Büyük silindirik pillerin mevcut üretim verimliliği ve verimi hala nispeten düşüktür ve yüksek verimliliğe sahip seri üretime ulaşmada hala aşağıdaki süreç zorlukları mevcuttur:
1) Tam sekmeli şekillendirme: Zorluk, mevcut toplayıcıya zarar gelmesini veya döküntü, toz vb. oluşumunu önlemek için düzleştirme doğruluğunu ve gücünü kontrol etmekte yatmaktadır.
2) Toplayıcı plaka ve direk terminali: Zorluk, kaynak doğruluğu kontrolü, nüfuziyet kontrolü ve basınç kontrolüne yönelik yüksek gereksinimlerde yatmaktadır ve hem yanlış kaynaktan hem de kaynak delinmesinden kaçınılmalıdır.
3) Sızdırmazlık kaynağı: Zorluk, kaynak doğruluğunu etkileyen yüksek hız koşulları altında referans düzleminin sapmasından kaynaklanmaktadır. Asıl sıkıntılı nokta, kaynak sırasında nikel kaplama tabakasının düşerek kabuğun paslanmasına neden olmasıdır.
4) Sarma: Asıl sıkıntılı nokta kesme, sarma, taşıma ve sarma sırasında şerit şeklinin kontrol edilemeyen değişim riskidir. Zorluk, kalıplı kesme ve sarma işlemleri birleştirildikten sonra lazer kontrolünün ve hassas otomasyonun entegre kontrolünde ve ayrıca gerçek zamanlı kapalı döngü kontrolü yoluyla pabuç kesme kalitesinin ve sarım hizalama doğruluğunun iyileştirilmesinde yatmaktadır.
5) Elektrolit dolumu: Büyük silindirin iç boşluk kullanım oranı daha yüksek olduğundan iç gerilimi daha güçlüdür, bu da kolayca elektrolit infiltrasyonunda zorluk ve düşük elektrolit dolum verimliliği gibi sorunlara yol açabilir.
1. Tam sekmeli şekillendirme işleminin zorlukları ve çözümleri
Büyük silindirik pillerin imalatı sırasında, pil hücresi kutulara yerleştirildiğinde pil kutusunun iç duvarının tırnak tarafından çizilmesini önlemek ve pil tırnağı ile toplayıcı plakanın kaynak etkisini sağlamak için, tam sekme oluşturma işlemi gereklidir. Bununla birlikte, büyük silindirik piller çoğunlukla tam tırnaklı işlemi kullandığından, pil tırnaklarının sayısı fazladır ve tam tırnaklı şekillendirme işleminin temel olarak aşağıdakiler gibi yüksek gereksinimleri vardır:
1) Tam tırnak oluşturma hızı çok hızlıdır ve elektrotun dışa doğru dönmesi kolaydır.
2) Tam tırnak oluşturma prosesi iyi kontrol edilmezse toz oluşması kolaydır;
3) Kolektör yapısının kritik gerilme değeri düşüktür, bu da şekillendirme işlemi sırasında kolektörün hasar görmesine neden olur.
2. Kollektör plakası kaynak işleminin zorlukları ve çözümleri
Lazer kaynak teknolojisi, tam tırnaklı büyük silindirik pillerin verimi ve üretim verimliliği açısından darboğazdır. Esas olarak toplayıcı plaka kaynağı, terminal sonrası kaynak ve sızdırmazlık kaynağındadır. Kolektör plakaları ve akü tırnaklarının kaynaklanmasındaki zorluklar şunlardır:
1) Kenarın kaplanmamış "boş" kısmı çok kısadır ve kaynak doğruluğu ve sıcaklığına yönelik kontrol gereksinimleri yüksektir. Teknik olarak hem soğuk kaynaktan hem de kaynak delinmesinden kaçınmak ve ayırıcının termal büzülmesinden kaynaklanan akü kısa devresinden veya artan kaynak sıcaklığı nedeniyle sıçrama arızasından kaçınmak gerekir.
2) Bakır toplayıcı plaka kaynağında dar işlem penceresi sorunu.
Ana çözümler şunlardır:
1) Makul kalınlık tasarımı, yüzey işlemi vb. gibi toplayıcı plaka malzemelerinin kaynaklanabilirliğini geliştirin.
2) Lazer kaynak teknolojisinin geliştirilmesi.
3) Lazer kaynak kalitesi için çevrimiçi algılama teknolojisinin iyileştirilmesi.
3. Terminal sonrası kaynak işleminin zorlukları ve çözümleri
Post terminal lazer kaynak işleminin zorluğu esas olarak post terminalin kalın olması ve post terminale nüfuz etmek için büyük miktarda enerji gerektirmesidir. Kolektör plakasının ince olması kaynak işlemi sırasında enerjinin kontrolünü zorlaştırmakta ve kollektör plakası üzerinden kaynak yapılması kolaydır.
Ana çözümler şunlardır:
1) Kalınlık kontrolü ve yüzey malzemesi işlemi gibi direğin özel tasarımı.
2) Lazer enerji kontrolünün ve kaynak doğruluğunun iyileştirilmesi.
3) Lazer kaynak kalitesi için çevrimiçi algılama teknolojisinin iyileştirilmesi.
4. Sızdırmazlık kaynağının zorlukları ve çözümleri
Sızdırmazlık kaynağının zorluğu şu şekildedir: yüksek hızlı dönme koşulları altında kaynak doğruluğunun ve kalitesinin kontrol edilmesi.
Aynı zamanda lazer kaynağı, kabuğun nikel kaplama katmanına kolayca zarar vererek kabuğun paslanmasına neden olabilir.
İnce duvarlı kabuklar için akü hücresinin hem kaynak mukavemetinin hem de sızdırmazlık performansının sağlanması gerekir ve kaynak doğruluğunun kontrolü daha yüksektir.
Küçük silindirik pillerden farklı olarak, büyük silindirik piller daha düşük kutu gücüne, pilde daha fazla elektrolite ve daha yüksek iç basınca sahiptir; bu da bağlantı noktasının basınç direnci ve stabilitesine daha yüksek gereksinimler getirir.
Sızdırmazlık kaynağı, kaynak işlemini optimize etmenin yanı sıra, akünün iç basıncını azaltmak veya kabuğun pas direncini artırmak için kabuklar ve elektrolitler gibi akü malzemelerini de optimize edebilir, böylece zayıf kaynaklamayı azaltır ve kaynağın stabilitesini artırır. etki.
5. Sargı hizalamasındaki zorluklar ve çözümleri
Küçük silindirik pillerle karşılaştırıldığında büyük silindirik pillerin çapı neredeyse iki katına çıkar. Elektrot sarımı açısından asıl sıkıntılı nokta, kesme, sarma, taşıma sırasında pil tırnağının şeklinin kontrol edilemeyen şekilde değişmesi riskidir. Zorluk, kalıp kesme ve sarma işlemleri birleştirildikten sonra lazer kontrolünün ve hassas otomasyonun entegre kontrolünde ve gerçek zamanlı kapalı döngü kontrolü yoluyla kutup kulağı kesme kalitesinin ve sarım hizalama doğruluğunun iyileştirilmesinde yatmaktadır.
Ana çözümler şunlardır:
1) Transit taşıma bağlantısında pil çıkıntısı şekli değişikliği riskini azaltmak için entegre bir lazer kesim ve sarma üretim yönteminin uygulanması.
2) Elektrot gibi hammadde hatalarını azaltmak ve sargı üretim kusurlarını azaltmak için malzemeleri optimize edin.
3) Algılama sistemini güçlendirin, gelen her elektrot malzemesinin kalınlığını, pil tırnakları arasındaki boşluğu vb. gerçek zamanlı olarak izleyin ve arka uç sarma makinesine geri bildirimde bulunun, böylece ilgili hassas ayarlamaları yapabilir, böylece performansı iyileştirebilir. sarma makinesinin hizalama doğruluğu.
6. Elektrolit sızmasındaki zorluklar ve çözümleri
Elektrolit sızmasının zorluğu da büyük silindirik pillerin üretim sürecindeki zorluklardan biridir. Küçük silindirik pillerle karşılaştırıldığında, büyük silindirik pillerin iç alan kullanım oranı daha yüksektir ve pilin içindeki aktif malzemelerin (pozitif ve negatif elektrotlar) içeriği artar, böylece enerji yoğunluğu artar. Bununla birlikte, kabuğun daha kompakt iç alanı, elektrolitin ıslanabilirliğini büyük ölçüde azaltan, elektrolitin daha yüksek viskozitesine yol açar. Ek olarak, silindirik pilin dahili genleşmesi yapısal parçanın iç duvarını sıkıştırır, bu da kutup parçası ile elektrolit arasındaki fiili etkili temasın azalmasına yol açar ve böylece pilin sonraki döngüsünü ve kapasitesini etkiler.
Çözüme şu şekilde ulaşılabilir:
1) elektrolit formülünün optimize edilmesi;
2) çan şeklindeki boşluk enjeksiyonunun kullanılması;
3) elektrolit infiltrasyon etkisini iyileştirmek ve infiltrasyon süresini kısaltmak için vakum basıncını ve alternatif döngüleri vb. uygun şekilde arttırmak.
