Hur tillverkas litiumbatterier? Hela tillverkningsprocessen från cell till förpackning

När vi betraktar den slutliga litiumbatteriprodukten – oavsett om det är en liten cylindrisk cell eller ett stort paket – förblir resan från dess ursprung i råmaterialet ofta dold. Att skapa ett högpresterande, säkert batteri är som en symfoni, bestående av harmonin mellan materialvetenskap, precisionstillverkning och intelligent styrning. Låt oss utforska och fördjupa oss i lagren av denna process och spåra hela vägen från en enda cell till ett komplett paket.

Celltillverkning – Födelsen av batteriets "hjärta"

Denna fas omvandlar råmaterial till de viktigaste energilagrande komponenterna genom flera precisionssteg:

Blandning av slamAktiva material för katod och anod kombineras med ledande ämnen och bindemedel, vilket bildar en enhetlig uppslamning.

PrecisionsbeläggningSlammet beläggs jämnt på ultratunna metallfolier – aluminium för katoden, koppar för anoden – med noggrannhet på mikronnivå för jämn cellkapacitet.

Kalandrering och skärningEfter torkning komprimeras de belagda folierna till exakt tjocklek och densitet och skärs sedan i smala remsor med rena, gradfria kanter, redo för cellmontering.

Cellmontering – Inrymmer kraftkärnan

Med elektroderna redo är nästa steg att bygga batteriets funktionella kärna och ge det ett skyddande hem.

Processen skiljer sig här åt baserat på den slutliga cellformen. För de högdensitets-, utrymmeseffektiva designerna av pås- och prismatiska celler staplas elektroderna som exakta lager i en sandwich, vilket optimerar utrymmet och säkerställer jämn intern spänning.

För de klassiska och robusta cylindriska cellerna (tänk 18650 eller 21700) används en höghastighetslindningsprocess. Här rullas anoden, separatorn och katoden samman till en tät "jelly roll", en mogen och mycket effektiv metod.

Nästa steg är att täta kärnan. Elektrodflikar är precisionslasersvetsade till terminalerna, en kritisk fog som testas för perfektion med känslig heliumläckagedetektering. Slutligen inkapslas kärnan – antingen insatt i ett robust stålhölje (cylindriskt/prismatiskt) eller förseglas i en flexibel, lättviktig aluminiumlaminerad påse.

Torkning och fyllning: Cellerna bakas vid 85–105 °C under vakuum i 12–24 timmar för att reducera fukthalten till ppm-nivåer. Elektrolyten doseras sedan noggrant och injiceras i vakuummiljö.

Tätning: Omedelbar hermetisk tätning (via lasersvetsning eller mekanisk krympning) isolerar cellen från fukt och syre.

Bildande och betygsättning

Bildning: Den första laddningscykeln bildar en tät SEI-film (Solid Electrolyte Interphase) på anodytan. Detta "födelsebevis" för cellen avgör dess livslängd, säkerhet och övergripande prestanda.

Klassificering: Cellerna genomgår fullständiga laddnings- och urladdningstester för att mäta faktisk kapacitet, inre resistans och självurladdning. Cellerna sorteras i matchade uppsättningar med mindre än 2 % varians.

Integrering av batteripaket (PACK) – Från "individ" till "team"

Cellscreening och matchningCellerna grupperas efter nästan identisk kapacitet, spänning och inre resistans för att förhindra svagaste länken-effekten.

 Montering och sammankopplingSerie-/parallellkopplingar använder samlingsskenor eller flexibla kretskort (FPC). Lasersvetsning eller bultning uppnår extremt låg kontaktresistans (<0,1 mΩ) och hög mekanisk hållfasthet.

Avkänning och termisk hanteringIntegrerade temperatursensorer (vanligtvis en per 2–4 celler) tillsammans med vätskekylplattor eller luftkanaler bibehåller temperaturskillnaderna mellan celler inom 5 °C.

Slutpaketmontering

Strukturell integrationModuler, BMS, komponenter för värmehantering (VVS, pumpar, fläktar) och högspänningskopplingsdosor (reläer, säkringar) är monterade i ett robust hölje som uppfyller stränga mekaniska standarder för vibrations-, stöt- och klämmotstånd.

BMS och kabelhärvaBatterihanteringssystemet – ofta kallat batteriets "hjärna" – övervakar kontinuerligt varje cell, utför aktiv balansering, hanterar termiska kontroller, utför feldiagnos och möjliggör flerskiktsskydd.

Testning och valideringFärdiga paket utsätts för läckagetest enligt IP67/IP68 och verkliga åldringscykler för att säkerställa stabil, tillförlitlig och hållbar prestanda under faktiska driftsförhållanden.

Vårt engagemang: Fokuserad på integration, engagerad i kvalitet

Noggrann inkommande inspektionVarje cell genomgår 100 % omtestning avseende kapacitet, intern resistans och utseende, med mindre än 1,5 % varians tillåten. Detta säkerställer att svaga länkar elimineras från källan.

PrecisionstillverkningFrån cellmatchning till lasersvetsade samlingsskenanslutningar övervakar vår automatiserade process viktiga parametrar i realtid, vilket säkerställer fullständig spårbarhet och konsekvens.

Anpassad BMSVår BMS-plattform är skräddarsydd med aktiv balansering och intelligenta termiska styrningsstrategier för att maximera cellprestanda. Varje system genomgår omfattande funktionella säkerhetstester före leverans.

Fullständig villkorsvalideringVarje batteripaket utsätts för IP68-tätningstester, vibrations- och stöttålighetstester samt cykling med höga/låga temperaturer för att garantera tillförlitlig drift i verkliga miljöer.

Vi är din partner som förstår celler, utmärker sig i integration och prioriterar kvalitetskontroll – och levererar noggrant validerade och pålitliga energilösningar.

Vanliga frågor:

F: Är ett Duracell-batteri ett litiumbatteri?

A: Nej. Duracells konsumentbatterier är alkaliska eller NiMH. Våra rackmonterade litiumbatterisystem använder LiFePO4-celler av industriell kvalitet som är utformade för energilagringstillämpningar.

F: Hur vet jag om jag har ett litiumbatteri?

A: Kontrollera om det finns "LiFePO4" eller "Li-ion" på etiketten och den nominella spänningen (3,2 V/cell). Våra system visar tydligt kemi, kapacitet och certifieringsmärken för enkel identifiering.