લિથિયમ-આયન બેટરી ઉત્પાદન પ્રક્રિયા: મધ્યમ તબક્કાની પ્રક્રિયા

જેમ આપણે પહેલા ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, એક લાક્ષણિક લિથિયમ-આયન બેટરી ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને ત્રણ તબક્કામાં વિભાજિત કરી શકાય છે: ફ્રન્ટ-એન્ડ પ્રક્રિયા (ઇલેક્ટ્રોડ ઉત્પાદન), મધ્યમ-તબક્કાની પ્રક્રિયા (કોષ સંશ્લેષણ), અને બેક-એન્ડ પ્રક્રિયા (રચના અને પેકેજિંગ). અમે અગાઉ ફ્રન્ટ-એન્ડ પ્રક્રિયા રજૂ કરી હતી, અને આ લેખ મધ્યમ-તબક્કાની પ્રક્રિયા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરશે.

લિથિયમ બેટરી ઉત્પાદનની મધ્યમ-તબક્કાની પ્રક્રિયા એસેમ્બલી વિભાગ છે, અને તેનું ઉત્પાદન લક્ષ્ય કોષોનું ઉત્પાદન પૂર્ણ કરવાનું છે. ખાસ કરીને, મધ્યમ-તબક્કાની પ્રક્રિયા એ છે કે અગાઉની પ્રક્રિયામાં બનેલા (સકારાત્મક અને નકારાત્મક) ઇલેક્ટ્રોડને વિભાજક અને ઇલેક્ટ્રોલાઇટ સાથે વ્યવસ્થિત રીતે એસેમ્બલ કરવામાં આવે.

પ્રિઝમેટિક એલ્યુમિનિયમ શેલ બેટરી, નળાકાર બેટરી અને પાઉચ બેટરી, બ્લેડ બેટરી વગેરે સહિત વિવિધ પ્રકારની લિથિયમ બેટરીના વિવિધ ઊર્જા સંગ્રહ માળખાને કારણે, મધ્યમ તબક્કાની પ્રક્રિયામાં તેમની તકનીકી પ્રક્રિયામાં સ્પષ્ટ તફાવત છે.

પ્રિઝમેટિક એલ્યુમિનિયમ શેલ બેટરી અને નળાકાર બેટરીની મધ્યમ તબક્કાની પ્રક્રિયા વાઇન્ડિંગ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્જેક્શન અને પેકેજિંગ છે.

પાઉચ બેટરી અને બ્લેડ બેટરીની મધ્યમ તબક્કાની પ્રક્રિયા સ્ટેકીંગ, ઇલેક્ટ્રોલાઇટ ઇન્જેક્શન અને પેકેજિંગ છે.

બંને વચ્ચેનો મુખ્ય તફાવત વાઇન્ડિંગ પ્રક્રિયા અને સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયા છે.

વાઇન્ડિંગ

સેલ વાઇન્ડિંગ પ્રક્રિયામાં કેથોડ, એનોડ અને સેપરેટરને વિન્ડિંગ મશીન દ્વારા એકસાથે ફેરવવામાં આવે છે, અને બાજુના કેથોડ અને એનોડને વિભાજક દ્વારા અલગ કરવામાં આવે છે. કોષની રેખાંશ દિશામાં, વિભાજક એનોડ કરતાં વધી જાય છે, અને એનોડ કેથોડ કરતાં વધી જાય છે, જેથી કેથોડ અને એનોડ વચ્ચેના સંપર્કને કારણે થતા શોર્ટ-સર્કિટને અટકાવી શકાય. વાઇન્ડિંગ પછી, કોષને અલગ પડતા અટકાવવા માટે એડહેસિવ ટેપ દ્વારા ઠીક કરવામાં આવે છે. પછી કોષ આગળની પ્રક્રિયામાં વહે છે.

આ પ્રક્રિયામાં, એ સુનિશ્ચિત કરવું મહત્વપૂર્ણ છે કે સકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ વચ્ચે કોઈ ભૌતિક સંપર્ક ન હોય, અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ આડી અને ઊભી બંને દિશામાં હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડને સંપૂર્ણપણે આવરી શકે.

વાઇન્ડિંગ પ્રક્રિયાની લાક્ષણિકતાઓને કારણે, તેનો ઉપયોગ ફક્ત નિયમિત આકાર ધરાવતી લિથિયમ બેટરી બનાવવા માટે જ થઈ શકે છે.

સ્ટેકીંગ

તેનાથી વિપરીત, સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયા હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને વિભાજકને સ્ટેક સેલ બનાવવા માટે સ્ટેક કરે છે, જેનો ઉપયોગ નિયમિત અથવા અસામાન્ય આકારની લિથિયમ બેટરી બનાવવા માટે થઈ શકે છે. તેમાં ઉચ્ચ સ્તરની લવચીકતા છે.

સ્ટેકીંગ એ સામાન્ય રીતે એક પ્રક્રિયા છે જેમાં પોઝિટિવ અને નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડ્સ અને સેપરેટરને પોઝિટિવ ઇલેક્ટ્રોડ-સેપરેટર-નેગેટિવ ઇલેક્ટ્રોડના ક્રમમાં સ્તર-દર-સ્તર સ્ટેક કરવામાં આવે છે જેથી કરંટ કલેક્ટર સાથે સ્ટેક સેલ બનાવવામાં આવે.ટેબ્સ તરીકે. સ્ટેકીંગ પદ્ધતિઓ ડાયરેક્ટ સ્ટેકીંગથી લઈને, જેમાં વિભાજક કાપી નાખવામાં આવે છે, તે Z-ફોલ્ડિંગ સુધીની હોય છે જેમાં વિભાજક કાપી નાખવામાં આવતો નથી અને z-આકારમાં સ્ટેક કરવામાં આવે છે.

સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયામાં, સમાન ઇલેક્ટ્રોડ શીટની કોઈ બેન્ડિંગ ઘટના નથી, અને વિન્ડીંગ પ્રક્રિયામાં કોઈ "C કોર્નર" સમસ્યાનો સામનો કરવો પડતો નથી. તેથી, આંતરિક શેલમાં ખૂણાની જગ્યાનો સંપૂર્ણ ઉપયોગ કરી શકાય છે, અને પ્રતિ યુનિટ વોલ્યુમ ક્ષમતા વધારે છે. વિન્ડીંગ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવતી લિથિયમ બેટરીની તુલનામાં, સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયા દ્વારા બનાવવામાં આવતી લિથિયમ બેટરીમાં ઊર્જા ઘનતા, સુરક્ષા અને ડિસ્ચાર્જ કામગીરીમાં સ્પષ્ટ ફાયદા છે.

વિન્ડિંગ પ્રક્રિયામાં પ્રમાણમાં લાંબો વિકાસ ઇતિહાસ, પરિપક્વ પ્રક્રિયા, ઓછી કિંમત, ઉચ્ચ ઉપજ છે. જો કે, નવા ઉર્જા વાહનોના વિકાસ સાથે, સ્ટેકીંગ પ્રક્રિયા ઉચ્ચ વોલ્યુમ ઉપયોગ, સ્થિર માળખું, ઓછી આંતરિક પ્રતિકાર, લાંબી ચક્ર જીવન અને અન્ય ફાયદાઓ સાથે ઉભરતી તારો બની ગઈ છે.

વાઇન્ડિંગ પ્રક્રિયા હોય કે સ્ટેકિંગ પ્રક્રિયા, બંનેના સ્પષ્ટ ફાયદા અને ગેરફાયદા છે. સ્ટેક બેટરીને ઇલેક્ટ્રોડના અનેક કટ-ઓફની જરૂર પડે છે, જેના પરિણામે વાઇન્ડિંગ સ્ટ્રક્ચર કરતા ક્રોસ-સેક્શનનું કદ લાંબું થાય છે, જેના કારણે બર્ર્સ થવાનું જોખમ વધે છે. વાઇન્ડિંગ બેટરીની વાત કરીએ તો, તેના ખૂણા જગ્યા બગાડશે, અને અસમાન વાઇન્ડિંગ તણાવ અને વિકૃતિ અસમાનતાનું કારણ બની શકે છે.

તેથી, અનુગામી એક્સ-રે પરીક્ષણ અત્યંત મહત્વપૂર્ણ બની જાય છે.

એક્સ-રે પરીક્ષણ

ફિનિશ્ડ વિન્ડિંગ અને સ્ટેક બેટરીનું પરીક્ષણ કરવું જોઈએ કે તેમની આંતરિક રચના ઉત્પાદન પ્રક્રિયાને અનુરૂપ છે કે નહીં, જેમ કે સ્ટેક અથવા વિન્ડિંગ કોષોનું સંરેખણ, ટેબ્સની આંતરિક રચના અને હકારાત્મક અને નકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ્સનું ઓવરહેંગ, વગેરે, જેથી ઉત્પાદનોની ગુણવત્તાને નિયંત્રિત કરી શકાય અને અનુગામી પ્રક્રિયાઓમાં અયોગ્ય કોષોના પ્રવાહને અટકાવી શકાય;

એક્સ-રે પરીક્ષણ માટે, ડાચેંગ પ્રિસિઝનએ એક્સ-રે ઇમેજિંગ નિરીક્ષણ સાધનોની શ્રેણી શરૂ કરી:

એક્સ-રે ઑફલાઇન સીટી બેટરી નિરીક્ષણ મશીન

એક્સ-રે ઑફલાઇન સીટી બેટરી નિરીક્ષણ મશીન: 3D ઇમેજિંગ. સેક્શન વ્યૂ હોવા છતાં, સેલની લંબાઈ દિશા અને પહોળાઈ દિશાનો ઓવરહેંગ સીધો શોધી શકાય છે. ઇલેક્ટ્રોડ ચેમ્ફર અથવા બેન્ડ, ટેબ અથવા કેથોડના સિરામિક ધાર દ્વારા શોધ પરિણામોને અસર થશે નહીં.

એક્સ-રે ઇન-લાઇન વિન્ડિંગ બેટરી નિરીક્ષણ મશીન

એક્સ-રે ઇન-લાઇન વિન્ડિંગ બેટરી નિરીક્ષણ મશીન: આ ઉપકરણ ઓટોમેટિક બેટરી સેલ પિકઅપ પ્રાપ્ત કરવા માટે અપસ્ટ્રીમ કન્વેયર લાઇન સાથે ડોક કરવામાં આવે છે. આંતરિક ચક્ર પરીક્ષણ માટે બેટરી કોષોને ઉપકરણમાં મૂકવામાં આવશે. NG કોષો આપમેળે પસંદ કરવામાં આવશે. મહત્તમ 65 સ્તરો આંતરિક અને બાહ્ય રિંગ્સનું સંપૂર્ણ નિરીક્ષણ કરવામાં આવે છે.

એક્સ-રે ઇન-લાઇન નળાકાર બેટરી નિરીક્ષણ મશીન

આ ઉપકરણ એક્સ-રે સ્ત્રોત દ્વારા એક્સ-રે ઉત્સર્જિત કરે છે, બેટરી દ્વારા પ્રવેશ કરે છે. એક્સ-રે ઇમેજિંગ સિસ્ટમ દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે અને ફોટા લેવામાં આવે છે. તે સ્વ-વિકસિત સોફ્ટવેર અને અલ્ગોરિધમ દ્વારા છબીઓ પર પ્રક્રિયા કરે છે, અને આપમેળે માપે છે અને નક્કી કરે છે કે તે સારા ઉત્પાદનો છે કે નહીં, અને ખરાબ ઉત્પાદનો પસંદ કરે છે. ઉપકરણનો આગળનો અને પાછળનો ભાગ ઉત્પાદન લાઇન સાથે જોડી શકાય છે.

એક્સ-રે ઇન-લાઇન સ્ટેક બેટરી નિરીક્ષણ મશીન

આ ઉપકરણ અપસ્ટ્રીમ ટ્રાન્સમિશન લાઇન સાથે જોડાયેલ છે. તે કોષોને આપમેળે લઈ શકે છે, આંતરિક લૂપ શોધ માટે તેમને સાધનોમાં મૂકી શકે છે. તે NG કોષોને આપમેળે સૉર્ટ કરી શકે છે, અને સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત શોધ પ્રાપ્ત કરવા માટે OK કોષો આપમેળે ટ્રાન્સમિશન લાઇન પર, ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનોમાં મૂકવામાં આવે છે.

એક્સ-રે ઇન-લાઇન ડિજિટલ બેટરી નિરીક્ષણ મશીન

આ ઉપકરણ અપસ્ટ્રીમ ટ્રાન્સમિશન લાઇન સાથે જોડાયેલ છે. તે કોષોને આપમેળે લઈ શકે છે અથવા મેન્યુઅલ લોડિંગ કરી શકે છે, અને પછી આંતરિક લૂપ શોધ માટે સાધનોમાં મૂકી શકે છે. તે NG બેટરીને આપમેળે સૉર્ટ કરી શકે છે, OK બેટરી દૂર કરવાનું આપમેળે ટ્રાન્સમિશન લાઇન અથવા પ્લેટમાં મૂકવામાં આવે છે, અને સંપૂર્ણપણે સ્વચાલિત શોધ પ્રાપ્ત કરવા માટે ડાઉનસ્ટ્રીમ સાધનોમાં મોકલવામાં આવે છે.