4) Oprollen: Het grootste pijnpunt is het onbeheersbare risico op veranderingen in de vorm van de tabs tijdens het snijden, oprollen, transporteren en oprollen. De moeilijkheid ligt in de geïntegreerde controle van laserbesturing en precisieautomatisering nadat de stans- en wikkelprocessen zijn gecombineerd, evenals in het verbeteren van de kwaliteit van het snijden van de nokken en de nauwkeurigheid van de uitlijning van de wikkelingen door middel van real-time closed-loop-controle.
5) Elektrolytvulling: Omdat de interne ruimtebenutting van de grote cilinder hoger is, is de interne spanning sterker, wat gemakkelijk kan leiden tot problemen zoals problemen bij de elektrolytinfiltratie en een lage elektrolytvulefficiëntie.
1. Moeilijkheden en oplossingen bij het vormen van volledige tabbladen
Tijdens het productieproces van grote cilindrische batterijen, om krassen op de binnenwand van de batterijblikken door het lipje te voorkomen wanneer de batterijcel in de blikken wordt geplaatst, en om het laseffect van het batterijlipje en de verzamelplaat te garanderen, vormingsproces van volledige tabbladen is vereist. Omdat grote cilindrische batterijen echter meestal gebruik maken van het volledige tabbladproces, is het aantal batterijlipjes groot en stelt het vormingsproces van volledige tabbladen hoge eisen, voornamelijk:
1) De snelheid bij het vormen van volledige tabbladen is te hoog en de elektrode kan gemakkelijk naar buiten worden gedraaid.
2) Als het vormingsproces van de volledige tab niet goed wordt gecontroleerd, ontstaat er gemakkelijk stof;
3) De kritische spanningswaarde van de collectorstructuur is laag, wat resulteert in schade aan de collector tijdens het vormgevingsproces.
2. Moeilijkheden en oplossingen voor het lasproces van collectorplaten
Laserlastechnologie is het knelpunt voor de opbrengst en productie-efficiëntie van grote cilindrische batterijen met volledige tabs. Het gaat voornamelijk om het lassen van collectorplaten, post-terminallassen en afdichtingslassen. De moeilijkheden bij het lassen van collectorplaten en batterijlippen zijn:
1) Het niet-gecoate "lege" deel van de rand is erg kort en de controle-eisen voor lasnauwkeurigheid en temperatuur zijn hoog. Technisch gezien is het noodzakelijk om zowel koudlassen als lasperforatie te vermijden, en kortsluiting van de batterij veroorzaakt door thermische krimp van de afscheider of spatbreuk als gevolg van verhoogde lastemperatuur.
2) Het probleem van het smalle procesvenster voor het lassen van koperen collectorplaten.
De belangrijkste oplossingen zijn:
1) Verbeter de lasbaarheid van collectorplaatmaterialen, zoals ontwerp met redelijke dikte, oppervlaktebehandeling, enz.
2) Verbetering van de laserlastechnologie.
3) Verbetering van online detectietechnologie voor de kwaliteit van laserlassen.
3. Moeilijkheden en oplossingen voor het postterminale lasproces
De moeilijkheid van het laserlasproces bij de postterminal is voornamelijk dat de postterminal dik is en een grote hoeveelheid energie vereist om de postterminal te penetreren. De collectorplaat is dun, waardoor de energie tijdens het lasproces moeilijk te controleren is en er gemakkelijk door de collectorplaat kan worden gelast.
De belangrijkste oplossingen zijn:
1) Specifiek ontwerp van de paal, zoals diktecontrole en oppervlaktemateriaalbehandeling.
2) Verbetering van de laserenergiecontrole en lasnauwkeurigheid.
3) Verbetering van online detectietechnologie voor de kwaliteit van laserlassen.
4. Moeilijkheden en oplossingen voor het afdichten van lassen
De moeilijkheid van seallassen ligt in: het beheersen van de lasnauwkeurigheid en -kwaliteit onder rotatieomstandigheden met hoge snelheid.
Tegelijkertijd kan laserlassen de vernikkelingslaag van de schaal gemakkelijk beschadigen, waardoor de schaal gaat roesten.
Voor dunwandige schalen is het noodzakelijk om zowel de lassterkte als de afdichtingsprestaties van de batterijcel te garanderen, en is de controle over de lasnauwkeurigheid hoger.
Anders dan kleine cilindrische batterijen hebben grote cilindrische batterijen een lagere sterkte van het blik, meer elektrolyt in de batterij en een hogere interne druk, wat hogere eisen stelt aan de drukweerstand en stabiliteit van de poort.
Naast het optimaliseren van het lasproces kan afdichtingslassen ook batterijmaterialen zoals schalen en elektrolyten optimaliseren om de interne druk van de batterij te verminderen of de roestbestendigheid van de schaal te verbeteren, om slecht lassen te verminderen en de stabiliteit van het lassen te verbeteren. effect.
5. Moeilijkheden en oplossingen voor het uitlijnen van wikkelingen
Vergeleken met kleine cilindrische batterijen is de diameter van grote cilindrische batterijen bijna verdubbeld. Wat het wikkelen van de elektrode betreft, is het grootste pijnpunt het oncontroleerbare risico op veranderingen in de vorm van het batterijlipje tijdens het snijden, oprollen en transporteren. De moeilijkheid ligt in de geïntegreerde besturing van laserbesturing en precisieautomatisering nadat de stans- en wikkelprocessen zijn samengevoegd, en de verbetering van de pooloorsnijkwaliteit en de nauwkeurigheid van de wikkeluitlijning door middel van real-time gesloten-luscontrole.
De belangrijkste oplossingen zijn:
1) Het toepassen van een geïntegreerde productiemethode voor lasersnijden en wikkelen om het risico op vormveranderingen van de batterijlipjes in de transportverbinding te verminderen.
2) Optimaliseer de materialen om de fout van grondstoffen zoals elektrode te verminderen en productiefouten bij de wikkeling te verminderen.
3) Versterk het detectiesysteem, controleer de dikte van elk binnenkomend materiaal van de elektrode, de afstand tussen de batterijlipjes, enz. in realtime, en geef feedback aan de back-end-wikkelmachine, zodat deze overeenkomstige precisie-aanpassingen kan maken, waardoor de uitlijningsnauwkeurigheid van de wikkelmachine.
6. Moeilijkheden en oplossingen voor elektrolytinfiltratie
De moeilijkheid van de infiltratie van elektrolyten is ook een van de moeilijkheden bij het productieproces van grote cilindrische batterijen. Vergeleken met kleine cilindrische batterijen is de interne ruimtebenutting van grote cilindrische batterijen hoger en neemt het gehalte aan actieve materialen (positieve en negatieve elektroden) in de batterij toe, waardoor de energiedichtheid verbetert. De compactere interne ruimte van de schaal leidt echter tot een hogere viscositeit van de elektrolyt, waardoor de bevochtigbaarheid van de elektrolyt aanzienlijk wordt verminderd. Bovendien drukt de interne uitzetting van de cilindrische batterij zelf de binnenwand van het structurele deel samen, wat zal leiden tot een vermindering van het feitelijke effectieve contact tussen het poolstuk en de elektrolyt, waardoor de daaropvolgende cyclus en capaciteit van de batterij worden beïnvloed.
De oplossing kan worden bereikt door:
1) het optimaliseren van de elektrolytformule;
2) het gebruik van klokvormige holte-injectie;
3) het op passende wijze verhogen van de vacuümdruk en het wisselen van cycli, enz. om het effect van de elektrolytinfiltratie te verbeteren en de infiltratietijd te verkorten.
