లిథియం బ్యాటరీ ఉత్పత్తిలో ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ

ఇథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు విస్తృత శ్రేణి అనువర్తనాలను కలిగి ఉన్నాయి. అప్లికేషన్ ప్రాంతాల వర్గీకరణ ప్రకారం, దీనిని శక్తి నిల్వ కోసం బ్యాటరీ, పవర్ బ్యాటరీ మరియు వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ కోసం బ్యాటరీగా విభజించవచ్చు.

• శక్తి నిల్వ కోసం బ్యాటరీ కమ్యూనికేషన్ శక్తి నిల్వ, శక్తి శక్తి నిల్వ, పంపిణీ చేయబడిన శక్తి వ్యవస్థలు మొదలైన వాటిని కవర్ చేస్తుంది;
• పవర్ బ్యాటరీలు ప్రధానంగా విద్యుత్ రంగంలో ఉపయోగించబడతాయి, కొత్త శక్తి వాహనాలు, ఎలక్ట్రిక్ ఫోర్క్లిఫ్ట్‌లు మొదలైన వాటితో సహా మార్కెట్‌కు సేవలు అందిస్తాయి;
• వినియోగదారు ఎలక్ట్రానిక్స్ కోసం బ్యాటరీ స్మార్ట్ మీటరింగ్, ఇంటెలిజెంట్ సెక్యూరిటీ, ఇంటెలిజెంట్ ట్రాన్స్‌పోర్టేషన్, ఇంటర్నెట్ ఆఫ్ థింగ్స్ మొదలైన వాటితో సహా వినియోగదారు మరియు పారిశ్రామిక రంగాన్ని కవర్ చేస్తుంది.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీ అనేది ఒక సంక్లిష్టమైన వ్యవస్థ, ఇది ప్రధానంగా ఆనోడ్, కాథోడ్, ఎలక్ట్రోలైట్, సెపరేటర్, కరెంట్ కలెక్టర్, బైండర్, కండక్టివ్ ఏజెంట్ మొదలైన వాటితో కూడి ఉంటుంది, ఇందులో ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ యొక్క ఎలక్ట్రోకెమికల్ రియాక్షన్, లిథియం అయాన్ కండక్షన్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ కండక్షన్, అలాగే ఉష్ణ వ్యాప్తి వంటి ప్రతిచర్యలు ఉంటాయి.

లిథియం బ్యాటరీల ఉత్పత్తి ప్రక్రియ సాపేక్షంగా పొడవుగా ఉంటుంది మరియు ఈ ప్రక్రియలో 50 కంటే ఎక్కువ ప్రక్రియలు ఉంటాయి.

లిథియం బ్యాటరీలను స్థూపాకార బ్యాటరీలు, చదరపు అల్యూమినియం షెల్ బ్యాటరీలు, పౌచ్ బ్యాటరీలు మరియు బ్లేడ్ బ్యాటరీలుగా విభజించవచ్చు. వాటి ఉత్పత్తి ప్రక్రియలో కొన్ని తేడాలు ఉన్నాయి, కానీ మొత్తం మీద లిథియం బ్యాటరీ తయారీ ప్రక్రియను ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ (ఎలక్ట్రోడ్ తయారీ), మధ్య-దశ ప్రక్రియ (సెల్ సంశ్లేషణ) మరియు బ్యాక్-ఎండ్ ప్రక్రియ (నిర్మాణం మరియు ప్యాకేజింగ్)గా విభజించవచ్చు.

ఈ వ్యాసంలో లిథియం బ్యాటరీ తయారీ యొక్క ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియను పరిచయం చేస్తాము.

ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ యొక్క ఉత్పత్తి లక్ష్యం ఎలక్ట్రోడ్ (యానోడ్ మరియు కాథోడ్) తయారీని పూర్తి చేయడం. దీని ప్రధాన ప్రక్రియలు: స్లరింగ్/మిక్సింగ్, పూత, క్యాలెండరింగ్, స్లిట్టింగ్ మరియు డై కటింగ్.

స్లర్రింగ్/మిక్సింగ్

స్లరీయింగ్/మిక్సింగ్ అంటే ఆనోడ్ మరియు కాథోడ్ యొక్క ఘన బ్యాటరీ పదార్థాలను సమానంగా కలిపి, ఆపై ద్రావకాన్ని జోడించి స్లర్రీని తయారు చేయడం. స్లరీ మిక్సింగ్ అనేది లైన్ యొక్క ముందు భాగం యొక్క ప్రారంభ స్థానం మరియు తదుపరి పూత, క్యాలెండరింగ్ మరియు ఇతర ప్రక్రియలను పూర్తి చేయడానికి ఇది నాంది.

లిథియం బ్యాటరీ స్లర్రీని పాజిటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ స్లర్రీ మరియు నెగటివ్ ఎలక్ట్రోడ్ స్లర్రీగా విభజించారు. మిక్సర్‌లో క్రియాశీల పదార్థాలు, వాహక కార్బన్, చిక్కగా చేసే పదార్థం, బైండర్, సంకలితం, ద్రావకం మొదలైన వాటిని నిష్పత్తిలో ఉంచండి, కలపడం ద్వారా, పూత కోసం ఘన-ద్రవ సస్పెన్షన్ స్లర్రీ యొక్క ఏకరీతి వ్యాప్తిని పొందండి.

తదుపరి ప్రక్రియ యొక్క అధిక-నాణ్యత పూర్తికి అధిక-నాణ్యత మిక్సింగ్ ఆధారం, ఇది బ్యాటరీ యొక్క భద్రతా పనితీరు మరియు ఎలక్ట్రోకెమికల్ పనితీరును ప్రత్యక్షంగా లేదా పరోక్షంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

పూత

పూత అంటే అల్యూమినియం మరియు రాగి రేకులపై వరుసగా సానుకూల క్రియాశీల పదార్థం మరియు ప్రతికూల క్రియాశీల పదార్థాన్ని పూత పూయడం మరియు వాటిని వాహక ఏజెంట్లు మరియు బైండర్‌తో కలిపి ఎలక్ట్రోడ్ షీట్‌ను ఏర్పరచడం. తరువాత ఓవెన్‌లో ఎండబెట్టడం ద్వారా ద్రావకాలను తొలగిస్తారు, తద్వారా ఘన పదార్థం సబ్‌స్ట్రేట్‌కు బంధించబడి సానుకూల మరియు ప్రతికూల ఎలక్ట్రోడ్ షీట్ కాయిల్‌ను తయారు చేస్తుంది.

కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ పూత

కాథోడ్ పదార్థాలు: మూడు రకాల పదార్థాలు ఉన్నాయి: లామినేటెడ్ నిర్మాణం, స్పినెల్ నిర్మాణం మరియు ఆలివిన్ నిర్మాణం, వరుసగా టెర్నరీ పదార్థాలు (మరియు లిథియం కోబాల్టేట్), లిథియం మాంగనేట్ (LiMn2O4) మరియు లిథియం ఐరన్ ఫాస్ఫేట్ (LiFePO4) లకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.

యానోడ్ పదార్థాలు: ప్రస్తుతం, వాణిజ్య లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలో ఉపయోగించే యానోడ్ పదార్థాలలో ప్రధానంగా కార్బన్ పదార్థాలు మరియు కార్బన్ కాని పదార్థాలు ఉన్నాయి. వాటిలో, కార్బన్ పదార్థాలలో ప్రస్తుతం ఎక్కువగా ఉపయోగించే గ్రాఫైట్ యానోడ్ మరియు క్రమరహిత కార్బన్ యానోడ్, హార్డ్ కార్బన్, సాఫ్ట్ కార్బన్ మొదలైనవి ఉన్నాయి; కార్బన్ కాని పదార్థాలలో సిలికాన్ ఆధారిత యానోడ్, లిథియం టైటనేట్ (LTO) మొదలైనవి ఉన్నాయి.

ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియ యొక్క ప్రధాన లింక్‌గా, పూత ప్రక్రియ యొక్క అమలు నాణ్యత పూర్తయిన బ్యాటరీ యొక్క స్థిరత్వం, భద్రత మరియు జీవిత చక్రాన్ని తీవ్రంగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

క్యాలెండరింగ్

పూత పూసిన ఎలక్ట్రోడ్ రోలర్ ద్వారా మరింత కుదించబడుతుంది, తద్వారా క్రియాశీల పదార్ధం మరియు కలెక్టర్ ఒకదానితో ఒకటి సన్నిహితంగా ఉంటాయి, ఎలక్ట్రాన్ల కదలిక దూరాన్ని తగ్గిస్తుంది, ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క మందాన్ని తగ్గిస్తుంది, లోడింగ్ సామర్థ్యాన్ని పెంచుతుంది. అదే సమయంలో, ఇది బ్యాటరీ యొక్క అంతర్గత నిరోధకతను తగ్గిస్తుంది, వాహకతను పెంచుతుంది మరియు బ్యాటరీ సామర్థ్యాన్ని పెంచడానికి బ్యాటరీ యొక్క వాల్యూమ్ వినియోగ రేటును మెరుగుపరుస్తుంది.

క్యాలెండరింగ్ ప్రక్రియ తర్వాత ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క ఫ్లాట్‌నెస్ తదుపరి చీలిక ప్రక్రియ ప్రభావాన్ని నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది. ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క క్రియాశీల పదార్ధం యొక్క ఏకరూపత కూడా పరోక్షంగా సెల్ పనితీరును ప్రభావితం చేస్తుంది.

చీలిక

స్లిట్టింగ్ అంటే వెడల్పాటి ఎలక్ట్రోడ్ కాయిల్‌ను అవసరమైన వెడల్పు గల ఇరుకైన ముక్కలుగా నిరంతరం రేఖాంశంగా కత్తిరించడం. స్లిట్టింగ్‌లో, ఎలక్ట్రోడ్ షియర్ చర్యను ఎదుర్కొని విచ్ఛిన్నమవుతుంది, స్లిట్టింగ్ తర్వాత అంచు చదునుగా ఉండటం (బర్ మరియు ఫ్లెక్సింగ్ లేదు) పనితీరును పరిశీలించడానికి కీలకం.

ఎలక్ట్రోడ్ తయారీ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్ ట్యాబ్‌ను వెల్డింగ్ చేయడం, రక్షిత అంటుకునే కాగితాన్ని వర్తింపజేయడం, ఎలక్ట్రోడ్ ట్యాబ్‌ను చుట్టడం మరియు తదుపరి వైండింగ్ ప్రక్రియ కోసం ఎలక్ట్రోడ్ ట్యాబ్‌ను కత్తిరించడానికి లేజర్‌ను ఉపయోగించడం ఉంటాయి. డై-కటింగ్ అంటే తదుపరి ప్రక్రియ కోసం పూత పూసిన ఎలక్ట్రోడ్‌ను స్టాంప్ చేసి ఆకృతి చేయడం.

లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీల భద్రతా పనితీరుకు అధిక అవసరాలు ఉన్నందున, లిథియం బ్యాటరీ తయారీ ప్రక్రియలో పరికరాల ఖచ్చితత్వం, స్థిరత్వం మరియు ఆటోమేషన్‌కు అధిక డిమాండ్ ఉంది.

లిథియం ఎలక్ట్రోడ్ కొలత పరికరాలలో అగ్రగామిగా, డాచెంగ్ ప్రెసిషన్ లిథియం బ్యాటరీ తయారీ యొక్క ఫ్రంట్-ఎండ్ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్ కొలత కోసం ఉత్పత్తుల శ్రేణిని ప్రారంభించింది, అవి X/β-రే ఏరియల్ డెన్సిటీ గేజ్, CDM మందం మరియు ఏరియల్ డెన్సిటీ గేజ్, లేజర్ మందం గేజ్ మరియు మొదలైనవి.

• సూపర్ ఎక్స్-రే ఏరియల్ డెన్సిటీ గేజ్

ఇది 1600 మి.మీ కంటే ఎక్కువ వెడల్పు గల పూతను కొలవగలదు, అల్ట్రా-హై-స్పీడ్ స్కానింగ్‌కు మద్దతు ఇస్తుంది మరియు పలుచబడిన ప్రాంతాలు, గీతలు మరియు సిరామిక్ అంచులు వంటి వివరణాత్మక లక్షణాలను గుర్తిస్తుంది. ఇది క్లోజ్డ్-లూప్ పూతతో సహాయపడుతుంది.

•  X/β-రే ఏరియల్ డెన్సిటీ గేజ్

కొలిచిన వస్తువు యొక్క ప్రాంత సాంద్రత యొక్క ఆన్‌లైన్ పరీక్షను నిర్వహించడానికి బ్యాటరీ ఎలక్ట్రోడ్ పూత ప్రక్రియలో మరియు సెపరేటర్ సిరామిక్ పూత ప్రక్రియలో దీనిని ఉపయోగిస్తారు.

•  CDM మందం & ప్రాంత సాంద్రత గేజ్

దీనిని పూత ప్రక్రియకు అన్వయించవచ్చు: తప్పిపోయిన పూత, పదార్థ కొరత, గీతలు, సన్నబడటం ప్రాంతాల మందం ఆకృతులు, AT9 మందం గుర్తింపు మొదలైన ఎలక్ట్రోడ్‌ల వివరణాత్మక లక్షణాలను ఆన్‌లైన్‌లో గుర్తించడం;

•  మల్టీ-ఫ్రేమ్ సింక్రోనస్ ట్రాకింగ్ కొలత వ్యవస్థ

ఇది లిథియం బ్యాటరీల కాథోడ్ మరియు ఆనోడ్ పూత ప్రక్రియకు ఉపయోగించబడుతుంది. ఇది ఎలక్ట్రోడ్‌లపై సింక్రోనస్ ట్రాకింగ్ కొలతలను నిర్వహించడానికి బహుళ స్కానింగ్ ఫ్రేమ్‌లను ఉపయోగిస్తుంది. ఐదు-ఫ్రేమ్ సింక్రోనస్ ట్రాకింగ్ కొలత వ్యవస్థ తడి ఫిల్మ్, నికర పూత మొత్తాన్ని మరియు ఎలక్ట్రోడ్‌ను తనిఖీ చేయగలదు.

•  లేజర్ మందం గేజ్

లిథియం బ్యాటరీల పూత ప్రక్రియ లేదా క్యాలెండరింగ్ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్‌ను గుర్తించడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు.

• ఆఫ్-లైన్ మందం & డైమెన్షన్ గేజ్

లిథియం బ్యాటరీల పూత ప్రక్రియ లేదా క్యాలెండరింగ్ ప్రక్రియలో ఎలక్ట్రోడ్‌ల మందం మరియు పరిమాణాన్ని గుర్తించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.