แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบซอฟต์แพ็คมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา เนื่องจากมีความปลอดภัยสูง ความหนาแน่นของพลังงานสูง และการออกแบบที่ยืดหยุ่น กระบวนการผลิตส่วนใหญ่ประกอบด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:
1 การเตรียมวัสดุ
ประการแรก จำเป็นต้องเตรียมวัสดุหลักสำหรับการผลิตแบตเตอรี่ รวมถึงวัสดุอิเล็กโทรดเชิงบวก (เช่น ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต และสารประกอบลิเธียมอื่นๆ) วัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ (เช่น กราไฟท์หรือวัสดุคาร์บอนอื่นๆ) ตัวคั่น ( โดยปกติจะเป็นชั้นบาง ๆ ของฟิล์มโพลีเมอร์ที่มีรูพรุน) และอิเล็กโทรไลต์ การเลือกใช้วัสดุเหล่านี้มีความสำคัญต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยของแบตเตอรี่
2 การเตรียมอิเล็กโทรด
1. การทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน:กระจายสารออกฤทธิ์ สารนำไฟฟ้า สารยึดเกาะ และสารอื่นๆ เท่าๆ กันตามสัดส่วนเพื่อให้ได้สารละลายที่สม่ำเสมอและมีความหนืด ความเสถียรของสารละลายเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการรับรองความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่ในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่
2. การเคลือบผิว:ใช้สารละลายอิเล็กโทรดขั้วบวกลงบนอลูมิเนียมฟอยล์ และใช้สารละลายอิเล็กโทรดขั้วลบบนฟอยล์ทองแดง กระบวนการเคลือบต้องมีการควบคุมความหนาของการเคลือบและอุณหภูมิการทำให้แห้งอย่างแม่นยำ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความสม่ำเสมอของแผ่นอิเล็กโทรด ความหนาแน่นของพื้นผิวเคลือบยังต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงความจุของแบตเตอรี่ไม่เพียงพอหรือการสิ้นเปลืองส่วนผสม
3. การกดม้วน:แผ่นอิเล็กโทรดเคลือบจะถูกบดอัดด้วยเครื่องรีดแบบม้วนเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นและความแข็งแรง
4. การตัดและการอบแห้ง:ตัดแผ่นอิเล็กโทรดที่รีดแล้วให้ได้ขนาดที่ต้องการ และดำเนินการทำให้แห้งเพื่อขจัดตัวทำละลายและความชื้นออกจากแผ่นอิเล็กโทรด
3 การเตรียมไดอะแฟรม
ตัวแยกเป็นส่วนประกอบสำคัญในแบตเตอรี่ที่ช่วยให้ลิเธียมไอออนผ่านได้ ในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้อิเล็กตรอนผ่านเข้าไปได้ การเลือกและการเตรียมตัวแยกมีผลกระทบอย่างมากต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ ในระหว่างขั้นตอนการเตรียมการ จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเมมเบรนมีความแข็งแรงเชิงกลและความเสถียรทางเคมีเพียงพอ
4 การตัดและซ้อนอิเล็กโทรด
วางแผ่นอิเล็กโทรดขั้วบวก แผ่นอิเล็กโทรดลบ และตัวแยกที่แห้งไว้ เพื่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานของเซลล์แบตเตอรี่ ในระหว่างกระบวนการซ้อน จำเป็นต้องมีการจัดตำแหน่งและการวางตำแหน่งที่แม่นยำเพื่อให้มั่นใจในความสมบูรณ์ของโครงสร้างและประสิทธิภาพของแบตเตอรี่
5 การประกอบแบตเตอรี่
1. การสร้างเซลล์:ออกแบบขนาดภายนอกของเซลล์ตามความต้องการของลูกค้า และจัดทำแม่พิมพ์ที่เกี่ยวข้องเพื่อสร้างฟิล์มอลูมิเนียมพลาสติก
2. การปิดผนึกด้านบน:วางเซลล์แบตเตอรี่ที่พันแผลลงในหลุมที่เจาะ จากนั้นพับฟิล์มบรรจุภัณฑ์ลงครึ่งหนึ่งตามตำแหน่งเส้นประเพื่อปิดผนึกด้านบน (ปิดผนึกหูอิเล็กโทรด) และปิดผนึกด้านข้าง
3. การฉีดและการปิดผนึกล่วงหน้า:หลังจากปิดผนึกที่ด้านบนแล้ว ให้ดำเนินการตรวจสอบด้วยเอ็กซเรย์บนเซลล์แบตเตอรี่เพื่อให้แน่ใจว่าเซลล์ทั้งสองขนานกัน จากนั้นนำความชื้นออกจากเซลล์แบตเตอรี่ ฉีดอิเล็กโทรไลต์ และทำการปิดผนึกล่วงหน้า
6 การเปลี่ยนแปลงและการเปิดใช้งาน
1. ปล่อยให้มันยืน:ปล่อยให้อิเล็กโทรไลต์ที่ฉีดเข้าไปแทรกซึมเข้าไปในอิเล็กโทรดจนหมด
2. รูปแบบการเล่น:การเปิดใช้งานการชาร์จครั้งแรกของแบตเตอรี่ใหม่จะทำให้อิเล็กโทรไลต์ทำปฏิกิริยาบนพื้นผิวอิเล็กโทรด ทำให้เกิดส่วนต่อประสานอิเล็กโทรไลต์แข็ง (SEI) ที่เสถียร ในระหว่างกระบวนการก่อตัว ก๊าซจะปรากฏขึ้น ดังนั้นผู้ผลิตบางรายจึงใช้อุปกรณ์จับยึดเพื่อขึ้นรูปและบีบก๊าซลงในถุงแก๊ส
3. การสร้างรูปร่าง:อินเทอร์เฟซของอิเล็กโทรดหลังการเปลี่ยนแปลงจะดีกว่า และรูปร่างของฟิกซ์เจอร์ยังช่วยให้มั่นใจในรูปร่างและขนาดของเซลล์แบตเตอรี่
7 บรรจุภัณฑ์รองและการขึ้นรูป
1. การปิดผนึกครั้งที่สอง:ดูดถุงเพื่อกำจัดก๊าซและอิเล็กโทรไลต์จำนวนเล็กน้อย จากนั้นทำการปิดผนึกครั้งที่สอง หลังจากการปิดผนึก ให้ถอดถุงลมนิรภัยออกและเซลล์แบตเตอรี่จะถูกสร้างขึ้นโดยทั่วไป
2. การตัดขอบและการพับ:ตัดขอบด้านแรกและด้านที่สองให้มีความกว้างที่เหมาะสม จากนั้นพับขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าความกว้างของเซลล์แบตเตอรี่ไม่เกินค่ามาตรฐาน
8 การทดสอบและการเรียงลำดับ
ทำการทดสอบเซลล์แบตเตอรี่เป็นชุด รวมถึงความจุ ความต้านทานภายใน กระแสรั่วไหล ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพ หน่วยแบตเตอรี่ที่ไม่ผ่านการรับรองจะถูกถอดออกเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลิตภัณฑ์
9 การบรรจุและการทดสอบขั้นสุดท้าย
เซลล์แบตเตอรี่ที่ผ่านการรับรองจะถูกบรรจุเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย และผ่านการทดสอบประสิทธิภาพและความปลอดภัยขั้นสุดท้าย กระบวนการนี้รวมถึงการตรวจสอบด้วยภาพ การทดสอบแรงดันไฟฟ้า การทดสอบความจุ ฯลฯ เพื่อให้มั่นใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามความต้องการของลูกค้า
กระบวนการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบซอฟต์แพ็คเกี่ยวข้องกับขั้นตอนที่ซับซ้อนและแม่นยำหลายขั้นตอน ซึ่งแต่ละขั้นตอนต้องมีการควบคุมกระบวนการที่แม่นยำและการตรวจสอบคุณภาพที่เข้มงวด ความพยายามเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของแบตเตอรี่
มาตรฐานคุณภาพหลักสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบซอฟต์แพ็คคือ:
1. บรรจุภัณฑ์และการติดฉลาก:บรรจุภัณฑ์แบตเตอรี่ควรจะสมบูรณ์ ไม่เสียหาย พิมพ์ไว้อย่างชัดเจน และมีฉลากระบุข้อมูลผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้องและครบถ้วน เช่น ยี่ห้อ รุ่น ความจุ แรงดันไฟฟ้า วันที่ผลิต ฯลฯ การปิดผนึกควรปิดผนึกอย่างดี โดยไม่มีช่องว่างหรือช่องเปิด
2. ความสมบูรณ์ของรูปลักษณ์:พื้นผิวแบตเตอรี่ควรปราศจากข้อบกพร่อง เช่น รอยขีดข่วน รอยบุบ การเสียรูป คราบ จุดสนิม ฯลฯ หูควรแบน ไม่งอ แตกหัก หรือออกซิเดชั่น ฟิล์มพลาสติกอะลูมิเนียมเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์หลัก ควรปราศจากความเสียหาย รอยยับ หรือฟองอากาศ
3. ความจุ:ยิ่งอัตราส่วนของความจุจริงต่อความจุที่กำหนดสูงเท่าใด ประสิทธิภาพความจุของแบตเตอรี่ก็จะยิ่งดีขึ้นเท่านั้น
4. ความต้านทานภายใน:ความต้านทานภายในเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญอย่างหนึ่งในการวัดประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ แบตเตอรี่ที่มีความต้านทานภายในต่ำจะสูญเสียพลังงานน้อยลงระหว่างการชาร์จและการคายประจุ และสามารถส่งออกและเก็บพลังงานไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
5. ประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุ:แบตเตอรี่คุณภาพสูงควรสามารถชาร์จจนเต็มได้ภายในระยะเวลาที่เหมาะสมภายใต้สภาวะการชาร์จที่ระบุ และไม่ควรเกิดความร้อนผิดปกติ การสูบบุหรี่ การบวม หรือปรากฏการณ์อื่น ๆ ในระหว่างกระบวนการชาร์จ แรงดันตกขณะคายประจุไม่ควรเร็วเกินไป และกระแสควรจะคงที่
6. วงจรชีวิต:หลังจากชาร์จและคายประจุหลายรอบ ควรรักษาความจุและความเสื่อมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ไว้ที่ระดับหนึ่ง ตัวอย่างเช่น อายุการใช้งานของเซลล์แบตเตอรี่สำหรับผู้บริโภคและชุดแบตเตอรี่ควรมากกว่าหรือเท่ากับ 800 เท่า และอัตราการคงความจุควรมากกว่าหรือเท่ากับ 80%
7. ความปลอดภัย:แบตเตอรี่ควรมีฟังก์ชันด้านความปลอดภัยที่ดี เช่น การป้องกันการชาร์จไฟเกิน การป้องกันการคายประจุเกิน และการป้องกันการลัดวงจร ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง แบตเตอรี่ควรสามารถรักษาเสถียรภาพได้โดยไม่เสียรูป บวม หรือปรากฏการณ์อื่นๆ