Produktionsprozess für Lithiumbatterien: Backend-Prozess

Wir haben bereits die vorgelagerten und mittelfristigen Prozesse der Lithiumbatterieherstellung detailliert beschrieben. Dieser Artikel befasst sich nun mit den nachgelagerten Prozessen.

Produktionsprozess

Ziel des Back-End-Prozesses ist die Herstellung und Verpackung der Lithium-Ionen-Batterie. Im mittleren Prozessschritt wird die Funktionsstruktur der Zelle gebildet, die anschließend aktiviert werden muss. Die wichtigsten Prozessschritte in den späteren Phasen umfassen: Gehäusebildung, Vakuumtrocknung, Elektrolyteinspritzung, Alterung und Formierung.

Into shell

Es bezieht sich auf das Verpacken der fertigen Zelle in ein Aluminiumgehäuse, um die Zugabe von Elektrolyt zu erleichtern und die Zellstruktur zu schützen.

Vakuumbacken (Vakuumtrocknung)

Wie allgemein bekannt, ist Wasser für Lithiumbatterien schädlich. Beim Kontakt mit dem Elektrolyten bildet sich Flusssäure, die die Batterie stark beschädigen kann. Das entstehende Gas kann zudem zu einer Aufblähung der Batterie führen. Daher muss das Wasser in der Lithium-Ionen-Batteriezelle vor dem Einfüllen des Elektrolyten bereits in der Montagehalle entfernt werden, um die Qualität der Batterie nicht zu beeinträchtigen.

Das Vakuumbacken umfasst das Befüllen mit Stickstoff, das Evakuieren und das Erhitzen auf hohe Temperaturen. Durch das Befüllen mit Stickstoff wird die Luft verdrängt und das Vakuum aufgehoben (lang anhaltender Unterdruck kann Gerät und Batterie beschädigen. Durch das Befüllen mit Stickstoff wird der Innen- und Außendruck annähernd angeglichen). Dies verbessert die Wärmeleitfähigkeit und ermöglicht eine bessere Verdunstung des Wassers. Nach diesem Prozess wird die Restfeuchte der Lithium-Ionen-Batterie geprüft. Der nächste Prozess kann erst fortgesetzt werden, wenn die Zellen diese Prüfung bestanden haben.

Elektrolytinjektion

Die Injektion bezeichnet den Vorgang, bei dem der Elektrolyt gemäß der erforderlichen Menge durch eine dafür vorgesehene Injektionsöffnung in die Batterie eingefüllt wird. Man unterscheidet zwischen primärer und sekundärer Injektion.

Altern

Die Alterung bezeichnet den Zustand nach der ersten Ladung und Formierung und lässt sich in Alterung bei normaler Temperatur und Alterung bei hoher Temperatur unterteilen. Dieser Prozess dient dazu, die Eigenschaften und die Zusammensetzung des nach der ersten Ladung und Formierung gebildeten SEI-Films zu stabilisieren und so die elektrochemische Stabilität der Batterie zu gewährleisten.

FInformation

Die Batterie wird durch den ersten Ladevorgang aktiviert. Dabei bildet sich auf der Oberfläche der negativen Elektrode ein effektiver Passivfilm (SEI-Film), um die „Initialisierung“ der Lithiumbatterie zu erreichen.

Benotung

Bei der Klassifizierung, d. h. der „Kapazitätsanalyse“, werden die Zellen nach ihrer Herstellung gemäß den Konstruktionsstandards geladen und entladen, um die elektrische Kapazität der Zellen zu testen. Anschließend werden sie entsprechend ihrer Kapazität klassifiziert.

Im gesamten Back-End-Prozess ist das Vakuumtrocknen der wichtigste Schritt. Wasser ist der „natürliche Feind“ von Lithium-Ionen-Akkus und steht in direktem Zusammenhang mit deren Qualität. Die Entwicklung der Vakuumtrocknungstechnologie hat dieses Problem effektiv gelöst.

Dacheng Präzisions-Vakuumtrocknungsproduktserie

Backtunnel

Monomerofen

Reifeofen

Die Vakuumtrocknungsanlagen von Dacheng Precision umfassen drei Hauptproduktreihen: Vakuum-Tunnelöfen, Vakuum-Monomeröfen und Alterungsöfen. Sie werden von führenden Lithiumbatterieherstellern der Branche eingesetzt und erhalten dafür hervorragendes Lob und positives Feedback.

Vakuumtrocknung

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Veröffentlichungsdatum: 20. September 2023