La eficiencia de producción actual y el rendimiento de las baterías cilíndricas grandes siguen siendo relativamente bajos, y todavía existen las siguientes dificultades de proceso para lograr una producción en masa de alta eficiencia:
1) Conformación de lengüeta completa: La dificultad radica en controlar la precisión y resistencia del aplanamiento para evitar daños al colector de corriente o la generación de escombros, polvo, etc.
2) Placa colectora y terminal posterior: la dificultad radica en los altos requisitos para el control de precisión de la soldadura, el control de penetración y el control de presión, y se deben evitar tanto la soldadura falsa como la perforación de la soldadura.
3) Soldadura de sellado: la dificultad radica en la desviación del plano de referencia en condiciones de alta velocidad, lo que afecta la precisión de la soldadura. El principal problema es que la capa de niquelado se cae durante la soldadura, lo que provoca que la carcasa se oxide.
4) Bobinado: El principal problema es el riesgo incontrolable de cambios en la forma de la pestaña durante el corte, el bobinado, el transporte y el bobinado. La dificultad radica en el control integrado del control láser y la automatización de precisión después de combinar los procesos de troquelado y bobinado, así como en mejorar la calidad del corte de orejetas y la precisión de la alineación del bobinado mediante un control de circuito cerrado en tiempo real.
5) Llenado de electrolitos: dado que la tasa de utilización del espacio interno del cilindro grande es mayor, su tensión interna es más fuerte, lo que fácilmente puede provocar problemas como dificultad en la infiltración del electrolito y baja eficiencia de llenado del electrolito.
1. Dificultades y soluciones del proceso de formación de pestañas completas.
Durante el proceso de fabricación de baterías cilíndricas grandes, para evitar que la pestaña raye la pared interior de las latas de la batería cuando se coloca la celda de la batería en las latas, y para garantizar el efecto de soldadura de la pestaña de la batería y la placa colectora, Se requiere un proceso de formación de pestañas completas. Sin embargo, dado que las baterías cilíndricas grandes utilizan principalmente el proceso de lengüeta completa, la cantidad de lengüetas de la batería es grande y el proceso de formación de lengüeta completa tiene altos requisitos, principalmente:
1) La velocidad de formación de la pestaña completa es demasiado rápida y el electrodo es fácil de girar hacia afuera.
2) Si el proceso de formación de lengüetas completas no se controla bien, es fácil que se genere polvo;
3) El valor de tensión crítica de la estructura del colector es bajo, lo que provoca daños al colector durante el proceso de conformación.
2. Dificultades y soluciones para el proceso de soldadura de placas colectoras.
La tecnología de soldadura láser es el cuello de botella en el rendimiento y la eficiencia de producción de las grandes baterías cilíndricas con lengüetas completas. Se utiliza principalmente en soldadura de placas colectoras, soldadura de post terminales y soldadura de sellado. Las dificultades al soldar placas colectoras y pestañas de batería son:
1) La parte "en blanco" no recubierta del borde es muy corta y los requisitos de control de la precisión y la temperatura de la soldadura son altos. Técnicamente, es necesario evitar tanto la soldadura en frío como la perforación de la soldadura, y evitar el cortocircuito de la batería causado por la contracción térmica del separador o la rotura por salpicadura debido al aumento de la temperatura de soldadura.
2) El problema de la estrecha ventana de proceso para la soldadura de placas colectoras de cobre.
Las principales soluciones son:
1) Mejorar la soldabilidad de los materiales de las placas colectoras, como el diseño de espesor razonable, el tratamiento de superficies, etc.
2) Mejora de la tecnología de soldadura láser.
3) Mejora de la tecnología de detección en línea de la calidad de la soldadura láser.
3. Dificultades y soluciones para el proceso de soldadura de post terminales.
La dificultad del proceso de soldadura láser del terminal posterior es principalmente que el terminal posterior es grueso y requiere una gran cantidad de energía para penetrar en el terminal posterior. La placa colectora es delgada, lo que dificulta el control de la energía durante el proceso de soldadura y es fácil soldar a través de la placa colectora.
Las principales soluciones son:
1) Diseño específico del poste, como control de espesor y tratamiento del material superficial.
2) Mejora del control de la energía láser y la precisión de la soldadura.
3) Mejora de la tecnología de detección en línea de la calidad de la soldadura láser.
4. Dificultades y soluciones para la soldadura de sellado.
La dificultad de sellar la soldadura radica en: controlar la precisión y calidad de la soldadura en condiciones de rotación de alta velocidad.
Al mismo tiempo, la soldadura láser puede dañar fácilmente la capa de niquelado de la carcasa y provocar que la carcasa se oxide.
Para carcasas de paredes delgadas, es necesario garantizar tanto la resistencia de la soldadura como el rendimiento de sellado de la celda de la batería, y el control de la precisión de la soldadura es mayor.
A diferencia de las baterías cilíndricas pequeñas, las baterías cilíndricas grandes tienen menor resistencia a la presión, más electrolito en la batería y mayor presión interna, lo que impone mayores requisitos a la resistencia a la presión y la estabilidad del puerto.
Además de optimizar el proceso de soldadura, la soldadura de sellado también puede optimizar los materiales de la batería, como carcasas y electrolitos, para reducir la presión interna de la batería o mejorar la resistencia a la oxidación de la carcasa, a fin de reducir la soldadura deficiente y mejorar la estabilidad de la soldadura. efecto.
5. Dificultades y soluciones para la alineación de los devanados.
En comparación con las baterías cilíndricas pequeñas, el diámetro de las baterías cilíndricas grandes casi se duplica. En términos de bobinado de electrodos, el principal problema es el riesgo incontrolable de cambios en la forma de la pestaña de la batería durante el corte, el bobinado y el transporte. La dificultad radica en el control integrado del control láser y la automatización de precisión después de que se fusionan los procesos de troquelado y bobinado, y la mejora de la calidad del corte de las orejas del polo y la precisión de la alineación del bobinado mediante un control de circuito cerrado en tiempo real.
Las principales soluciones son:
1) Aplicar un método de producción integrado de corte y bobinado por láser para reducir el riesgo de cambios en la forma de la pestaña de la batería en el enlace de transporte de tránsito.
2) Optimice los materiales para reducir el error de las materias primas, como los electrodos, y reducir los defectos de producción de los devanados.
3) Fortalecer el sistema de detección, monitorear el espesor del material entrante de cada electrodo, el espacio entre las pestañas de la batería, etc. en tiempo real, y retroalimentación a la máquina bobinadora trasera, para que pueda realizar los ajustes de precisión correspondientes, mejorando así la Precisión de alineación de la máquina bobinadora.
6. Dificultades y soluciones para la infiltración de electrolitos.
La dificultad de la infiltración de electrolitos es también una de las dificultades en el proceso de producción de baterías cilíndricas grandes. En comparación con las baterías cilíndricas pequeñas, la tasa de utilización del espacio interno de las baterías cilíndricas grandes es mayor y el contenido de materiales activos (electrodos positivos y negativos) dentro de la batería aumenta, mejorando así la densidad de energía. Sin embargo, el espacio interno más compacto de la carcasa conduce a una mayor viscosidad del electrolito, lo que reduce en gran medida la humectabilidad del electrolito. Además, la propia expansión interna de la batería cilíndrica aprieta la pared interior de la parte estructural, lo que conducirá a una reducción en el contacto efectivo real entre la pieza polar y el electrolito, afectando así el ciclo posterior y la capacidad de la batería.
La solución se puede lograr mediante:
1) optimizar la fórmula de electrolitos;
2) utilizando inyección en cavidad en forma de campana;
3) aumentar adecuadamente la presión de vacío y alternar ciclos, etc. para mejorar el efecto de infiltración del electrolito y acortar el tiempo de infiltración.
