Eficiența actuală a producției și randamentul bateriilor cilindrice mari sunt încă relativ scăzute și există încă următoarele dificultăți în procesul de realizare a producției de masă de înaltă eficiență:
1) Formare completă: Dificultatea constă în controlul preciziei și rezistenței de aplatizare pentru a evita deteriorarea colectorului de curent sau generarea de resturi, praf etc.
2) Placă de colectare și borna de stâlp: Dificultatea constă în cerințele ridicate pentru controlul preciziei sudării, controlul penetrării și controlul presiunii și trebuie evitate atât sudarea falsă, cât și perforarea prin sudură.
3) Sudarea de etanșare: Dificultatea constă în abaterea planului de referință în condiții de viteză mare, care afectează precizia sudurii. Principalul punct de durere este că stratul de nichelare cade în timpul sudării, provocând ruginirea carcasei.
4) Înfășurarea: Principalul punct de durere este riscul incontrolabil de modificare a formei urechii în timpul tăierii, înfășurării, transportului și înfășurării. Dificultatea constă în controlul integrat al controlului laser și automatizarea de precizie după combinarea proceselor de tăiere cu matriță și bobinare, precum și îmbunătățirea calității tăierii urechilor și acuratețea alinierii înfășurării prin control în timp real în buclă închisă.
5) Umplere cu electroliți: Deoarece rata de utilizare a spațiului intern al cilindrului mare este mai mare, stresul său intern este mai puternic, ceea ce poate duce cu ușurință la probleme cum ar fi dificultăți de infiltrare a electroliților și eficiență scăzută de umplere cu electroliți.
1. Dificultăți și soluții ale procesului de formare full-tab
În timpul procesului de fabricație a bateriilor cilindrice mari, pentru a evita zgârieturile pe peretele interior al cutiilor de baterie de către ureche atunci când celula bateriei este introdusă în cutii și pentru a asigura efectul de sudare al clapei bateriei și al plăcii colectoare, este necesar un proces de formare a filelor întregi. Cu toate acestea, deoarece bateriile cilindrice mari folosesc în cea mai mare parte procesul cu filă completă, numărul de file ale bateriei este mare, iar procesul de formare a filetului complet are cerințe ridicate, în principal:
1) Viteza de formare a filelor complete este prea rapidă, iar electrodul este ușor de întors spre exterior.
2) În cazul în care procesul de formare a filelor complete nu este bine controlat, praful este ușor de generat;
3) Valoarea tensiunii critice a structurii colectorului este scăzută, ducând la deteriorarea colectorului în timpul procesului de modelare.
2. Dificultăți și soluții pentru procesul de sudare a plăcilor colectoare
Tehnologia de sudare cu laser este blocajul randamentului și eficienței de producție a bateriilor cilindrice mari cu tab-uri pline. Este în principal în sudarea plăcilor colectoare, sudarea post terminal și sudarea de etanșare. Dificultățile la sudarea plăcilor colectoare și a urechilor bateriei sunt:
1) Partea „neacoperită” a marginii neacoperite este foarte scurtă, iar cerințele de control pentru precizia și temperatură de sudare sunt ridicate. Din punct de vedere tehnic, este necesar să se evite atât sudarea la rece, cât și perforarea prin sudură, precum și evitarea scurtcircuitului bateriei cauzat de contracția termică a separatorului sau defectarea prin stropire din cauza temperaturii de sudare crescute.
2) Problema ferestrei înguste de proces pentru sudarea plăcilor colectoare de cupru.
Principalele soluții sunt:
1) Îmbunătățiți sudabilitatea materialelor plăci colectoare, cum ar fi proiectarea cu grosime rezonabilă, tratarea suprafeței etc.
2) Îmbunătățirea tehnologiei de sudare cu laser.
3) Îmbunătățirea tehnologiei de detectare online pentru calitatea sudării cu laser.
3. Dificultăți și soluții pentru procesul de sudare post terminal
Dificultatea procesului de sudare cu laser post terminal este, în principal, că terminalul post este gros și necesită o cantitate mare de energie pentru a pătrunde în terminalul post. Placa colectorului este subțire, ceea ce face dificilă controlul energiei în timpul procesului de sudare și este ușor de sudat prin placa colector.
Principalele soluții sunt:
1) Design specific al stâlpului, cum ar fi controlul grosimii și tratarea materialului de suprafață.
2) Îmbunătățirea controlului energiei laser și a preciziei sudării.
3) Îmbunătățirea tehnologiei de detectare online pentru calitatea sudării cu laser.
4. Dificultăți și soluții pentru sudarea de etanșare
Dificultatea sudurii de etanșare constă în: controlul preciziei și calității sudurii în condiții de rotație de mare viteză.
În același timp, sudarea cu laser poate deteriora cu ușurință stratul de nichelare al carcasei, cauzând ruginirea carcasei.
Pentru carcasele cu pereți subțiri, este necesar să se asigure atât rezistența sudurii, cât și performanța de etanșare a celulei bateriei, iar controlul preciziei sudurii este mai mare.
Spre deosebire de bateriile cilindrice mici, bateriile cilindrice mari au o rezistență mai mică a cutiilor, mai mult electrolit în baterie și o presiune internă mai mare, ceea ce impune cerințe mai mari asupra rezistenței la presiune și stabilității portului.
Pe lângă optimizarea procesului de sudare, sudarea prin etanșare poate optimiza și materialele bateriei, cum ar fi carcasele și electroliții, pentru a reduce presiunea internă a bateriei sau pentru a îmbunătăți rezistența la rugină a carcasei, astfel încât să reducă sudura slabă și să îmbunătățească stabilitatea sudurii. efect.
5. Dificultăți și soluții pentru alinierea înfășurării
În comparație cu bateriile cilindrice mici, diametrul bateriilor cilindrice mari este aproape dublat. În ceea ce privește înfășurarea electrodului, principalul punct de durere este riscul incontrolabil de modificări ale formei urechii bateriei în timpul tăierii, înfășurării, transportului. Dificultatea constă în controlul integrat al controlului laser și automatizarea de precizie după îmbinarea proceselor de tăiere și bobinare și îmbunătățirea calității de tăiere a urechii stâlpului și acuratețea alinierii înfășurării prin control în timp real în buclă închisă.
Principalele soluții sunt:
1) Aplicarea unei metode de producție integrată de tăiere și înfășurare cu laser pentru a reduce riscul modificării formei urechii bateriei în legătura de transport de tranzit.
2) Optimizați materialele pentru a reduce eroarea materiilor prime, cum ar fi electrodul și pentru a reduce defectele de producție a înfășurării.
3) Consolidați sistemul de detectare, monitorizați grosimea fiecărui electrod material care intră, distanța dintre filele bateriei etc. în timp real și feedback la mașina de bobinat back-end, astfel încât să poată face ajustările de precizie corespunzătoare, îmbunătățind astfel precizia de aliniere a mașinii de bobinat.
6. Dificultăți și soluții pentru infiltrarea electroliților
Dificultatea infiltrării electroliților este, de asemenea, una dintre dificultățile în procesul de producție a bateriilor cilindrice mari. În comparație cu bateriile cilindrice mici, rata de utilizare a spațiului intern a bateriilor cilindrice mari este mai mare, iar conținutul de materiale active (electrozi pozitivi și negativi) din interiorul bateriei crește, îmbunătățind astfel densitatea energiei. Cu toate acestea, spațiul interior mai compact al carcasei duce la o vâscozitate mai mare a electrolitului, ceea ce reduce foarte mult umecbilitatea electrolitului. În plus, expansiunea internă a bateriei cilindrice în sine stoarce peretele interior al părții structurale, ceea ce va duce la o reducere a contactului efectiv efectiv dintre piesa polară și electrolit, afectând astfel ciclul și capacitatea ulterioară a bateriei.
Soluția poate fi obținută prin:
1) optimizarea formulei electrolitice;
2) folosind injecția în cavitate în formă de clopot;
3) creșterea adecvată a presiunii de vid și a ciclurilor alternante, etc. pentru a îmbunătăți efectul de infiltrare a electrolitului și pentru a scurta timpul de infiltrare.
