锂电池电解液的作用是促进离子在正负极之间的传导。它用作锂离子传输和电荷转移的介质。锂离子电池的常见电解液由无机锂盐电解液、有机碳酸盐溶剂和添加剂组成。作为锂离子迁移和电荷转移的介质,它是锂离子电池的重要组成部分,是实现高电压、高能量密度和高循环性能优势的基础。
评估电池注射的最重要参数是注射量、润湿效果(彻底和均匀)和注射精度。这三个方面都是通过注塑机的性能来实现的。因此,注塑机在锂电池生产过程中也至关重要,因为它直接影响电池性能。
电解液注入机的原理是利用真空、压力、时间等特定过程,将电解液注入电池有限的内腔(包括电芯和未填充的空间)。一部分电解质渗入电池内部(由正极和负极sheets 和 separator),而另一部分则占据未填充的空间。注入的电解液总量就是注入量。渗入电池内部的电解质越多,润湿效果相对越好。将电解液渗入电解液所需的时间越短,灌装机的处理能力就越好。特定电池的实际注射量与设定的所需注射量之间的偏差就是注射精度。对于同一批次的电池,注入量的一致性越好,注入量越集中,表现为注射量的 CPK 值越高。 注射重量,注塑机的整体性能越好。
一整套注入设备由真空泵、注入泵、电解液传输罐、读码系统、称重系统、MES 系统、检漏系统、供应系统和沉降机构等关键部件组成。
真空泵:螺杆泵通常用作注射机中的真空泵。如果放置在注塑机,真空利用效率高,从而节省能源。但是,如果真空泵位置较远,则需要管道来输送真空,并且需要考虑管道造成的真空损失。管道越长越窄,真空流速和真空度的损失就越大。
注射泵: 常用电动泵,带有陶瓷泵头。电泵对电解液的精度一般在 0.25% 左右。在实际生产过程中避免泵堵塞非常重要。
电解液传输槽:电解液传输槽的主要目的是在大气压下供应电解液(到注射杯),并将其保持在一个小而恒定的范围内。由于存在氮气作为保护气体,电解液槽中的电解液被加压至 0.2 MPa 左右。使用过程中压力降低。必要时,电解液转移槽可采用两层或双槽结构。这允许对上料罐进行脱气,以提高注射量的一致性和准确性。如有必要,也可以对电解液进行过滤。
MES 系统:MES 系统包括电池条形码扫描、预称重、后称重和检查进样体积偏差以进行鉴定。它实现了第一次注射和第二次注射过程的集成,以及整个工厂的互连。
检漏系统:有时需要测试密封胶塞和电池的密封性。密封不充分的电池不会充满电解液。泄漏检测使用真空或保压方法进行。
供应系统:供应系统包括注入泵、阀门和管道。一些系统配备了临时存储杯以提高效率。在某些情况下,使用移动注射针方法,这允许使用更少的泵注射多个杯子。
沉降机构:沉降机构包括注射杯、密封胶塞、电池托盘、压紧机构以及压力真空阀和管道系统。用于软包电池(相关设备),通常采用真空-气氛循环沉降方法。对于圆柱形电池,通常采用真空-气氛-正压-气氛循环稳定方法。
