Processus de fabrication des batteries lithium-ion

Le processus de production des batteries lithium-ion est relativement compliqué et le processus de production important couvre principalement l'étape d'agitation et de revêtement (étape avant) de la production d'électrodes, l'étape d'injection de liquide d'enroulement (étape intermédiaire) de la synthèse cellulaire et l'étape d'inspection de l'emballage. de formation et de conditionnement des produits chimiques (post-étape) .
L'équipement de batterie au lithium correspondant au processus initial de production de batteries au lithium comprend principalement des mélangeurs sous vide, des machines de revêtement, des presses à rouleaux, etc. le processus intermédiaire comprend principalement des machines de découpe, des bobineuses, des machines d'empilage, des machines d'injection de liquide, etc. le processus back-end comprend des machines de formage chimique. , équipements de test de capacité, entreposage des processus et automatisation de la logistique, etc. De plus, la production de packs de batteries nécessite des équipements d'automatisation Pack.

Processus de production frontal de batteries au lithium
La fabrication des électrodes est liée aux performances de base de la batterie
Le résultat du processus initial de la batterie lithium-ion est la préparation des électrodes positives et négatives de la batterie lithium-ion. Le premier processus consiste à remuer, c'est-à-dire à mélanger uniformément les matériaux positifs et négatifs de la batterie à semi-conducteurs, à ajouter un solvant et à les mélanger dans une suspension à l'aide d'un mélangeur sous vide. L'agitation des ingrédients est la base du processus ultérieur des batteries au lithium, et une agitation de haute qualité est la base de l'achèvement de haute qualité des processus ultérieurs de revêtement et de laminage.
Le processus de revêtement et de laminage est suivi d'un refendage, c'est-à-dire que le revêtement est soumis à un processus de refendage. Si des bavures apparaissent pendant le processus de refendage, il y aura des risques pour la sécurité lors de l'assemblage ultérieur, de l'injection d'électrolyte et d'autres procédures, et même lors du processus d'utilisation de la batterie. Par conséquent, les équipements d'avant-plan du processus de production des batteries au lithium, tels que les mélangeurs, les machines de revêtement, les presses à rouleaux et les machines à refendre, sont les machines principales de la fabrication des batteries, qui sont liées à la qualité de l'ensemble de la chaîne de production. Par conséquent, la valeur (quantité) de l’équipement frontal représente la totalité de la batterie au lithium. La proportion de lignes de production automatisées est la plus élevée, environ 35 pour cent.

Processus de la section médiane de la batterie au lithium
L'efficacité passe avant tout, le bobinage passe avant le laminage
Dans le processus de fabrication des batteries lithium-ion, le processus intermédiaire consiste principalement à terminer le formage de la batterie. Le processus important comprend la production de feuilles, l'enroulement de pièces polaires, la découpe, le formage d'enroulement de cellules et le formage de laminage, etc., qui constituent actuellement une concurrence relativement féroce entre les fabricants d'équipements nationaux. Une région de la Chine qui représente environ 30 % de la valeur des lignes de production de batteries lithium-ion.
À l’heure actuelle, il existe principalement deux types de procédés de fabrication de cellules pour les batteries lithium-ion de puissance : le bobinage et l’empilage. Les structures de batterie correspondantes sont principalement cylindriques, carrées et à emballage souple. Les batteries cylindriques et carrées sont principalement produites par des processus d'enroulement, et les batteries à emballage souple sont principalement utilisées par le processus de stratification. Le cylindre est principalement représenté par les 18650 et 26650 (Tesla a développé indépendamment la batterie 21700, qui est promue dans l'ensemble de l'industrie). Principalement, la coque en aluminium repose principalement sur le processus d'enroulement.

La structure des soft packs est principalement destinée au marché numérique haut de gamme, et la marge bénéficiaire par unité de produit est relativement élevée. Dans les mêmes conditions de production, le bénéfice relatif est supérieur à celui des batteries à coque en aluminium. Étant donné que les batteries à boîtier en aluminium sont faciles à créer un effet d'échelle, le taux de qualification et le coût des produits sont faciles à contrôler, les deux génèrent actuellement des bénéfices considérables dans leurs domaines de marché respectifs et il est difficile pour elles d'être complètement remplacées dans un avenir prévisible.
Étant donné que le processus d'enroulement peut permettre une production à grande vitesse de cellules de batterie grâce à la vitesse et que la vitesse qui peut être augmentée par la technologie d'empilage est limitée, les batteries lithium-ion domestiques actuelles utilisent principalement le processus d'enroulement, de sorte que le volume d'expédition de Les machines à enrouler sont actuellement supérieures à celles des machines à empiler.
Le processus précédent correspondant à la production de bobinage et de laminage est la production et le découpage des pièces polaires. La production de feuilles comprend le soudage des pièces polaires/langues après refente, le dépoussiérage des pièces polaires, le collage d'un ruban de protection, l'emballage des languettes et l'enroulement ou la coupe à longueur, dans lequel les pièces polaires d'enroulement sont utilisées pour un enroulement entièrement automatique ultérieur. La pièce polaire de coupe de longueur fixe est utilisé pour un remontage semi-automatique ultérieur ; la pièce polaire découpée est destinée à poinçonner et à façonner l'enroulement de la pièce polaire fendue pour un processus de stratification ultérieur.
En termes d'emballage et de soudage de batteries au lithium, les principaux fabricants d'intégration et d'applications de technologies laser de Lianying, Han et Everbright sont tous impliqués, ce qui peut répondre à la demande et n'a pas besoin d'importer.

Flux de processus back-end de batterie au lithium
La séparation des volumes est le lien principal
Le processus de post-production des batteries au lithium comprend principalement quatre processus de séparation des capacités, de formation, de test, ainsi que d'emballage et de stockage, représentant environ 35 % de la valeur de la chaîne de production. La formation et la séparation des capacités sont les maillons les plus importants du processus back-end, et la batterie formée est activée et testée. En raison du long cycle de test de charge et de décharge de la batterie, la valeur de l'équipement est la plus élevée. L'objectif important du processus de formation est de charger et d'activer les cellules de la batterie après l'emballage par injection de liquide, et le processus de séparation de capacité est de tester la capacité de la batterie et d'autres paramètres de performances électriques après l'activation de la batterie et de la classer. La formation et la séparation des volumes sont effectuées par la machine de formation et la machine de séparation des volumes, généralement par un système automatisé de séparation et de formation des volumes.