लिथियम बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेसाठी पूर्ण मॅन्युअल

लिथियम बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेसाठी पूर्ण मॅन्युअल

आयन बॅटरी ही एक जटिल प्रणाली आहे ज्यामध्ये सकारात्मक इलेक्ट्रोड, नकारात्मक इलेक्ट्रोड, विभाजक, इलेक्ट्रोलाइट, वर्तमान संग्राहक आणि बाइंडर, प्रवाहकीय एजंट इ. समाविष्ट असलेल्या प्रतिक्रियांमध्ये सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या विद्युत रासायनिक अभिक्रिया, लिथियम आयन आणि इलेक्ट्रॉन वहन आणि उष्णता प्रसार यांचा समावेश होतो. लिथियम बॅटरीची उत्पादन प्रक्रिया तुलनेने लांब आहे, ज्यामध्ये 50 पेक्षा जास्त प्रक्रियांचा समावेश आहे.

उत्पादन प्रक्रियेतील काही फरकांसह लिथियम बॅटरी त्यांच्या स्वरूपानुसार दंडगोलाकार बॅटरी, चौरस बॅटरी आणि सॉफ्ट पॅक बॅटरीमध्ये विभागल्या जाऊ शकतात. तथापि, एकंदरीत, लिथियम बॅटरी उत्पादन प्रक्रिया पुढील प्रक्रिया (इलेक्ट्रोड निर्मिती), मध्यम प्रक्रिया (सेल संश्लेषण) आणि मागील प्रक्रिया (निर्मिती आणि पॅकेजिंग) मध्ये विभागली जाऊ शकते. लिथियम-आयन बॅटरीच्या उच्च सुरक्षा कार्यक्षमतेच्या आवश्यकतांमुळे, बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेत लिथियम-आयन उपकरणांची अचूकता, स्थिरता आणि ऑटोमेशन पातळीसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता आहेत.

लिथियम बॅटरी उपकरणे ही एक प्रक्रिया उपकरणे आहेत जी सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्री, विभाजक सामग्री आणि इलेक्ट्रोलाइट सारख्या कच्च्या मालाची निर्मिती करण्यासाठी ऑर्डर केलेल्या प्रक्रियांचा वापर करतात. लिथियम बॅटरी उपकरणांचा लिथियम बॅटरीच्या कार्यक्षमतेवर आणि किमतीवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो आणि ते निर्धारक घटकांपैकी एक आहे. वेगवेगळ्या प्रक्रियेच्या प्रवाहानुसार, लिथियम बॅटरी उपकरणे फ्रंट-एंड उपकरणे, मध्य-स्टेज उपकरणे आणि बॅक-एंड उपकरणांमध्ये विभागली जाऊ शकतात. लिथियम बॅटरी उत्पादन लाइनमध्ये, फ्रंट-एंड, मिड-स्टेज आणि बॅक-एंड उपकरणांचे मूल्य अंदाजे 4:3:3 आहे.

मागील प्रक्रियेचे उत्पादन लक्ष्य (सकारात्मक आणि नकारात्मक) इलेक्ट्रोड प्लेट्सचे उत्पादन पूर्ण करणे आहे. मागील टप्प्यातील मुख्य प्रक्रियेमध्ये मिक्सिंग, कोटिंग, रोलिंग, स्लिटिंग, स्लाइसिंग आणि डाय-कटिंग यांचा समावेश होतो. उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने समाविष्ट आहे: मिक्सर, कोटिंग मशीन, रोलर प्रेस, स्लिटिंग मशीन, स्लाइसिंग मशीन, डाय-कटिंग मशीन इ.

स्लरी मिक्सिंग (उपकरणे वापरलेले: व्हॅक्यूम मिक्सर) म्हणजे सकारात्मक आणि नकारात्मक सॉलिड-स्टेट बॅटरी मटेरियल समान रीतीने मिसळणे आणि नंतर त्यांना स्लरीमध्ये ढवळण्यासाठी सॉल्व्हेंट जोडणे. स्लरी मिक्सिंग हा मागील प्रक्रियेचा प्रारंभ बिंदू आहे आणि त्यानंतरच्या कोटिंग, रोलिंग आणि इतर प्रक्रिया पूर्ण करण्यासाठी पाया आहे.

कोटिंग (उपकरणे वापरलेले: कोटिंग मशीन) म्हणजे धातूच्या फॉइलवर ढवळलेल्या स्लरीला समान रीतीने कोट करणे आणि सकारात्मक आणि नकारात्मक प्लेट्स बनवण्यासाठी ते कोरडे करणे. मागील प्रक्रियेचा मुख्य दुवा म्हणून, कोटिंग प्रक्रियेच्या अंमलबजावणीची गुणवत्ता पूर्ण झालेल्या बॅटरीच्या सातत्य, सुरक्षितता आणि आयुर्मानावर खोलवर परिणाम करते. म्हणून, कोटिंग मशीन मागील प्रक्रियेतील सर्वात मौल्यवान उपकरणे आहे.

रोलर प्रेसिंग (उपकरणे वापरलेले: रोलर प्रेस) म्हणजे लेपित इलेक्ट्रोडला आणखी कॉम्पॅक्ट करणे, ज्यामुळे बॅटरीची ऊर्जा घनता वाढते. रोल केलेल्या इलेक्ट्रोडचा सपाटपणा त्यानंतरच्या स्लिटिंग प्रक्रियेच्या प्रक्रियेच्या प्रभावावर थेट परिणाम करतो आणि इलेक्ट्रोडमधील सक्रिय पदार्थांची एकसमानता देखील अप्रत्यक्षपणे बॅटरी सेलच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम करते.

स्प्लिटिंग (उपकरणे वापरलेली: स्लिटिंग मशीन) ही खांबाच्या तुकड्यांच्या विस्तृत कॉइलला आवश्यक रुंदीच्या अनेक अरुंद तुकड्यांमध्ये सतत चिरण्याची प्रक्रिया आहे. कटिंग दरम्यान इलेक्ट्रोड प्लेटचे फ्रॅक्चर बिघाड हे कातरण क्रियेमुळे होते आणि कापल्यानंतर काठाची गुळगुळीतता (बर्स किंवा बकलिंगशिवाय) स्लिटिंग मशीनच्या कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन करण्याची गुरुकिल्ली आहे.

उत्पादन (उपकरणे वापरलेले: उत्पादन मशीन) मध्ये कापलेल्या इलेक्ट्रोडच्या तुकड्यांचे इलेक्ट्रोड कान वेल्डिंग करणे, संरक्षक टेप लावणे, इलेक्ट्रोड कानांना गोंदाने गुंडाळणे किंवा इलेक्ट्रोड कान तयार करण्यासाठी लेसर कटिंग वापरणे समाविष्ट आहे, ज्याचा वापर त्यानंतरच्या वळण प्रक्रियेसाठी केला जाऊ शकतो. डाय-कटिंग (उपकरणे वापरलेले: डाय-कटिंग मशीन) ही त्यानंतरच्या प्रक्रियेसाठी पंचिंग आणि लेपित ध्रुवीय प्लेट्स तयार करण्याची प्रक्रिया आहे.

बॅटरी पेशींचे उत्पादन पूर्ण करणे हे मध्य प्रक्रियेचे उत्पादन लक्ष्य आहे. विविध प्रकारच्या लिथियम बॅटरीच्या मध्य प्रक्रियेचे तंत्रज्ञान रोडमॅप आणि उत्पादन लाइन उपकरणांमध्ये फरक आहेत. इंटरमीडिएट प्रक्रियेचे सार म्हणजे असेंबली प्रक्रिया, विशेषत: डायाफ्राम आणि इलेक्ट्रोलाइटसह मागील प्रक्रियेपासून बनविलेल्या (सकारात्मक आणि नकारात्मक) इलेक्ट्रोड प्लेट्सची व्यवस्थित असेंब्ली. स्क्वेअर (रोल), दंडगोलाकार (रोल) आणि लवचिक (स्तरित) बॅटरीच्या विविध ऊर्जा साठवण संरचनांमुळे, मधल्या प्रक्रियेत विविध प्रकारच्या लिथियम बॅटरीच्या तंत्रज्ञान रोडमॅप आणि उत्पादन लाइन उपकरणांमध्ये स्पष्ट फरक आहेत. विशेषतः, चौरस आणि दंडगोलाकार बॅटरीच्या मधल्या टप्प्यातील मुख्य प्रक्रियांमध्ये विंडिंग, लिक्विड इंजेक्शन आणि पॅकेजिंग यांचा समावेश होतो. समाविष्ट उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने समाविष्ट आहे: विंडिंग मशीन, लिक्विड इंजेक्शन मशीन, पॅकेजिंग उपकरणे (शेल इन्सर्शन मशीन, ग्रूव्ह रोलिंग मशीन, सीलिंग मशीन, वेल्डिंग मशीन), इ; सॉफ्ट पॅक बॅटरीच्या मधल्या टप्प्यातील मुख्य प्रक्रियेमध्ये लॅमिनेशन, लिक्विड इंजेक्शन आणि पॅकेजिंग यांचा समावेश होतो आणि उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने लॅमिनेशन मशीन, लिक्विड इंजेक्शन मशीन, पॅकेजिंग उपकरणे इ.

विंडिंग (उपकरणे वापरलेले: विंडिंग मशीन) ही उत्पादन प्रक्रियेद्वारे उत्पादित इलेक्ट्रोड प्लेट्स किंवा वाइंडिंग डाय कटिंग मशीनद्वारे लिथियम-आयन बॅटरी सेलमध्ये वळण करण्याची प्रक्रिया आहे, मुख्यतः चौरस आणि गोलाकार लिथियम-आयन बॅटरीच्या उत्पादनासाठी वापरली जाते. वळण यंत्र दोन श्रेणींमध्ये विभागले जाऊ शकते: चौरस वळण मशीन आणि दंडगोलाकार विंडिंग मशीन, जे अनुक्रमे चौरस आणि दंडगोलाकार लिथियम बॅटरीच्या उत्पादनासाठी वापरले जातात. दंडगोलाकार वळणाच्या तुलनेत, स्क्वेअर वळण प्रक्रियेत ताण नियंत्रणासाठी जास्त आवश्यकता असते, त्यामुळे स्क्वेअर वळण यंत्राची तांत्रिक अडचण जास्त असते.

लॅमिनेशन (उपकरणे वापरलेले: लॅमिनेटिंग मशीन) ही डाय-कटिंग प्रक्रियेदरम्यान उत्पादित वैयक्तिक इलेक्ट्रोड प्लेट्स लिथियम-आयन बॅटरी पेशींमध्ये स्टॅक करण्याची प्रक्रिया आहे, मुख्यतः सॉफ्ट पॅक बॅटरीच्या उत्पादनासाठी वापरली जाते. चौरस आणि दंडगोलाकार पेशींच्या तुलनेत, सॉफ्ट पॅक पेशींचे ऊर्जा घनता, सुरक्षितता आणि डिस्चार्ज कार्यक्षमतेमध्ये महत्त्वपूर्ण फायदे आहेत. तथापि, लॅमिनेटिंग मशीनद्वारे एकल स्टॅकिंग कार्य पूर्ण करण्यासाठी समांतर आणि जटिल यंत्रणा सहकार्याने अनेक उप प्रक्रियांचा समावेश होतो आणि स्टॅकिंग कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी जटिल डायनॅमिक नियंत्रण समस्यांचे निराकरण करणे आवश्यक आहे; वळण यंत्राचा वेग थेट विंडिंग कार्यक्षमतेशी संबंधित आहे आणि कार्यक्षमता सुधारण्याचे साधन तुलनेने सोपे आहेत. सध्या, लॅमिनेटेड पेशी आणि जखमेच्या पेशींमध्ये उत्पादन कार्यक्षमता आणि उत्पन्नामध्ये अंतर आहे.

लिक्विड इंजेक्शन मशीन (वापरले जाणारे उपकरण: लिक्विड इंजेक्शन मशीन) बॅटरीचे इलेक्ट्रोलाइट सेलमध्ये परिमाणात्मकपणे इंजेक्ट करण्यासाठी वापरले जाते.

सेल पॅकेजिंग (शेल इन्सर्टेशन मशीन, ग्रूव्ह रोलिंग मशीन, सीलिंग मशीन, वेल्डिंग मशीन यासारखी उपकरणे वापरणे) सेल शेलमध्ये कॉइल कोर ठेवणे समाविष्ट आहे.

प्रक्रियेच्या नंतरच्या टप्प्याचे उत्पादन लक्ष्य पॅकेजिंगमध्ये परिवर्तन पूर्ण करणे आहे. मधल्या टप्प्यानुसार, लिथियम बॅटरी सेलची कार्यात्मक रचना तयार केली गेली आहे, आणि नंतरच्या टप्प्याचे महत्त्व म्हणजे ते सक्रिय करणे, चाचणी, वर्गीकरण आणि असेंबली करणे आणि सुरक्षित आणि स्थिर लिथियम बॅटरी उत्पादन तयार करणे. प्रक्रियेच्या नंतरच्या टप्प्यातील मुख्य प्रक्रियांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश होतो: निर्मिती, पृथक्करण, चाचणी, वर्गीकरण, इत्यादी. उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने समाविष्ट आहे: चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटर्स, चाचणी उपकरणे इ.

निर्मिती (चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटर वापरणे) ही बॅटरी सेलला पहिल्या चार्जद्वारे सक्रिय करण्याची प्रक्रिया आहे, ज्या दरम्यान लिथियम बॅटरीचे "प्रारंभ" साध्य करण्यासाठी नकारात्मक इलेक्ट्रोड पृष्ठभागावर एक प्रभावी पॅसिव्हेशन फिल्म (SEI फिल्म) तयार केली जाते. विभाजन क्षमता (वापरलेली उपकरणे: चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटर), ज्याला "विश्लेषण क्षमता" देखील म्हणतात, बॅटरी सेलची क्षमता मोजण्यासाठी डिझाइन मानकांनुसार रूपांतरित बॅटरी सेल चार्ज आणि डिस्चार्ज करण्याच्या प्रक्रियेचा संदर्भ देते. बॅटरी सेलची चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रिया निर्मिती आणि कॅपेसिटन्स पृथक्करण प्रक्रियेद्वारे चालते, म्हणून चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटर ही सर्वात सामान्यपणे वापरली जाणारी मागील कोर उपकरणे आहेत. चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटरचे किमान कार्यरत युनिट "चॅनेल" आहे. एक "युनिट" (बॉक्स) अनेक "चॅनेल" चे बनलेले असते आणि चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग मोटर तयार करण्यासाठी अनेक "युनिट्स" एकत्र केले जातात.

चाचणी (वापरलेली उपकरणे: चाचणी उपकरणे) चार्जिंग, डिस्चार्ज आणि विश्रांतीपूर्वी आणि नंतर केली पाहिजेत; क्रमवारी लावणे म्हणजे शोध परिणामांवर आधारित विशिष्ट मानकांनुसार तयार केलेल्या आणि विभाजित केलेल्या बॅटरीचे वर्गीकरण आणि निवड. शोध आणि वर्गीकरण प्रक्रियेचे महत्त्व केवळ अयोग्य उत्पादने काढून टाकण्यासाठीच नाही तर लिथियम-आयन बॅटरीच्या व्यावहारिक अनुप्रयोगांमध्ये, पेशी सहसा समांतर किंवा मालिकेत एकत्र केल्या जातात. म्हणून, समान कार्यक्षमतेसह सेल निवडल्याने बॅटरीची इष्टतम एकूण कामगिरी साध्य करण्यात मदत होऊ शकते.

लिथियम बॅटरीचे उत्पादन लिथियम बॅटरी उत्पादन उपकरणांपासून वेगळे केले जाऊ शकत नाही. बॅटरीमध्येच वापरल्या जाणाऱ्या साहित्याव्यतिरिक्त, उत्पादन प्रक्रिया आणि उत्पादन उपकरणे हे महत्त्वाचे घटक आहेत जे बॅटरीची कार्यक्षमता निर्धारित करतात. सुरुवातीच्या काळात, चीनची लिथियम बॅटरी उपकरणे प्रामुख्याने आयातीवर अवलंबून होती. अनेक वर्षांच्या जलद विकासानंतर, चिनी लिथियम बॅटरी उपकरण कंपन्यांनी तंत्रज्ञान, कार्यक्षमता, स्थिरता आणि इतर बाबींमध्ये हळूहळू जपानी आणि कोरियन उपकरण कंपन्यांना मागे टाकले आहे आणि किंमत-प्रभावीता, विक्रीनंतरची देखभाल आणि इतर पैलूंमध्ये फायदे आहेत. सध्या, देशांतर्गत लिथियम बॅटरी उपकरण उद्योगांचा एक क्लस्टर तयार झाला आहे आणि आंतरराष्ट्रीय बाजारपेठेत प्रवेश करणाऱ्या चीनच्या उच्च-श्रेणी उपकरणांसाठी एक व्यवसाय कार्ड बनले आहे. लिथियम बॅटरी लीडर्सच्या उभ्या युती आणि परदेशातील विस्तारामुळे, लिथियम बॅटरी उपकरणांना डाउनस्ट्रीम विस्ताराचा फायदा झाला आहे आणि वेगवान वाढीच्या संधींचा एक नवीन कालावधी सुरू झाला आहे.