2023-07-12
லித்தியம் பேட்டரி உற்பத்தி செயல்முறைக்கான முழுமையான கையேடு
அயன் பேட்டரிகள் என்பது நேர்மறை மின்முனை, எதிர்மறை மின்முனை, பிரிப்பான், எலக்ட்ரோலைட், மின்னோட்ட சேகரிப்பான் மற்றும் பைண்டர், கடத்தும் முகவர் போன்றவற்றை உள்ளடக்கிய ஒரு சிக்கலான அமைப்பாகும். இதில் உள்ள எதிர்விளைவுகளில் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனைகளின் மின்வேதியியல் எதிர்வினைகள், லித்தியம் அயன் மற்றும் எலக்ட்ரான் கடத்தல் மற்றும் வெப்பப் பரவல் ஆகியவை அடங்கும். லித்தியம் பேட்டரிகளின் உற்பத்தி செயல்முறை ஒப்பீட்டளவில் நீளமானது, 50 க்கும் மேற்பட்ட செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது.
லித்தியம் பேட்டரிகளை உருளை பேட்டரிகள், சதுர பேட்டரிகள் மற்றும் மென்மையான பேக் பேட்டரிகள் என அவற்றின் வடிவத்திற்கு ஏற்ப பிரிக்கலாம், உற்பத்தி செயல்முறைகளில் சில வேறுபாடுகள் இருக்கும். இருப்பினும், ஒட்டுமொத்தமாக, லித்தியம் பேட்டரி உற்பத்தி செயல்முறையை முன் செயல்முறை (எலக்ட்ரோட் உற்பத்தி), நடுத்தர செயல்முறை (செல் தொகுப்பு) மற்றும் பின்புற செயல்முறை (உருவாக்கம் மற்றும் பேக்கேஜிங்) என பிரிக்கலாம். லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் உயர் பாதுகாப்பு செயல்திறன் தேவைகள் காரணமாக, பேட்டரி உற்பத்தி செயல்பாட்டில் லித்தியம்-அயன் கருவிகளின் துல்லியம், நிலைத்தன்மை மற்றும் ஆட்டோமேஷன் நிலைக்கு மிக உயர்ந்த தேவைகள் உள்ளன.
லித்தியம் பேட்டரி உபகரணங்கள் என்பது நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனை பொருட்கள், பிரிப்பான் பொருட்கள் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட் போன்ற மூலப்பொருட்களை உற்பத்தி செய்ய ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட செயல்முறைகளைப் பயன்படுத்தும் ஒரு செயல்முறை கருவியாகும். லித்தியம் பேட்டரி உபகரணங்கள் செயல்திறன் மற்றும் லித்தியம் பேட்டரிகளின் விலையில் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் தீர்மானிக்கும் காரணிகளில் ஒன்றாகும். வெவ்வேறு செயல்முறை ஓட்டங்களின் படி, லித்தியம் பேட்டரி உபகரணங்களை முன்-இறுதி உபகரணங்கள், நடு-நிலை உபகரணங்கள் மற்றும் பின்-இறுதி உபகரணங்கள் என பிரிக்கலாம். லித்தியம் பேட்டரி உற்பத்தி வரிசையில், முன்-இறுதி, நடு-நிலை மற்றும் பின்-இறுதி உபகரணங்களின் மதிப்பு தோராயமாக 4:3:3 ஆகும்.
முந்தைய செயல்முறையின் உற்பத்தி இலக்கு (நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை) மின்முனை தட்டுகளின் உற்பத்தியை நிறைவு செய்வதாகும். முந்தைய கட்டத்தின் முக்கிய செயல்முறை கலவை, பூச்சு, உருட்டல், ஸ்லிட்டிங், ஸ்லைசிங் மற்றும் டை-கட்டிங் ஆகியவை அடங்கும். சம்பந்தப்பட்ட உபகரணங்களில் முக்கியமாக அடங்கும்: கலவை, பூச்சு இயந்திரம், ரோலர் பிரஸ், ஸ்லிட்டிங் இயந்திரம், வெட்டுதல் இயந்திரம், இறக்கும் இயந்திரம் போன்றவை.
ஸ்லரி கலவை (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: வெற்றிட கலவை) என்பது நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை சாலிட்-ஸ்டேட் பேட்டரி பொருட்களை சமமாக கலந்து, பின்னர் கரைப்பானைச் சேர்ப்பதாகும். ஸ்லரி கலவை என்பது முந்தைய செயல்முறையின் தொடக்கப் புள்ளியாகும் மற்றும் அடுத்தடுத்த பூச்சு, உருட்டல் மற்றும் பிற செயல்முறைகளை முடிப்பதற்கான அடித்தளமாகும்.
பூச்சு (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: பூச்சு இயந்திரம்) என்பது உலோகத் தாளில் கிளறப்பட்ட குழம்பைச் சமமாகப் பூசி, நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை தட்டுகளை உருவாக்க உலர்த்துவதாகும். முந்தைய செயல்முறையின் முக்கிய இணைப்பாக, பூச்சு செயல்முறையின் செயல்படுத்தல் தரமானது முடிக்கப்பட்ட பேட்டரியின் நிலைத்தன்மை, பாதுகாப்பு மற்றும் ஆயுட்காலம் ஆகியவற்றை ஆழமாக பாதிக்கிறது. எனவே, பூச்சு இயந்திரம் முந்தைய செயல்பாட்டில் மிகவும் மதிப்புமிக்க உபகரணமாகும்.
ரோலர் அழுத்துதல் (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: உருளை அழுத்துதல்) என்பது பூசப்பட்ட மின்முனையை மேலும் சுருக்கி, அதன் மூலம் பேட்டரியின் ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரிக்கிறது. உருட்டப்பட்ட மின்முனையின் தட்டையானது, அடுத்தடுத்த பிளவு செயல்முறையின் செயலாக்க விளைவை நேரடியாக பாதிக்கிறது, மேலும் மின்முனையில் செயலில் உள்ள பொருட்களின் சீரான தன்மையும் பேட்டரி கலத்தின் செயல்திறனை மறைமுகமாக பாதிக்கிறது.
பிரித்தல் (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: ஸ்லிட்டிங் இயந்திரம்) என்பது துருவத் துண்டுகளின் பரந்த சுருளைத் தேவையான அகலத்தின் பல குறுகிய துண்டுகளாகத் தொடர்ந்து பிளவுபடுத்தும் செயல்முறையாகும். வெட்டும் போது எலெக்ட்ரோட் தகட்டின் முறிவு தோல்வியானது வெட்டு நடவடிக்கையால் ஏற்படுகிறது, மற்றும் வெட்டப்பட்ட பிறகு விளிம்பின் மென்மை (பர்ர்ஸ் அல்லது பக்லிங் இல்லாமல்) ஸ்லிட்டிங் இயந்திரத்தின் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு முக்கியமாகும்.
உற்பத்தி (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: உற்பத்தி இயந்திரம்) வெட்டப்பட்ட மின்முனைத் துண்டுகளின் மின்முனை காதுகளை வெல்டிங் செய்தல், பாதுகாப்பு நாடாவைப் பயன்படுத்துதல், மின்முனை காதுகளை பசை கொண்டு போர்த்துதல் அல்லது மின்முனை காதுகளை உருவாக்க லேசர் வெட்டுதல் ஆகியவை அடங்கும், இது அடுத்தடுத்த முறுக்கு செயல்முறைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படலாம். டை-கட்டிங் (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: டை-கட்டிங் இயந்திரம்) என்பது அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளுக்கு பூசப்பட்ட துருவ தகடுகளை குத்தி உருவாக்கும் செயல்முறையாகும்.
நடுத்தர செயல்முறையின் உற்பத்தி இலக்கு பேட்டரி செல்கள் தயாரிப்பை நிறைவு செய்வதாகும். பல்வேறு வகையான லித்தியம் பேட்டரிகளின் இடைநிலை செயல்முறையின் தொழில்நுட்ப சாலை வரைபடம் மற்றும் உற்பத்தி வரி உபகரணங்களில் வேறுபாடுகள் உள்ளன. இடைநிலை செயல்முறையின் சாராம்சம் சட்டசபை செயல்முறை ஆகும், குறிப்பாக உதரவிதானம் மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டுடன் முந்தைய செயல்முறையிலிருந்து செய்யப்பட்ட (நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை) எலக்ட்ரோடு தகடுகளின் ஒழுங்கான சட்டசபை. சதுர (ரோல்), உருளை (ரோல்) மற்றும் நெகிழ்வான (அடுக்கு) பேட்டரிகளின் வெவ்வேறு ஆற்றல் சேமிப்பு கட்டமைப்புகள் காரணமாக, நடுத்தர செயல்பாட்டில் பல்வேறு வகையான லித்தியம் பேட்டரிகளின் தொழில்நுட்ப சாலை வரைபடத்திலும் உற்பத்தி வரி உபகரணங்களிலும் வெளிப்படையான வேறுபாடுகள் உள்ளன. குறிப்பாக, சதுர மற்றும் உருளை பேட்டரிகளின் நடுத்தர நிலையின் முக்கிய செயல்முறைகள் முறுக்கு, திரவ ஊசி மற்றும் பேக்கேஜிங் ஆகியவை அடங்கும். முக்கியமாக சம்பந்தப்பட்ட உபகரணங்களில் அடங்கும்: முறுக்கு இயந்திரம், திரவ ஊசி இயந்திரம், பேக்கேஜிங் உபகரணங்கள் (ஷெல் செருகும் இயந்திரம், பள்ளம் உருட்டல் இயந்திரம், சீல் இயந்திரம், வெல்டிங் இயந்திரம்) போன்றவை; மென்மையான பேக் பேட்டரியின் நடுத்தர நிலையின் முக்கிய செயல்முறையானது லேமினேஷன், திரவ ஊசி மற்றும் பேக்கேஜிங் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியது, மேலும் இதில் உள்ள உபகரணங்களில் முக்கியமாக லேமினேஷன் இயந்திரம், திரவ ஊசி இயந்திரம், பேக்கேஜிங் உபகரணங்கள் போன்றவை அடங்கும்.
முறுக்கு (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: முறுக்கு இயந்திரம்) என்பது உற்பத்தி செயல்முறை அல்லது முறுக்கு இறக்கும் இயந்திரம் மூலம் உற்பத்தி செய்யப்படும் மின்முனைத் தகடுகளை லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செல்களில் முறுக்கு செய்யும் செயல்முறையாகும், இது முக்கியமாக சதுர மற்றும் வட்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. முறுக்கு இயந்திரத்தை இரண்டு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கலாம்: சதுர முறுக்கு இயந்திரம் மற்றும் உருளை முறுக்கு இயந்திரம், அவை முறையே சதுர மற்றும் உருளை லித்தியம் பேட்டரிகள் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. உருளை முறுக்கு ஒப்பிடும்போது, சதுர முறுக்கு செயல்முறை பதற்றம் கட்டுப்பாடு அதிக தேவைகளை கொண்டுள்ளது, எனவே சதுர முறுக்கு இயந்திரத்தின் தொழில்நுட்ப சிரமம் அதிகமாக உள்ளது.
லேமினேஷன் (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: லேமினேட்டிங் இயந்திரம்) என்பது டை-கட்டிங் செயல்பாட்டின் போது உற்பத்தி செய்யப்படும் தனிப்பட்ட எலக்ட்ரோடு தகடுகளை லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செல்களில் அடுக்கி வைக்கும் செயல்முறையாகும், இது முக்கியமாக மென்மையான பேக் பேட்டரிகளின் உற்பத்திக்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது. சதுர மற்றும் உருளை செல்களுடன் ஒப்பிடும்போது, மென்மையான பேக் செல்கள் ஆற்றல் அடர்த்தி, பாதுகாப்பு மற்றும் வெளியேற்ற செயல்திறன் ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. எவ்வாறாயினும், ஒரு லேமினேட்டிங் இயந்திரம் மூலம் ஒற்றை அடுக்கி வைக்கும் பணியை முடிப்பது இணையான மற்றும் சிக்கலான பொறிமுறை ஒத்துழைப்பில் பல துணை செயல்முறைகளை உள்ளடக்கியது, மேலும் குவியலிடுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்த சிக்கலான மாறும் கட்டுப்பாட்டு சிக்கல்களை தீர்க்க வேண்டும்; முறுக்கு இயந்திரத்தின் வேகம் முறுக்கு செயல்திறனுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது, மேலும் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான வழிமுறைகள் ஒப்பீட்டளவில் எளிமையானவை. தற்போது, லேமினேட் செல்கள் மற்றும் காயம் செல்கள் இடையே உற்பத்தி திறன் மற்றும் விளைச்சல் இடைவெளி உள்ளது.
திரவ உட்செலுத்துதல் இயந்திரம் (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: திரவ ஊசி இயந்திரம்) பேட்டரியின் எலக்ட்ரோலைட்டை செல்க்குள் செலுத்துவதற்கு பயன்படுத்தப்படுகிறது.
செல் பேக்கேஜிங் (ஷெல் செருகும் இயந்திரம், பள்ளம் உருட்டல் இயந்திரம், சீல் இயந்திரம், வெல்டிங் இயந்திரம் போன்ற உபகரணங்களைப் பயன்படுத்துதல்) செல் ஷெல்லில் சுருள் மையத்தை வைப்பதை உள்ளடக்கியது.
செயல்முறையின் பிந்தைய கட்டத்தின் உற்பத்தி இலக்கு பேக்கேஜிங்காக மாற்றத்தை நிறைவு செய்வதாகும். நடுத்தர கட்டத்தில், லித்தியம் பேட்டரி கலத்தின் செயல்பாட்டு அமைப்பு உருவாக்கப்பட்டது, மேலும் பிந்தைய கட்டத்தின் முக்கியத்துவம், அதைச் செயல்படுத்தி, சோதனை, வரிசைப்படுத்துதல் மற்றும் அசெம்பிளி செய்து, பாதுகாப்பான மற்றும் நிலையான லித்தியம் பேட்டரி தயாரிப்பை உருவாக்குவது. செயல்முறையின் பிந்தைய கட்டத்தின் முக்கிய செயல்முறைகளில் பின்வருவன அடங்கும்: உருவாக்கம், பிரித்தல், சோதனை செய்தல், வரிசைப்படுத்துதல், முதலியன. இதில் உள்ள உபகரணங்களில் முக்கியமாக அடங்கும்: மோட்டார்கள் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜ் செய்தல், சோதனை உபகரணங்கள் போன்றவை.
உருவாக்கம் (சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மோட்டாரைப் பயன்படுத்துதல்) என்பது முதல் சார்ஜ் மூலம் பேட்டரி கலத்தை செயல்படுத்தும் செயல்முறையாகும், இதன் போது லித்தியம் பேட்டரியின் "தொடக்கத்தை" அடைய எதிர்மறை மின்முனை மேற்பரப்பில் ஒரு பயனுள்ள செயலற்ற படம் (SEI படம்) உருவாக்கப்படுகிறது. பிரிக்கும் திறன் (பயன்படுத்தும் கருவி: சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மோட்டார்), "பகுப்பாய்வு திறன்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது பேட்டரி கலத்தின் கொள்ளளவை அளவிட வடிவமைப்பு தரநிலைகளின்படி மாற்றப்பட்ட பேட்டரி கலத்தை சார்ஜ் செய்து வெளியேற்றும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. பேட்டரி கலத்தின் சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் செயல்முறை உருவாக்கம் மற்றும் கொள்ளளவு பிரிப்பு செயல்முறை மூலம் இயங்குகிறது, எனவே சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மோட்டார் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பின்புற மைய உபகரணமாகும். சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மோட்டாரின் குறைந்தபட்ச வேலை அலகு "சேனல்" ஆகும். ஒரு "அலகு" (BOX) பல "சேனல்கள்" கொண்டது, மேலும் பல "அலகுகள்" இணைந்து சார்ஜிங் மற்றும் டிஸ்சார்ஜிங் மோட்டாரை உருவாக்குகின்றன.
சோதனை (பயன்படுத்தப்படும் உபகரணங்கள்: சோதனை உபகரணங்கள்) சார்ஜ் செய்வதற்கு முன்னும் பின்னும் மேற்கொள்ளப்பட வேண்டும், டிஸ்சார்ஜ் செய்தல் மற்றும் ஓய்வெடுக்க வேண்டும்; வரிசையாக்கம் என்பது கண்டறிதல் முடிவுகளின் அடிப்படையில் சில தரநிலைகளின்படி உருவாக்கப்பட்ட மற்றும் பிரிக்கப்பட்ட பேட்டரிகளின் வகைப்பாடு மற்றும் தேர்வைக் குறிக்கிறது. கண்டறிதல் மற்றும் வரிசைப்படுத்தும் செயல்முறையின் முக்கியத்துவம் தகுதியற்ற தயாரிப்புகளை அகற்றுவது மட்டுமல்லாமல், லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் நடைமுறை பயன்பாடுகளில், செல்கள் பெரும்பாலும் இணையாக அல்லது தொடரில் இணைக்கப்படுகின்றன. எனவே, ஒரே மாதிரியான செயல்திறன் கொண்ட செல்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது பேட்டரியின் உகந்த ஒட்டுமொத்த செயல்திறனை அடைய உதவும்.
லித்தியம் பேட்டரிகளின் உற்பத்தியை லித்தியம் பேட்டரி உற்பத்தி சாதனங்களிலிருந்து பிரிக்க முடியாது. பேட்டரியில் பயன்படுத்தப்படும் பொருட்களுக்கு கூடுதலாக, உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் உற்பத்தி உபகரணங்கள் பேட்டரியின் செயல்திறனை தீர்மானிக்கும் முக்கிய காரணிகளாகும். ஆரம்ப நாட்களில், சீனாவின் லித்தியம் பேட்டரி உபகரணங்கள் முக்கியமாக இறக்குமதியை நம்பியிருந்தன. பல வருட விரைவான வளர்ச்சிக்குப் பிறகு, சீன லித்தியம் பேட்டரி உபகரண நிறுவனங்கள், தொழில்நுட்பம், செயல்திறன், ஸ்திரத்தன்மை மற்றும் பிற அம்சங்களில் ஜப்பானிய மற்றும் கொரிய உபகரண நிறுவனங்களை படிப்படியாக விஞ்சியுள்ளன, மேலும் செலவு-செயல்திறன், விற்பனைக்குப் பிந்தைய பராமரிப்பு மற்றும் பிற அம்சங்களில் நன்மைகள் உள்ளன. தற்போது, உள்நாட்டு லித்தியம் பேட்டரி உபகரண நிறுவனங்களின் ஒரு கிளஸ்டர் உருவாக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் சர்வதேச சந்தையில் நுழையும் சீனாவின் உயர்தர உபகரணங்களுக்கான வணிக அட்டையாக மாறியுள்ளது. லித்தியம் பேட்டரி தலைவர்களின் செங்குத்து கூட்டணி மற்றும் வெளிநாட்டு விரிவாக்கத்துடன், லித்தியம் பேட்டரி உபகரணங்கள் கீழ்நிலை விரிவாக்கத்திலிருந்து பயனடைகின்றன மற்றும் விரைவான வளர்ச்சி வாய்ப்புகளின் புதிய காலகட்டத்திற்கு வழிவகுத்தன.