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绕卷电池生产工艺中的X射线缺陷检测

发布日期:2022-09-26浏览次数:4

在锂离子电池的制造过程中,完成电池的成型是中间工艺的重要组成部分。重要工艺流程包括制片、电极卷绕、模切、电芯卷绕成型和叠片成型。它是国内设备制造商竞争激烈的领域,占锂离子电池生产线价值的30%左右。

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目前,锂离子电池的电池制造工艺主要包括卷绕和叠层。相应的电池结构形式主要为圆柱形和方形,有三种类型的软包装。圆柱形和方形电池主要采用卷绕工艺生产,软包装电池主要采用叠层工艺。圆柱体主要以18650和26650为代表。方形和软包装的区别在于,外壳分别采用硬铝壳和铝塑膜。其中,软包装主要采用重叠工艺,铝壳主要采用卷绕工艺。

 

目前国内动力锂离子电池主要采用卷绕工艺,卷绕机出货量大于叠片机,因为卷绕工艺可以通过转速实现电芯的高速生产,叠片技术可以提高的速度有限。

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当电芯卷绕时,为了防止正极扩散的锂离子在相应的负极位置接受嵌入式晶格,负极必须完全包裹正极并具有一定的尺寸剩余。同时,为了避免短路,隔膜必须包裹负极。因此,卷绕电池必须确保负极具有剩余容量,并在长度方向上包裹负极。卷芯每层极片的对齐度一般采用X射线100%在线检测。同时,X射线还可以检测出卷芯内部极片变形、断裂等缺陷。

 

x射线检测设备也可用于极耳焊接检测。极耳的焊接效果直接影响电池的性能。当极耳焊接不良时,分为虚拟焊接或过度焊接。无论是虚拟焊接还是过度焊接,都会导致电池阻力增加,甚至无法充电和放电,导致严重的电池质量问题。

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卷绕和叠片生产对应的前道工序为极片的制片和模切。生产包括极/极耳焊接、极耳除尘、粘贴保护胶带、极耳包装胶带、卷绕或固定长度切割,其中收卷极片用于后续的全自动卷绕,定长裁断极片用于后续的半自动卷绕;冲切极片是将分切后的极片卷绕冲切成型,用于后续的叠片工艺。

 

卷绕锂离子电池更适合快速批量生产,所以占有率较高,叠片锂离子电池具有更高的放电性能和形状的可塑性,在一些特殊的领域也是不可替代,所有两种工艺的锂离子电池的结合才可以更好满足更多用户的需求。

 


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