As diferenças de desempenho das células da bateria de lítio são em grande parte devido ao controle de precisão dos processos de fabricação. As empresas líderes globais alcançaram um salto qualitativo na consistência e confiabilidade celular, melhorando a precisão do controle dos principais parâmetros do processo do nível do micrômetro até o nível do nanômetro. Essa capacidade de "fabricação de precisão" tornou -se um símbolo importante da competitividade central da empresa.
1 Processo de homogeneização: a busca final da mistura de nível molecular
A tecnologia "Ultra- de alta pressão" da China. Uma certa fábrica de bateria adota um sistema de homogeneização de alta pressão de 300MPA para dispersar as partículas na pasta de eletrodo positiva em um tamanho de partícula d 50=1 μm (o processo tradicional é de 5 μm) através da cisão da pressão ({6}}}}, e o tamanho da partida e o tamanho da partida (6}. Essa "mistura de nível molecular" distribui uniformemente a substância ativa, o agente condutor e o aglutinante na pasta, resultando em um desvio de densidade de superfície inferior a 2% para a folha de eletrodo revestida, que é 60% menor que os processos tradicionais. O teste de uma certa célula de bateria de energia mostra que essa tecnologia reduz a diferença de capacidade entre as células de 5%para 1%e melhora a consistência do ciclo em 20%.
O sistema de "monitoramento de viscosidade on -line" da Alemanha. Durante o processo de homogeneização, o método de espalhamento a laser é usado para monitorar a viscosidade da pasta em tempo real (com precisão de ± 0,1MPa · s), e o algoritmo AI é usado para ajustar automaticamente a velocidade e o tempo de agitação para garantir que o desvio de viscosidade entre lotes seja inferior a 3%. Combinado com o equipamento "Twin - parafuso de homogeneização contínua" (com uma capacidade de produção de 5 toneladas/hora), ele garante a mistura de qualidade e aumenta a eficiência da produção em três vezes. Depois de aplicar essa tecnologia em uma certa fábrica de células de bateria de armazenamento de energia, a taxa de sucata da pasta diminuiu de 2% para 0,5%, economizando um custo anual de 12 milhões de yuan.
2 Pressionamento de revestimento e rolagem: controle geométrico com precisão Micron
O processo de "revestimento de extrusão de fenda estreito" do Japão. A máquina de revestimento de uma determinada empresa adota bombas de parafuso de precisão importadas (precisão do fluxo ± 0,5%), combinadas com medidores de espessura do laser (precisão ± 1 μm), para controlar a densidade extrema da superfície dentro de ± 1g/m ². Seu sistema de secagem composto "ar quente+infravermelho" (precisão do controle de temperatura ± 1 grau) garante que o teor de umidade do polarizador seja inferior a 20ppm, evitando a geração de gás nos processos subsequentes. Na produção de uma certa célula de bateria cilíndrica, esse processo reduz o erro de alinhamento durante o enrolamento, fazendo a curvatura da peça do pólo menor que 0,5 mm/m.
A tecnologia "Roller adaptável" nos Estados Unidos. A prensa de rolos está equipada com um sensor de pressão (precisão ± 1n) e a espessura fechada - controle de loop (tempo de resposta 10ms), que pode ajustar automaticamente a pressão (intervalo de 0-500kn) de acordo com a diferença de densidade em diferentes áreas do polarizador, que a densidade de compactação do polarizador é menor de 0,02g/cm. Usando "Pressioning Roller segmentado" (pressionamento de luz seguido de prensagem pesada), o destacamento da substância ativa é evitado e a resistência à casca do polarizador é aumentada para 1,5N/cm, que é 50% maior que a de um único rolo pressionando. Depois de passar nesse processo, a taxa de retenção de capacidade dos pedaços de pólo de uma certa célula de bateria quadrada aumentou 8% após 500 ciclos.
3 Assembléia e injeção de líquido: garantia de vedação para lacunas em nanoescala
Controle de precisão da "soldagem a laser" na Coréia do Sul. Na soldagem da tampa superior da célula da bateria, é usado um laser verde (comprimento de onda 532nm), com um diâmetro de ponto controlado a 50 μm, um desvio de profundidade de soldagem de<5 μ m, and a uniform weld width (± 3 μ m). The airtightness reaches 1 × 10 ⁻⁸ Pa · m ³/s (helium mass spectrometry leak detection). This high-precision welding ensures that the battery cell does not leak during high-temperature cycling at 100 ℃, which is 10 times more reliable than traditional ultrasonic welding. After being applied in a certain power battery factory, the defect rate of battery cells decreased from 100ppm to 10ppm.
A inovação da China em "injeção quantitativa de líquido". Adotando o processo de injeção composta "Pesando+a vácuo": primeiro pese o peso do eletrólito usando um equilíbrio de precisão -- (precisão ± 0,1mg) e, em seguida, injete a solução em um ambiente de vácuo de-} 95KPA para garantir uma desvio de menos de 0,5% no volume de injeção. Combinado com o "posicionamento estático de vários estágios" (alternar o vácuo e a pressão atmosférica), garantindo que o eletrólito se infiltra totalmente nos eletrodos, a eficiência inicial de carga e descarga da célula da bateria seja aumentada para 92%, 3% mais alta que a injeção tradicional de líquido. Uma certa fábrica de células de bateria de armazenamento de energia reduziu o ciclo de produção do processo de injeção de 2 horas para 1 hora por meio dessa tecnologia.
A revolução da precisão de fabricação das células da bateria de lítio está levando a indústria da "expansão da escala" para a "competição de qualidade". No futuro, com a aplicação de tecnologias como o gêmeo digital (processo de otimização de simulação virtual) e a deposição da camada atômica (revestimento em nanoescala), a precisão da fabricação romperá as barreiras em nanoescala, alcançará a produção de "defeitos zero" e atingirá novos alturas no desempenho e confiabilidade das células da bateria de lítio.