Puntos clave de diseño de estructura y proceso para Lifepo4 Power Cells

Lifepo4 Power Cells es una categoría de batería de iones de litio-con una carcasa de aleación de aluminio. El núcleo consta de celdas de batería, electrolito, carcasa, cubierta superior y otros componentes, que se sueldan con láser para formar un todo sellado. Su principio de funcionamiento se basa en la migración de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo para lograr el almacenamiento y liberación de energía. Este tipo de celda de batería de energía tiene múltiples ventajas importantes. El diseño de carcasa delgada de aleación de aluminio reduce significativamente el peso total de la batería, al tiempo que equilibra la portabilidad y la usabilidad; Las características estructurales de la carcasa de aleación mejoran el rendimiento de seguridad de la batería, previniendo eficazmente los riesgos de combustión y explosión; La estabilidad química de la carcasa de aluminio combinada con un electrolito no inflamable extiende aún más la vida útil de la batería; El diseño estructural de las celdas de batería cuadradas mejora la utilización del espacio y hace que las baterías de iones de litio sean más resistentes a los daños externos. Con estas ventajas, las baterías de iones de litio-con carcasa cuadrada de aluminio se utilizan ampliamente en el campo de las nuevas energías, convirtiéndose especialmente en uno de los componentes energéticos centrales de los vehículos eléctricos y dispositivos electrónicos portátiles.

La producción de electrodos es el proceso fundamental de la producción de Lifepo4 Power Cells y cubre pasos clave como mezclar y despulpar, recubrir y cortar, enrollar, cortar y formar orejas de electrodos con láser. El control de parámetros y las especificaciones de operación de cada paso determinan directamente la calidad del electrodo. Hay dos procesos para la pulpa de material mixto: proceso húmedo y proceso seco. El proceso húmedo consume poco tiempo y buena fluidez de la lechada, mientras que el proceso seco puede lograr una alta dispersión de la lechada. Ambos procesos requieren control de las características fisicoquímicas del material, velocidad de agitación y parámetros de tiempo para asegurar una dispersión uniforme y una buena sedimentación de la suspensión. Al mismo tiempo, es necesario evitar problemas tales como la mezcla de impurezas y el almacenamiento prolongado de la suspensión. El tratamiento de cribado antes de la descarga también puede prevenir eficazmente la rotura posterior del revestimiento. Las películas de recubrimiento se pueden recubrir con métodos de recubrimiento por espacio de una-cara o de doble-cara, que requieren un control preciso de la velocidad de la cinta, el caudal de la lechada, la temperatura y la humedad del horno, etc. La atención se centra en monitorear la densidad, el tamaño y la apariencia de la superficie extrema para evitar desalineaciones, grietas en el recubrimiento y problemas de densidad de la superficie negativa y positiva. La estabilidad de los parámetros del recubrimiento afecta directamente la capacidad y el rendimiento de seguridad de las baterías de litio. El proceso de laminación utiliza rodillos para compactar el polarizador, y el núcleo controla la presión del cilindro principal, la tensión en cada eslabón y la velocidad de laminación. Presta atención a la uniformidad de la densidad de compactación del polarizador y al rebote del espesor, y resuelve rápidamente defectos comunes como curvatura en forma de hoz, bordes ondulados y tiras rotas. El corte y la formación de orejas con láser requieren el control de parámetros como la tensión, la velocidad y la potencia para garantizar el ancho y el tamaño de la oreja precisos del electrodo sin rebabas obvias. Para abordar el problema de la pérdida de polvo al cortar piezas de electrodos, se pueden tomar soluciones integrales que van desde la optimización de materiales, el ajuste de los parámetros del proceso, el control del espesor del recubrimiento y la mejora del entorno de producción de baterías de iones de litio-para productos solares.

El ensamblaje de celdas es el proceso central de conversión de los electrodos terminados en celdas, incluido el bobinado/laminado, el prensado en caliente y las pruebas de alta potencia, la soldadura, la encapsulación, las pruebas de sellado y el horneado. Los requisitos principales de las baterías de litio SuperPack son garantizar una estructura celular estable, un buen aislamiento y cumplimiento de sellado. El proceso de bobinado requiere que las láminas de los electrodos positivos y negativos se enrollen junto con el diafragma a través de un mecanismo de bobinado de agujas, controlando estrictamente la tensión del bobinado, la velocidad y el enrollado de extremo a extremo. La corrección de múltiples etapas se utiliza para garantizar la alineación de las láminas de electrodos positivos y negativos, asegurando que la lámina de electrodos negativos se envuelva completamente alrededor de la lámina de electrodos positivos tanto en dirección horizontal como vertical. El Pack de Baterías de Litio de Sistemas de Almacenamiento de Energía Solar evita problemas como la deformación del núcleo "S" causada por fluctuaciones de tensión, mala cobertura de la lámina del electrodo y mezcla de objetos extraños metálicos, previniendo el riesgo de cortocircuito y deposición de litio en la celda de la batería. El prensado en caliente y las pruebas Hi Pot requieren controlar la presión, la temperatura y el tiempo del proceso de prensado en caliente. La prueba Hi Pot se utiliza para detectar la presencia de partículas, objetos extraños y membranas dañadas dentro de las celdas de la batería. El paquete de baterías de litio detecta celdas defectuosas con posibles riesgos de cortocircuito-. El proceso de soldadura incluye soldadura ultrasónica y soldadura láser, que controlan parámetros como la energía de soldadura, la amplitud, la potencia del láser y el desenfoque para garantizar que la tensión y la apariencia de la soldadura cumplan con los estándares; La encapsulación de la película Mylar en el caparazón debe garantizar un recubrimiento suave y un control preciso del empuje de inserción. La precisión del montaje de la batería de litio está controlada por sensores de presión y detección CCD.

El sellado por inyección y la separación de capacidades son los últimos pasos clave en la producción final del paquete de baterías de iones de litio-, incluida la inyección, la soldadura de clavos de sellado, las pruebas de hermeticidad, la formación, el envejecimiento, la separación de capacidades y las pruebas de rendimiento. Las baterías de litio determinan directamente el rendimiento final y la calidad de la batería. El proceso de inyección requiere que el electrolito sea aspirado hacia la celda de la batería en un ambiente de alto vacío, y se deben controlar el grado de vacío, la presión estática positiva y negativa y los tiempos de ciclo antes de la inyección. El volumen de inyección debe controlarse mediante la diferencia de peso antes y después de la inyección de la celda de la batería; La soldadura láser de clavos de sellado debe garantizar la estanqueidad al aire y la resistencia a prueba de explosión-de la soldadura. Después de soldar, se debe realizar una prueba de hidrógeno secundario. El kit del paquete de baterías confirma si el sello de la celda cumple con el estándar detectando la tasa de fuga de hidrógeno. El proceso de conversión química activa los materiales activos dentro de la celda de la batería mediante una carga de baja corriente, formando una película SEI estable en la superficie del electrodo, lo que garantiza el ciclo de vida de las baterías de litio; El proceso de envejecimiento estabiliza el rendimiento inicial de la batería y la posterior inyección secundaria repone el electrolito interno de la celda de la batería. El proceso de división de capacidad calibra la capacidad real de la celda de la batería mediante carga y descarga, y realiza pruebas de OCV para detectar el IMP, la caída de voltaje y otros indicadores de rendimiento eléctrico de la celda de la batería. Para las baterías de litio, también se requieren pruebas de aislamiento e inspección del tamaño de la celda de la batería. Finalmente, el rendimiento de la batería de iones de litio para sistema de energía solar se juzga de manera integral midiendo los valores K y otros métodos.

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