Equipos para la fabricación de electrodos: sentando las bases para el rendimiento de las baterías

Como componente esencial para el almacenamiento de energía en las baterías de litio, la precisión en la preparación de los electrodos influye directamente en la densidad energética y la vida útil de las baterías. El equipo de fabricación de electrodos es clave para controlar este proceso. En la etapa de recubrimiento del material del electrodo positivo, máquinas de recubrimiento de alta precisión controlan el movimiento del cabezal de recubrimiento mediante servomotores, aplicando uniformemente la pasta del electrodo positivo sobre la lámina de aluminio. El error en el espesor del recubrimiento se puede controlar dentro de un margen de error. ± 1 micra: una precisión equivalente a 1/50 del diámetro de un cabello humano. El fabricante nacional de equipos Prolong Intelligent ha desarrollado una máquina de recubrimiento síncrona de doble cara que no solo aumenta la eficiencia del recubrimiento 1,8 veces en comparación con los equipos tradicionales, sino que también ajusta el espesor del recubrimiento en tiempo real mediante un sistema de monitorización infrarroja en línea, evitando así la disminución de la capacidad de la batería causada por un recubrimiento irregular.

Equipo rodante es responsable del proceso de densificación y conformado. Tras el recubrimiento, las láminas de electrodo se laminan hasta alcanzar el espesor especificado mediante una laminadora. Este proceso debe garantizar la unión compacta de los materiales del electrodo, manteniendo a la vez una porosidad adecuada para la migración de iones de litio. La laminadora inteligente de Yinheng Technology está equipada con un sistema de ajuste de presión por retroalimentación que ajusta automáticamente la presión de laminado según las características de los distintos materiales de electrodo, manteniendo la desviación de densidad de las láminas por debajo del 2%, lo que mejora significativamente la eficiencia de carga y descarga y la estabilidad de ciclo de las baterías de litio. Datos del sector demuestran que las láminas de electrodo producidas con equipos de laminado avanzados pueden prolongar la vida útil de las baterías de litio en más de un 30%.

Equipos de ensamblaje de celdas: Garantizar la seguridad y la consistencia de las baterías

El ensamblaje de celdas es la etapa de ensamblaje de precisión en la producción de baterías de litio, que abarca procesos clave como el bobinado/apilamiento, el empaquetado y la inyección de electrolito. Cada paso requiere una operación precisa con equipos especializados. En el proceso de bobinado, máquinas bobinadoras totalmente automáticas enrollan el electrodo positivo, el electrodo negativo y el separador en celdas a una velocidad de 30 a 50 revoluciones por minuto, con una precisión de posicionamiento de ± Con una precisión de 0,05 milímetros, se garantiza la alineación perfecta de los electrodos positivo y negativo, evitando así el riesgo de cortocircuitos por desalineación. La bobinadora multiestación de Prolong Intelligent también incorpora una función de detección de defectos, que utiliza un sistema de visión artificial para detectar en tiempo real arañazos e impurezas en la superficie de las láminas de los electrodos. Al detectar un problema, la máquina se detiene inmediatamente, manteniendo la tasa de defectos de las celdas por debajo del 0,1 %.

Equipo de inyección de electrolitos está directamente relacionado con la seguridad y la estabilidad del rendimiento de las baterías de litio. Como "puente" para la transmisión de iones de litio, el volumen de inyección del electrolito debe controlarse con precisión: un exceso puede provocar fugas y una cantidad insuficiente puede afectar la capacidad de la batería. La máquina de inyección al vacío de Xinzhoubang utiliza tecnología de "presurización cuantitativa" para inyectar con precisión el electrolito en las celdas en un entorno de vacío, con un error de volumen de inyección de ± 0,1 mililitros, evitando la entrada de aire en las celdas y posibles riesgos para la seguridad. Tras la implementación de este equipo por parte de un fabricante de baterías para vehículos de nueva energía, la tasa de fugas de las celdas se redujo del 0,5 % al 0,03 %, lo que mejoró considerablemente la seguridad del paquete de baterías.

Equipos de prueba y formación: Selección de productos de alta calidad y activación del rendimiento de las baterías

Tras su fabricación, las baterías de litio deben someterse a rigurosas pruebas con equipos de ensayo y formación para garantizar que su calidad cumpla con los estándares. El equipo de formación activa el rendimiento electroquímico de las celdas mediante la primera carga y descarga, formando una película SEI (película de interfaz de electrolito sólido) estable, un paso fundamental para determinar la vida útil y la seguridad de las baterías de litio.

El equipo de prueba actúa como un "examen médico" para las baterías de litio, evaluando exhaustivamente indicadores como la capacidad, el voltaje, la resistencia interna y el rendimiento de seguridad. El completo equipo de prueba de Lando puede completar las pruebas de capacidad y resistencia interna de las celdas en 3 minutos y realizar pruebas de seguridad como punción con aguja, compresión y choque térmico para descartar los productos defectuosos. Tras la implementación de este equipo en una empresa de baterías de almacenamiento de energía, se logró una inspección completa del 100% de las baterías de litio y se mantuvo la tasa de defectos en la fábrica por debajo del 0,05%, lo que garantiza el funcionamiento seguro de las centrales eléctricas de almacenamiento de energía a gran escala. Además, el equipo de detección también recopila datos de rendimiento de las baterías de litio, lo que proporciona información para la optimización del diseño de las baterías y promueve la mejora continua de la tecnología de baterías de litio.

Modernización de equipos: Impulsando la industria de las baterías de litio hacia la alta gama

Con la constante mejora de los requisitos de rendimiento para las baterías de litio en la industria de las energías renovables, los equipos de fabricación de estas baterías también se actualizan continuamente, avanzando hacia la inteligencia, la alta velocidad y la alta precisión. En cuanto a la inteligencia, las empresas fabricantes han incorporado tecnología de internet industrial, utilizando sensores y plataformas de análisis de datos para monitorizar el estado operativo de los equipos en tiempo real, predecir fallos y realizar el mantenimiento de forma anticipada, lo que ha incrementado la tasa de utilización de los equipos a más del 95 %. En cuanto a la alta velocidad, la eficiencia de producción de la nueva generación de máquinas bobinadoras y de recubrimiento se ha duplicado en comparación con hace cinco años, lo que permite a los fabricantes de baterías de litio alcanzar una producción a gran escala y reducir el coste de producción de las celdas entre un 20 % y un 30 %.

Al mismo tiempo, la modernización de los equipos de fabricación también ha impulsado avances significativos en la tecnología de baterías de litio. Por ejemplo, para satisfacer la demanda de baterías de litio de estado sólido, las empresas fabricantes han desarrollado equipos especializados, como máquinas de recubrimiento de electrolitos y hornos de sinterización de alta temperatura, sentando las bases para la industrialización de estas baterías. Asimismo, para satisfacer la demanda de baterías cilíndricas de gran tamaño, las líneas de ensamblaje totalmente automatizadas han logrado la automatización completa del proceso, desde el corte de las láminas de electrodos hasta el empaquetado de las celdas, lo que ha impulsado un rápido aumento en la capacidad de producción de estas baterías. Se puede afirmar que cada avance tecnológico en los equipos de fabricación de baterías de litio proporciona un apoyo fundamental para la modernización de la industria.