Текущая эффективность производства и выход больших цилиндрических батарей все еще относительно низки, и все еще существуют следующие технологические трудности в достижении высокоэффективного массового производства:
1) Формование полного выступа: сложность заключается в контроле точности и прочности выравнивания, чтобы избежать повреждения токосъемника или образования мусора, пыли и т. д.
2) Коллекторная пластина и пост-терминал. Трудность заключается в высоких требованиях к контролю точности сварки, контролю проплавления и контролю давления, при этом необходимо избегать как ложной сварки, так и сварочной перфорации.
3) Герметизирующая сварка. Трудность заключается в отклонении базовой плоскости в условиях высокой скорости, что влияет на точность сварки. Основная проблема заключается в том, что во время сварки слой никелирования отваливается, в результате чего корпус ржавеет.
4) Намотка. Основная болевая точка – это неконтролируемый риск изменения формы язычка во время резки, намотки, транспортировки и намотки. Сложность заключается в интегрированном управлении лазерным управлением и точной автоматизацией после объединения процессов высечки и намотки, а также в улучшении качества резки выступов и точности выравнивания намотки за счет управления с обратной связью в реальном времени.
5) Заполнение электролитом. Поскольку коэффициент использования внутреннего пространства большого цилиндра выше, его внутреннее напряжение сильнее, что может легко привести к таким проблемам, как затруднение проникновения электролита и низкая эффективность заполнения электролитом.
1. Трудности и пути решения процесса формирования полной вкладки.
В процессе производства больших цилиндрических батарей, чтобы избежать царапин на внутренней стенке аккумуляторных банок выступом, когда аккумуляторный элемент помещается в банки, и чтобы обеспечить эффект сварки выступа аккумуляторной батареи и пластины коллектора, Требуется полный процесс формирования вкладки. Однако, поскольку в больших цилиндрических батареях в основном используется процесс с полным выступом, количество выступов аккумулятора велико, и к процессу формирования полного выступа предъявляются высокие требования, в основном:
1) Скорость формирования выступов слишком высокая, электрод легко выворачивается наружу.
2) Если процесс формирования полного выступа не контролируется должным образом, легко образуется пыль;
3) Значение критического напряжения коллекторной конструкции низкое, что приводит к повреждению коллектора в процессе формирования.
2. Трудности и пути решения процесса сварки коллекторных пластин.
Технология лазерной сварки является узким местом производительности и эффективности производства крупных цилиндрических аккумуляторов с полными выступами. В основном это сварка коллекторных пластин, сварка клемм и сварка уплотнений. Трудностями при сварке коллекторных пластин и вкладок аккумулятора являются:
1) Непокрытая «заготовка» части кромки очень короткая, а требования к контролю точности сварки и температуры высокие. Технически необходимо избегать как холодной сварки, так и сварочной перфорации, а также избегать короткого замыкания аккумуляторной батареи, вызванного термоусадкой сепаратора или разбрызгиванием из-за повышенной температуры сварки.
2) Проблема узкого технологического окна при сварке медных коллекторных пластин.
Основные решения:
1) Улучшите свариваемость материалов коллекторных пластин, например, за счет разумной толщины, обработки поверхности и т. д.
2) Совершенствование технологии лазерной сварки.
3) Улучшение технологии онлайн-обнаружения качества лазерной сварки.
3. Трудности и решения процесса постконтактной сварки.
Сложность процесса лазерной сварки клеммы заключается главным образом в том, что клемма толстая и для проникновения в нее требуется большое количество энергии. Коллекторная пластина тонкая, что затрудняет контроль энергии в процессе сварки, и коллекторную пластину легко проварить.
Основные решения:
1) Особая конструкция опоры, такая как контроль толщины и обработка поверхностного материала.
2) Улучшение контроля энергии лазера и точности сварки.
3) Улучшение технологии онлайн-обнаружения качества лазерной сварки.
4. Трудности и пути решения герметизирующей сварки.
Трудность герметизирующей сварки заключается в: контроле точности и качества сварки в условиях высокоскоростного вращения.
В то же время лазерная сварка может легко повредить никелированный слой корпуса, что приведет к его ржавчине.
Для тонкостенных оболочек необходимо обеспечить как прочность сварки, так и герметичность аккумуляторного элемента, а также повысить контроль точности сварки.
В отличие от небольших цилиндрических батарей, большие цилиндрические батареи имеют меньшую прочность банок, больше электролита в батарее и более высокое внутреннее давление, что предъявляет более высокие требования к устойчивости к давлению и стабильности порта.
Помимо оптимизации процесса сварки, герметизирующая сварка также может оптимизировать материалы батареи, такие как корпуса и электролиты, чтобы снизить внутреннее давление батареи или улучшить устойчивость корпуса к ржавчине, чтобы уменьшить плохую сварку и улучшить стабильность сварки. эффект.
5. Трудности и пути решения центровки обмоток.
По сравнению с маленькими цилиндрическими батареями диаметр больших цилиндрических батарей почти вдвое больше. В плане намотки электродов основной болевой момент – это неконтролируемый риск изменения формы пластины аккумулятора при резке, намотке, транспортировке. Трудность заключается в комплексном управлении лазерным управлением и точной автоматизацией после объединения процессов высечки и намотки, а также в улучшении качества резки полюсных ушей и точности выравнивания намотки за счет управления с обратной связью в реальном времени.
Основные решения:
1) Применение комплексного производственного метода лазерной резки и намотки для снижения риска изменения формы вкладок аккумулятора на транзитном транспортном звене.
2) Оптимизируйте материалы, чтобы уменьшить погрешность сырья, такого как электрод, и уменьшить производственные дефекты намотки.
3) Укрепить систему обнаружения, контролировать толщину поступающего материала каждого электрода, расстояние между контактами батареи и т. д. в режиме реального времени, а также обратную связь с задней намоточной машиной, чтобы она могла выполнять соответствующие точные регулировки, тем самым улучшая точность центровки намоточной машины.
6. Трудности и пути решения инфильтрации электролита.
Трудность проникновения электролита также является одной из трудностей в процессе производства крупных цилиндрических батарей. По сравнению с небольшими цилиндрическими батареями коэффициент использования внутреннего пространства больших цилиндрических батарей выше, а содержание активных материалов (положительных и отрицательных электродов) внутри батареи увеличивается, тем самым улучшая плотность энергии. Однако более компактное внутреннее пространство оболочки приводит к более высокой вязкости электролита, что значительно снижает смачиваемость электролита. Кроме того, внутреннее расширение самой цилиндрической батареи сжимает внутреннюю стенку конструктивной части, что приведет к уменьшению фактического эффективного контакта между полюсным наконечником и электролитом, тем самым влияя на последующий цикл работы и емкость батареи.
Решение может быть достигнуто путем:
1) оптимизация формулы электролита;
2) с использованием колоколообразной кавернозной инъекции;
3) соответствующее увеличение вакуумного давления, чередование циклов и т. д. для улучшения эффекта инфильтрации электролита и сокращения времени инфильтрации.
