กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
Aug 17, 2023
กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนค่อนข้างซับซ้อน และกระบวนการผลิตที่สำคัญส่วนใหญ่ครอบคลุมขั้นตอนการกวนและการเคลือบ (ขั้นตอนด้านหน้า) ของการผลิตอิเล็กโทรด ขั้นตอนการฉีดของเหลวที่คดเคี้ยว (ขั้นตอนกลาง) ของการสังเคราะห์เซลล์ และขั้นตอนการตรวจสอบบรรจุภัณฑ์ ของการก่อตัวและบรรจุภัณฑ์ทางเคมี (หลังเวที)
อุปกรณ์แบตเตอรี่ลิเธียมที่สอดคล้องกับกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนหน้าส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องผสมสูญญากาศ เครื่องเคลือบ เครื่องรีดลูกกลิ้ง ฯลฯ กระบวนการระดับกลางส่วนใหญ่ประกอบด้วยเครื่องตัดไดคัท เครื่องม้วน เครื่องซ้อน เครื่องฉีดของเหลว ฯลฯ กระบวนการส่วนหลังรวมถึงเครื่องขึ้นรูปด้วยสารเคมี , อุปกรณ์ทดสอบกำลังการผลิต, กระบวนการคลังสินค้าและระบบลอจิสติกส์อัตโนมัติ ฯลฯ นอกจากนี้ การผลิตชุดแบตเตอรี่ยังต้องใช้อุปกรณ์ระบบอัตโนมัติของชุดอีกด้วย
กระบวนการผลิตส่วนหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียม
การผลิตอิเล็กโทรดเกี่ยวข้องกับประสิทธิภาพหลักของแบตเตอรี่
ผลลัพธ์ของกระบวนการส่วนหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนคือการเตรียมขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน กระบวนการแรกคือการกวน นั่นคือ ผสมวัสดุแบตเตอรี่โซลิดสเตตบวกและลบเท่าๆ กัน เพิ่มตัวทำละลาย และกวนให้เป็นสารละลายโดยใช้เครื่องผสมสุญญากาศ การกวนส่วนผสมเป็นพื้นฐานของกระบวนการต่อมาของแบตเตอรี่ลิเธียม และการกวนคุณภาพสูงเป็นพื้นฐานสำหรับกระบวนการเคลือบและการรีดในภายหลังให้มีคุณภาพสูง
กระบวนการเคลือบและการรีดตามมาด้วยการตัด นั่นคือการเคลือบจะต้องผ่านกระบวนการตัด หากเสี้ยนปรากฏขึ้นในระหว่างกระบวนการตัด จะทำให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัยในการประกอบครั้งต่อไป การฉีดอิเล็กโทรไลต์ และขั้นตอนอื่นๆ และแม้แต่กระบวนการใช้แบตเตอรี่ ดังนั้นอุปกรณ์ส่วนหน้าในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียม เช่น เครื่องผสม เครื่องเคลือบ เครื่องรีดลูกกลิ้ง และเครื่องตัด จึงเป็นเครื่องจักรหลักในการผลิตแบตเตอรี่ที่เกี่ยวข้องกับคุณภาพของสายการผลิตทั้งหมด ดังนั้นมูลค่า (จำนวน) ของอุปกรณ์ส่วนหน้าจะคิดเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมทั้งหมด สัดส่วนของสายการผลิตแบบอัตโนมัติสูงที่สุดประมาณร้อยละ 35
กระบวนการส่วนตรงกลางของแบตเตอรี่ลิเธียม
ประสิทธิภาพต้องมาก่อน การม้วนจะเกิดขึ้นก่อนการเคลือบ
ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน กระบวนการขั้นกลางคือการขึ้นรูปแบตเตอรี่ให้เสร็จสมบูรณ์เป็นหลัก กระบวนการที่สำคัญ ได้แก่ การผลิตแผ่น การพันชิ้นส่วนเสา การตัดด้วยไดคัท การขึ้นรูปเซลล์และการขึ้นรูปการเคลือบ ฯลฯ ซึ่งปัจจุบันเป็นการแข่งขันที่ค่อนข้างรุนแรงในหมู่ผู้ผลิตอุปกรณ์ในประเทศ พื้นที่ของจีน คิดเป็นประมาณร้อยละ 30 ของมูลค่าสายการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
ในปัจจุบัน กระบวนการผลิตเซลล์สำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังหลักๆ มีอยู่ 2 ประเภท ได้แก่ การม้วนและการซ้อน โครงสร้างแบตเตอรี่ที่สอดคล้องกันส่วนใหญ่เป็นทรงกระบอก สี่เหลี่ยมจัตุรัส และบรรจุแบบอ่อน แบตเตอรี่ทรงกระบอกและสี่เหลี่ยมส่วนใหญ่ผลิตโดยกระบวนการม้วน และแบตเตอรี่แบบนิ่ม ส่วนใหญ่จะใช้กระบวนการเคลือบ กระบอกสูบส่วนใหญ่แสดงโดย 18650 และ 26650 (Tesla ได้พัฒนาแบตเตอรี่ 21700 อย่างอิสระซึ่งได้รับการส่งเสริมในอุตสาหกรรมทั้งหมด) โดยพื้นฐานแล้วเปลือกอลูมิเนียมจะขึ้นอยู่กับกระบวนการม้วนเป็นหลัก
โครงสร้างของซอฟต์แพ็คมุ่งเป้าไปที่ตลาดดิจิทัลระดับไฮเอนด์เป็นหลัก และอัตรากำไรต่อหน่วยผลิตภัณฑ์ค่อนข้างสูง ภายใต้เงื่อนไขเอาต์พุตเดียวกัน กำไรสัมพัทธ์จะสูงกว่าแบตเตอรี่เปลือกอะลูมิเนียม เนื่องจากแบตเตอรี่ที่บรรจุอะลูมิเนียมนั้นสร้างเอฟเฟกต์ขนาดได้ง่าย อัตราคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์และต้นทุนจึงควบคุมได้ง่าย ปัจจุบัน ทั้งสองมีผลกำไรจำนวนมากในตลาดของตน และเป็นเรื่องยากสำหรับทั้งสองอย่างที่จะเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดในอนาคตอันใกล้นี้
เนื่องจากกระบวนการม้วนสามารถบรรลุการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ด้วยความเร็วสูงด้วยความเร็ว และความเร็วที่สามารถเพิ่มได้ด้วยเทคโนโลยีการซ้อนนั้นมีจำกัด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ในประเทศในปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้กระบวนการม้วน ดังนั้นปริมาณการจัดส่งของ เครื่องม้วนในปัจจุบันมีมากกว่าเครื่องซ้อน
กระบวนการก่อนหน้านี้ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตการม้วนและการเคลือบคือการผลิตและการตัดชิ้นส่วนเสา การผลิตแผ่นประกอบด้วยการเชื่อมชิ้นเสา/แท็บหลังจากการตัด การขจัดฝุ่นของเสา การติดเทปป้องกัน การพันแถบ และการม้วนหรือตัดตามความยาว ซึ่งใช้ชิ้นเสาที่คดเคี้ยวสำหรับการพันอัตโนมัติเต็มรูปแบบในภายหลัง ชิ้นเสาตัดที่มีความยาวคงที่คือ ใช้สำหรับการไขลานกึ่งอัตโนมัติในภายหลัง ชิ้นส่วนเสาแบบไดคัทคือการเจาะและขึ้นรูปชิ้นส่วนเสากรีดที่คดเคี้ยวเพื่อกระบวนการเคลือบในภายหลัง
ในแง่ของบรรจุภัณฑ์และการเชื่อมแบตเตอรี่ลิเธียมนั้น Lianying, Han's และผู้ผลิตแอปพลิเคชันบูรณาการเทคโนโลยีเลเซอร์กระแสหลักและแอพพลิเคชั่นของ Everbright ต่างก็มีส่วนร่วม ซึ่งสามารถตอบสนองความต้องการและไม่จำเป็นต้องนำเข้า
การไหลของกระบวนการแบ็กเอนด์แบตเตอรี่ลิเธียม
การแยกโวลุ่มคือการเชื่อมโยงหลัก
กระบวนการหลังการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมส่วนใหญ่ประกอบด้วยกระบวนการสี่กระบวนการ ได้แก่ การแยกกำลังการผลิต การสร้าง การทดสอบ ตลอดจนการบรรจุและการเก็บรักษา ซึ่งคิดเป็นประมาณร้อยละ 35 ของมูลค่าของสายการผลิต การสร้างรูปร่างและการแยกความจุเป็นการเชื่อมโยงที่สำคัญที่สุดในกระบวนการแบ็คเอนด์ และแบตเตอรี่ที่ขึ้นรูปจะถูกเปิดใช้งานและทดสอบ เนื่องจากรอบการทดสอบการชาร์จและการคายประจุที่ยาวนานของแบตเตอรี่ มูลค่าของอุปกรณ์จึงสูงที่สุด วัตถุประสงค์สำคัญของกระบวนการสร้างคือการชาร์จและเปิดใช้งานเซลล์แบตเตอรี่หลังจากบรรจุภัณฑ์ฉีดของเหลว และกระบวนการแยกความจุคือเพื่อทดสอบความจุของแบตเตอรี่และพารามิเตอร์ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าอื่น ๆ หลังจากเปิดใช้งานและจำแนกแบตเตอรี่แล้ว การขึ้นรูปและการแยกปริมาตรจะดำเนินการโดยเครื่องขึ้นรูปและเครื่องแยกปริมาตร ซึ่งโดยปกติจะใช้ระบบการแยกและการสร้างปริมาตรอัตโนมัติ






