리튬 배터리 셀 제조, 원인 및 솔루션의 각 공정에서 잠재적 절연 결함.

리튬 배터리 셀 제조 공정에서 단열 결함과 외국 물질 오염은 배터리 안전 및 일관성에 영향을 미치는 주요 문제입니다. 다음은 표적 솔루션과 함께 프로세스 관점에서 각 프로세스의 잠재적 위험에 대한 체계적인 분석입니다.

1. 금속 입자 오염

유형 :Fe, Cu, Al 등과 같은 금속 잔해물

원인 :

* 원료 (예 : NCM 파우더)가 자기 여과를받지 않습니다.

* 혼합 장비의 마모 (예 : 행성 믹서) 금속 입자 생성.

* 수동 작업 중에 도구에서 금속 잔해물 도입.

솔루션 :

* 최대 5μm의 여과 정확도를 가진 다단계 자기 여과 시스템 (예 : 희토류 자기 막대)을 사용하십시오.

* 슬러리 접촉 장비 구성 요소를 세라믹 또는 폴리 에테르 에테르 케톤 (Peek) 재료로 교체하십시오.

* 금속 도구가 생산 라인에 들어가는 것을 금지하는 엄격한 도구 관리 프로토콜을 설정하십시오.

2. 유기 불순물 잔류 물

유형 :장갑 섬유, 실란트 입자

원인 :

* 반 정적 청소실 정장을 입지 않은 운영자.

* 장비 밀봉 링의 노화 및 분리.

솔루션 :

* 에어 샤워가 장착 된 클래스 A 클리닝 룸 관리 (ISO 7)를 구현하십시오.

* 장비 씰을 정기적으로 검사하고 Fluororubber 재료를 사용하여 부식 저항을 향상시킵니다.

1. 고르지 않은 코팅 두께

유형 :중앙에 두꺼운 가장자리, 중공 반점

원인 :

* 코팅 헤드 블레이드 갭 편차> ± 5μm.

* 슬러리 점도 변동> 10% (예 : 고체 함량 감지가 지연되어).

솔루션 :

블레이드 포지셔닝의 실시간 폐쇄 루프 조정을 위해 레이저 두께 게이지 (정확도 : ± 1μm)를 소개합니다.

트윈 스크류 공급 시스템을 사용하여 슬러리 전달 압력을 안정화하십시오.

2. 외국 물질 오염

유형 :먼지, 장비 윤활제

원인 :

* 막힌 오븐 필터로 인한 먼지 증착.

* 코팅 헤드 베어링에서 오일 누출 윤활.

솔루션 :

* 4 시간마다 오븐 필터를 청소하고 조기 경고를 위해 차압 센서를 설치하십시오.

* 이동 부품의 윤활제를 식품 등급 그리스로 교체하십시오.

1. 용매 잔류 물

유형 :NMP, DME 등과 같은 유기 용매

원인 :

* 건조 온도가 충분하지 않습니다 (예 :<120°C).

* 열기 순환 시스템의 설계 결함 (공기 속도<2 m/s).

솔루션 :

* 잔류 물 수준을 제어하는 ​​온라인 탐지를위한 적외선 분광법 구현<0.1%.

* 오븐 에어 덕트 설계를 최적화하여 온도 균일 성 ± 2도 내에서 균일합니다.

2. 전극 산화

유형 :알루미늄 호일 표면 산화물 층의 두껍게.

원인 :

* 건조 환경 DEW 포인트> -40 정도.

* 전극 노출 시간> 10 분.

솔루션 :

* 산소 함량 <5 ppm이있는 질소 보호 건조 시스템을 소개합니다.

* 연속 건조 라인을 사용하여 수동 개입을 최소화하십시오.

1. 과도한 버

유형 :금속 버 (구리 호일/알루미늄 호일)

원인 :

* 공구 마모 (블레이드 가장자리 반경> 2μm).

* 150m/min 속도를 깎을 때 열 응력이 생성됩니다.

솔루션 :

* 다이아몬드 코팅 블레이드를 사용하여 수명을 5 번 증가시킵니다.

* 레이저 슬릿팅 기술 (펄스 폭 <10ns)을 적용하여 2μm 이상의 버를 달성합니다.

2. 먼지 오염

유형 :활성 물질 입자

원인 :

slitting 후에 즉시 먼지를 진공 청소기에서 진공 청소하지 못합니다.

전극 표면의 부족 부족 (예 : 바인더 비율이 충분하지 않음).

솔루션 :

eAc

＊ 캘린더 공정을 최적화하여 전극 밀도를 2.2 g/cm³ 이상으로 증가시킵니다.

1. 분리기 주름

유형 :가로/세로 주름

원인 :

＊ 불안정한 긴장 긴장 변동> 5%.

＊ 와인딩 샤프트 동심원 편차> 5μm.

솔루션 :

magneging 자기 분말 브레이크 및 장력 센서를 사용하여 폐 루프 제어를 구현합니다.

run 아웃을 3μm 미만으로 유지하도록 정기적으로 권선 샤프트를 교정합니다.

2. 외국 물질 임베딩

유형 :섬유, 용접 슬래그

원인 :

＊ 환경의 부유 식 잔해 (예 : 사각화되지 않은 직물 조각).

탭 탭 용접 중에 생성 된 금속 스플래시.

솔루션 :

static 정적 접착력을 줄이기 위해 30% -40% RH에서 워크샵 습도를 제어합니다.

felding 용접 스테이션에 레이저 용접 보호 스크린을 설치하여> 99%의 스터 터 캡처 속도를 달성합니다.

1. 전해질 오염

유형 :수분, 금속 이온

원인 :

전해질 저장 환경 이슬점> -40 학위.

주사 파이프 라인의 불완전한 청소.

솔루션 :

lithium 리튬 분자 체의 건조 기술을 사용하여 수분 함량 <5 ppm을 유지하십시오.

주사 전에 주입 파이프 라인을 통해 DME 용매를 순환시킵니다.

2. 주입 부피 편차

유형 :과도한 채색 또는 언더 채색

원인 :

Metering 펌프 정확도 <0. 1% fs.

＊ 온도 변화> 5%에 따른 전해질 점도 변동.

솔루션 :

＊ 질량 흐름 미터를 장착합니다 (정확도 : ± 0. 05%).

전해질 저장 탱크의 일정한 온도 시스템 (25 ± 1도)을 설치하십시오.

1. 가스 잔류 물

유형 :co₂, h₂

원인 :

sei 형성 중 SEI 필름 분해로 인한 가스 생성.

＊ 불완전한 degassing (예 : 진공 수준> 10 ³ pa).

솔루션 :

stepped 스텝 형성 프로토콜을 구현합니다 (예 : {{{{0}}. 1c → 0. 3c → 0.5c).

＊ 노후화 실에 촉매 연소 장치를 설치하여 치료 효율이 99%를 달성합니다.

2. 전압 이상

유형 :자체 전하로 인한 전압 강하

원인 :

＊ 내부 마이크로-슈트 회로 (예 : 분리기를 관통하는 금속 입자).

솔루션 :

AI 기반 자체 전하 예측 모델을 최대 ± 0.

eading 노화 후 X- 선 검사를 수행하여 외국 물질 감지 속도> 95%를 달성합니다.

원자 수준의 청소 공정

혈장 세정 기술 (예 : OT 혈장)은 전극 표면에서 나노 레벨 오염 물질을 제거하는 데 사용됩니다.

지능형 탐지 시스템

기계 비전 (해상도 : 1μm) 및 AI 알고리즘의 통합은 결함의 실시간 분류를 가능하게합니다.

자체 복장 자재 시스템

SEI 필름에 페로 센 유도체의 첨가는 SEI 필름이 파손될 때 결함을 자동으로 복구 할 수 있습니다.

리튬 배터리 셀에서 단열 결함과 외국 물질을 제어하는 ​​것은 "예방, 두 번째 탐지"의 원리를 준수해야합니다. 재료 최적화 (예 : 고체 전해질), 프로세스 혁신 (예 : 레이저 슬릿) 및 지능형 관리 (예 : 디지털 쌍둥이)를 통해 외국 물질 오염의 위험은 0. 1 ppm로 줄일 수 있습니다. 미래에 AI 기반 품질 검사 및 현장 특성화 기술의 광범위한 사용으로 배터리 셀 제조는 "제로 결함"이라는 목표로 이동할 것입니다.