CATL güç bataryası süper fabrikasının sırrı
Pil hücresi, bir pil sisteminin en küçük birimidir. Birden fazla pil bir modül oluşturur ve daha sonra birden fazla modül bir pil paketi oluşturur Bu, bir araç güç pilinin temel yapısıdır. Akü, elektrik enerjisi depolamak için bir kap gibidir, depolanabilecek kapasite pozitif ve negatif plakaların kapladığı aktif madde miktarı ile belirlenir. Pozitif ve negatif elektrot kutup parçalarının tasarımının farklı modellere göre uyarlanması gerekir. Pozitif ve negatif malzemelerin gram kapasitesi, aktif malzemelerin oranı, direk parçasının kalınlığı ve sıkıştırma yoğunluğu da kapasite için kritiktir.
CATL Ningde döneminin üretim atölyesine girelim ve Volkswagen, BMW ve Mercedes-Benz'in yarıştığı akülerin nasıl yapıldığına bir göz atalım.
Aktif malzemelerin hamur haline getirilmesi-karıştırma işlemi
Karıştırma, aktif malzemeyi bir vakumlu karıştırıcı aracılığıyla bir bulamaç halinde karıştırmaktır. Bu, pil üretiminin ilk sürecidir.Bu işlemin kalitesi, pilin kalitesini ve bitmiş ürünlerin nitelikli oranını doğrudan etkileyecektir. Dahası, bu sürecin işlem akışı karmaşıktır ve hammadde oranı, karıştırma adımları, karıştırma süresi vb. Konusunda daha yüksek gereksinimleri vardır.
İşte pilin aktif malzemesi:
Ningde döneminin karıştırma atölyesi, tozu sıkı bir şekilde kontrol eder. Ayrıca, tozun pil tutarlılığını etkilemesini önlemek için karıştırma işlemi sırasında tozun sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir. Ningde döneminin üretim atölyesindeki toz kontrolü seviyesi, ilaçlarla eşdeğerdir.
Karıştırılmış bulamacın bakır folyo kaplama işlemi üzerine kaplanması
Bu işlemde bir önceki işlemden sonra karıştırılan bulamaç dakikada 80 metre hızla 4000 metre uzunluğundaki bakır folyonun üst ve alt tarafına eşit şekilde uygulanır. Kaplama öncesi bakır folyo sadece 6 mikron kalınlığındadır ve "ipekböceği kanadı kadar ince" olarak tanımlanabilir.
Kaplama işleminde en önemli şey kalınlık ve ağırlık tutarlılığıdır.
Kaplama çok önemlidir, direk parçalarının kalınlığının ve ağırlığının tutarlı olması gerekir, aksi takdirde bataryanın kıvamını etkileyecektir. Kaplama ayrıca direk parçasına hiçbir partikül, döküntü, toz vb. Karışmamasını sağlamalıdır. Aksi takdirde, pilin çok hızlı boşalmasına ve hatta güvenlik tehlikelerine neden olur.
Negatif elektrot malzemesini bakır folyo üzerine bastırın ve ardından soğuk pres ve ön kesim ile kesin
Hadde atölyesinde pozitif ve negatif malzemelerle tutturulan direk parçaları merdaneler ile haddelenir.Bir yandan kaplanan malzemeler daha sıkı, enerji yoğunluğu artırılır ve kalınlık tutarlılığı sağlanırken diğer yandan tozun daha fazla kontrolü sağlanacaktır. Ve nem.
Soğuk presleme, pozitif ve negatif malzemelerin alüminyum folyo üzerine preslenmesi ve sıkıştırılmasıdır ki bu da enerji yoğunluğunu arttırmak için çok önemlidir.
Soğuk preslenmiş direk parçasını üretilecek bataryanın ölçüsüne göre kesin ve çapak oluşumunu tam olarak kontrol edin (buradaki çapaklar ancak mikroskop altında net bir şekilde görülebilir) Bunun amacı çapakların diyaframı delip ciddi sorunlara yol açmasını önlemektir. Güvenlik tehlikeleri.
Pil kalıbındaki pozitif ve negatif kutupların küçük kulaklarını kesip çıkarın.
Tırnak kesme işlemi, pil çekirdeği için kurşun tırnakları oluşturmak için bir kalıp kesme makinesi kullanmaktır. Pilin pozitif ve negatif kutuplara ayrıldığını ve tırnakların pil çekirdeğinden pozitif ve negatif kutupları yönlendiren metal iletkenler olduğunu biliyoruz.Layman deyimiyle pilin pozitif ve negatif kutuplarının kulakları şarj ve deşarj sırasında temas noktalarıdır.
Ve bir sonraki dilimleme işlemi, batarya kutup parçalarını bir kesici ile kesmektir.
Tırnakları kalıpla kesmek basitçe pozitif ve negatif kutuplu küçük kulaklar yapmak anlamına gelir.
Pilin prototipini tamamlayın - sarma işlemi
Burada, pozitif elektrot levhası, negatif elektrot levhası ve pilin ayırıcısı, çıplak bir hücre oluşturmak için birbirine sarılır. Gelişmiş CCD görsel inceleme ekipmanı, hücre kutbu parçasının iyi konumda olmasını sağlamak için otomatik algılama ve otomatik düzeltme gerçekleştirebilir.
Sarma işleminden sonra hücrenin prototipi temelde oluşturulur.
CCD görsel denetim ekipmanının yardımıyla, CATL Ningde döneminin pil üretim atölyesi, dünyanın en otomatik pil üretim atölyelerinden biridir.
Nemin giderilmesi ve elektrolit pişirme ve enjeksiyon enjeksiyonu
Nem, pil sisteminin düşmanıdır Pil pişirme işlemi, pilin içindeki nemi standartlara ulaştırmak ve pilin tüm yaşam döngüsü boyunca iyi performans göstermesini sağlamaktır.
Nemi gidermek için hücrelerin pişirilmesi gerekir
Ve sıvı enjeksiyon, hücreye elektrolit enjekte etmektir. Elektrolit, pilin gövdesinde akan kan gibidir ve enerji değişimi, yüklü iyonların değiş tokuşudur. Bu yüklü iyonlar, şarj ve deşarj işlemini tamamlamak için elektrolitten diğer elektrota taşınır. Enjekte edilen elektrolit miktarı anahtarın anahtarıdır.Eğer enjekte edilen elektrolit miktarı çok büyükse, bataryanın ısınmasına ve hatta doğrudan arızalanmasına neden olur.Eğer enjekte edilen miktar çok küçükse bataryanın döngüsünü etkileyecektir.
Hücre aktivasyonu oluşumu süreci
Oluşum, sıvı enjeksiyonundan sonra pil hücresini harekete geçirme işlemidir.Doldurma ve boşaltma yoluyla, pil hücresi içinde bir SEI filmi oluşturmak için kimyasal bir reaksiyon meydana gelir (SEI filmi: lityum pil ilk kez çevrildiğinde, elektrolit ve anot malzemesi katı-sıvı fazdadır. Reaksiyon gerçekleşir, böylece şarj ve deşarj döngüsü sırasında sonraki hücrenin güvenliğini, güvenilirliğini ve uzun döngü ömrünü sağlamak için tıpkı hücre üzerindeki bir film tabakası gibi bir pasivasyon filmi oluşturulur. Pil hücresinin performansını etkinleştirmek için, X-ışını izleme, yalıtım izleme, kaynak izleme ve kapasite testi gibi bir dizi "fiziksel inceleme sürecinden" geçmesi gerekir.
Oluşum süreci aynı zamanda ikinci elektrolit infüzyonunu, tartımı, enjeksiyon portunun kaynaklanmasını ve hücre "etkinleştirildikten" sonra hava sızdırmazlığı testini, ürün performansını sağlamak için kendi kendine deşarj testini yüksek sıcaklıkta yaşlandırmayı ve bekletmeyi içerir.
Üretimden sonra her bir hücrenin, doğum tarihini, üretim ortamını, performans parametrelerini vb. Kaydeden ayrı bir iki boyutlu kodu vardır. Güçlü izlenebilirlik sistemi her türlü bilgiyi kaydedebilir. Bir anormallik varsa, üretim bilgisi herhangi bir zamanda alınabilir; aynı zamanda bu büyük veriler, sonraki iyileştirme tasarımları için veri desteği sağlamak üzere hedeflenebilir.
Tek bir pil hücresi kullanılamaz, ancak birçok pil hücresinin bir koruyucu devre ve koruyucu bir kabuk ile birleştirilmesi ile doğrudan kullanılabilir. Bu sözde pil modülüdür.
Pil modülü (modül) birçok pilden oluşur. Sıkı taramadan geçmek, hücreleri iyi bir tutarlılıkla, hassas tasarıma göre modüler pil modüllerine monte etmek ve tek pil izleme ve yönetim cihazlarını kurmak gerekir. CATL'nin modülü tam otomatik üretim hattı, bir düzine hassas manipülatörle tamamlanır. Ek olarak, her modülün kendi sabit tanımlama kodu vardır ve sorunlar ortaya çıktığında tüm süreç izlenebilir.
Basit bir pil hücresinden bir pil paketine kadar olan üretim süreci de oldukça karmaşıktır ve pil hücresinin üretim sürecinden daha basit olmayan birden fazla işlem gerektirir.
Besleme
Pil hücresi belirlenen konuma aktarılır ve robot bunu otomatik olarak alır ve modül montaj hattına gönderir.
Ningde döneminin atölyesinde, otomatik malzeme işlemeden ekipman beslemeye kadar% 100 otomasyon gerçekleştirildi.
Aküye banyo-plazma temizleme işlemi verin
Her pil hücresinin yüzeyini temizleyin (CATL, temizliği sağlamak için plazma işleme teknolojisini kullanır). İyon temizleme burada işlemdeki kirletici maddelerin hücrenin tabanına yapışmamasını sağlamak için kullanılır.
Neden plazma temizleme teknolojisi kullanılıyor? Bunun nedeni, plazma temizleme teknolojisinin temizleme yöntemleri arasında en kapsamlı soyma temizleme yöntemi olmasıdır.En büyük avantajı temizlikten sonra atık sıvı kalmamasıdır.Büyük özelliği metaller, yarı iletkenler, oksitler ve çoğu polimer malzeme için çok iyi olabilmesidir. Tedavi, bütünün, parçanın ve karmaşık yapının temizliğini gerçekleştirebilir.
Plazma temizleme işlemi
Pilleri birleştirin-pilleri yapıştırın
Pil hücresi monte edilmeden önce yüzeyin tutkalla kaplanması gerekir. Tutkal, sabitlemeye ek olarak yalıtım ve ısı dağıtımı amacına da hizmet edebilir. CATL, dünyadaki en gelişmiş yüksek hassasiyetli yapıştırma ekipmanı ve manipülatör işbirliğini benimser.Yapıştırıcı kalitesini sağlamak ve farklı pil modüllerinden oluşan her bir grubun tutarlılığını daha da iyileştirmek için tutkal kalitesini gerçek zamanlı olarak izlerken, belirli bir yörüngede tutkal uygulayabilir. Seks.
Pil çekirdeğinin yapıştırma işlemi
Akü için bir yuva inşa edin - uç plakanın ve yan plakanın kaynağı
Akü modülleri çoğunlukla alüminyum uç plakalar ve yan plakalar kaynaklanarak yapılır ve laminasyon ve uç plakalar ve yan plakalar robotlar tarafından kaynaklanır.
Kablo demeti izolasyon panosu montajı
Kaynak izleme sistemi kaynak konumunu doğru bir şekilde belirledikten sonra, kablo demeti izolasyon kartı malzeme barkodunu MES üretim çizelgeleme yönetim sistemine bağlar ve izlenebilirlik için ayrı bir kod oluşturur. Kodlamadan sonra, kablo demeti izolasyon panosu robot tarafından otomatik olarak modüle takılır.
Kablo demeti izolasyon panosunun kurulum süreci
Pil-lazer kaynağının seri ve paralel bağlantısını tamamlayın
Otomatik lazer kaynağı sayesinde direk ile bağlantı parçası arasındaki bağlantı tamamlanır ve batarya seri ve paralel olarak bağlanır.
Çevrimdışı-çevrimdışı teste geçmeden önce önemli bir engel
Modül voltajı / direnci, pil hücresi voltajı, dayanım voltajı testi ve yalıtım direnci testi dahil olmak üzere, çevrimdışı duruma geçmeden önce modülün tam performansını kontrol edin. Standartlaştırılmış modül tasarım prensibi, farklı modellere uyacak şekilde özelleştirilebilir ve her modül aynı zamanda en uygun alana ve arabada önceden belirlenmiş konuma da monte edilebilir.
Her pil paketi, konektörler, denetleyiciler ve soğutma sistemleriyle entegre olan ve bir alüminyum kabuk ile paketlenmiş birkaç pil hücresi içerir. Otomatik olarak cıvatalarla sıkılır ve elektrik konektörleriyle bağlanır.Bir arıza olsa bile, tüm pil paketi yerine sadece tek bir modülün değiştirilmesi gerekir.Bakım iş yükü ve riski büyük ölçüde azalır.Modülün değiştirilmesi yalnızca soğutma sisteminin çıkarılmasını gerektirir. Çözüm, diğer bileşenleri içermez.
Aslında, ilk tasarım aşamasından itibaren, elektrikli araçlar maksimum güvenliği sağlamak için çeşitli yöntemler benimsemelidir. Ancak tasarım ne kadar mükemmel olursa olsun, pratik testlerle değerlendirilmelidir. Ningde çağında, yalnızca bu honlanmayı başarıyla geçen pil ürünleri kullanım için serbest bırakılabilir.
590 Santigrat yangın testi
590 santigrat derece ateş bataryası kavramı nedir? Venüs'ün zemin sıcaklığının 464 santigrat derece olduğunu biliyoruz, bu kadar yüksek sıcaklıklarda kurşun ve çinko gibi metal malzemeler çoktan erimiş durumda. Bununla birlikte, pil takımları bu kadar yüksek sıcaklıklarda zorluklara "dayanmalıdır".
Güvenlik performansı açısından, ulusal standart 130 saniyelik harici yanmadır ve pil alev almaz veya patlamaz. Bununla birlikte, endüstri lideri olarak CATL Ningde çağının daha yüksek gereksinimleri vardır.Sadece pilin 130 saniyelik harici yanma sonrasında normal şekilde çalışabileceği ulusal standarda ulaşmakla kalmaz, aynı zamanda 590 santigrat derecede 1 saat sürekli yanma sonrasında ulusal standarda ulaşır. Hala patlama riski yoktur.
21 ardışık Saat titreşim testi
Günlük araçlarda bazı inişli çıkışlı yollardan geçmek kaçınılmazdır Akünün oluşturduğu titreşim kalitesiz akü ürünlerinin sabitlenmesine, parçaların gevşemesine hatta kovan parçalanmasına ve nihayetinde güvenlik arızalarına neden olabilir.
Bu nedenle, araç titreşiminin batarya paketi üzerindeki etkisini simüle etmemiz gerekiyor. Titreşim tablosu, pil takımının fiili kullanımda karşılaşacağı engebeli yol koşullarını simüle etmek için kullanılır, çevre kutusu farklı sıcaklık ortamları sağlamak için kullanılır ve şarj ve boşaltma fiili çalışma koşullarını sağlamak için şarj ve deşarj makinesi kullanılır. Bu üç parça, gerçek araba kullanıldığında sahneyi gerçekten simüle eden sıcaklık ve yüke sahip bir titreşim test sistemi oluşturur.
Ningde döneminde 20 ton itme kuvvetine sahip titreşimli bir masa, pil takımının gerçek kullanımda karşılaştığı engebeli yol koşullarını simüle etmek için kullanıldı, ancak titreşim gerçek yol koşullarından daha güçlü. Testte, pil paketi saniyede 200 kez titreştirildi ve pil hücre modülü 2000 kez titreştirildi. Daha da katı olanı, pil takımının -30 ° C ila 60 ° C çevre koşulları altında 21 saat boyunca sürekli rastgele titreşime tabi tutulması gerektiğidir, bu da yüz binlerce kilometre sürüş yorgunluğunu etkili bir şekilde simüle edebilir.
Hızlanma 100G'ye ulaştı Çarpışma testi
Titreşim testine benzer şekilde, şok testi, pil takımının mekanik yapısının stabilitesini test etmek için kullanılır.Bir araç bir barikattan geçtiğinde ani çarpmaların batarya paketi yapısı üzerindeki etkisini simüle eder. Ek olarak, pil değiştirme işlemi sırasında on binde bir pil düşüşüyle karşılaşma ihtimali vardır. Her ihtimale karşı 10.000'den korkmamanın sözde korkusu, CATL Ningde dönemi pili 1 metre yükseklikten serbest düşüşte test edecek ve tüm işlevlerin hala normal olmasını sağlayacak.
Ningde döneminin darbe testinde, en yüksek hızlanma 100G kadar yüksek olabilir. Ortalama bir insan kalbinin dayanabileceği maksimum ivmenin 50G olduğu bilinmelidir. Şu anda, insan vücudunun dayanabileceği hızlanma sınırının yaklaşık 40G olduğu kaydedildi. Böylesine güçlü bir hızlanma etkisi altında, pil takımı hala normal şekilde çalışıyor.
Gerçek kazalara en yakın sıkma testi
Sıkma testi, bir trafik kazasında akünün sıkışmasını simüle etmek için kullanılır Akünün deformasyonu arttıkça önce pozitif ve negatif akım toplayıcıları yırtılacaktır. Kısa devre noktasında çok büyük bir akım üretilir ve ısı yoğun bir şekilde salınır ve kısa devre noktasının sıcaklığının keskin bir şekilde yükselmesine neden olur, bu nedenle yangına veya patlamaya neden olabilecek termal kaçışa neden olmak kolaydır.
Gerçek araba kazasına en yakın sıkma testi
Ekstrüzyon testinde, pil takımının dış kabuğu bariz bir deformasyon gösterdi, iç yapı tahrip edildi, pil çekirdeği dahili parçalar tarafından delindi ve yüksek voltajlı kısa devre oluşarak termal kaçışa neden oldu. Ekstrüzyon testini geçme standardı genellikle yangın veya patlama olmamasıdır. Ve CATL'nin pil ürünleri deforme olduklarında bile normal şekilde çalışmaya devam edebilir.
Ningde döneminin sıkıştırma testinde, pil takımına uygulanan kuvvet on tondu. 12 metrelik bir otobüsün ağırlığı 7 ton, yolcu ve bagaj ağırlığı 10 tona yakın, bu da en azından 12 metrelik bir otobüsün çarptığında sıkıştırılmasını simüle edebildiği anlamına geliyor.
Sonuç:
O zamandan beri, sayısız karmaşık işleme tekniği ve inceleme ve test prosedürlerinden sonra, sonunda CATLLOGO ile bitmiş bir araba aküsü ünitesi doğdu, ancak bu, günlük kullanımı kontrol etmek için kalite kontrolün sonu değil Kalite ve kalite Tüm bitmiş pillerin ve pillerin kendilerine özgü kodları vardır. Bu pil veya hatta bu pil gelecekte arızalanırsa, o üretim hattına veya hatta o hammaddelere kadar izlenebilir. Pil gibi belirli riskleri olan ürünler için kalite her zaman en önemli kısımdır.
Şu anda CATL, hammadde madenciliğinden daha sonra geri kazanıma kadar eksiksiz bir zincir sistemi oluşturmuştur. BMW ve Mercedes-Benz gibi uluslararası firmalarla olan işbirlikçi ilişki, ürünlerinin avantajlarını bir kez daha kanıtladı. Ürün istikrarı ve iyi itibar, zaferin anahtarıdır. Bununla birlikte, yeni enerji sektöründe ilerleme kaydetmezseniz geri çekileceksiniz. Gelecekte, sektörün zirvesinde kalmak için pazarda rekabet eden ürünleri piyasaya sürmeye devam etmeniz gerekecek.
