鋰離子電池
真空技術在鋰離子電池單體的生產中扮演關鍵角色。
為鋰離子電池的各個生產步驟提供真空專業技術
Leybold 可針對鋰離子電池單體製程的各個真空步驟提供最合適的產品。能源儲存和交通運輸的新興解決方案續出,且關鍵性與日俱增,因此鋰離子電池也愈趨舉足輕重。由於鋰離子電池的需求日益增加,相關研究也如火如荼地進行,在電池容量、電力和使用壽命方面的技術帶來顯著進展。
鋰離子電池是邁向能源環保使用的重要進程之一。它們被用來作為可再生能源的能源儲存解決方案,例如風力發電機或太陽能面板所產生的能源。為了實現永續交通運輸,鋰離子電池內建於汽車、卡車、公車或機車上,以實現私人或公共電動交通。
鋰離子電池單體的製程從需要使用到活性材料、溶劑、接合劑和添加劑、銅和鋁箔的陽極與陰極用材之製造開始,涵蓋多個步驟。每個步驟都有其特定需求與特性,而這些需求與特性會直接左右此製成最終鋰離子電池產品的品質。
真空技術在鋰離子電池單體的生產中扮演關鍵角色。綜觀鋰離子電池製程的各個步驟,真空在以下面向中不可或缺:
- 確保製程各步驟順利運行
- 確保製程純度
- 實現製程效率
- 生產高品質產品
如果沒有真空技術,部分製程步驟可能便無法執行。在其他步驟中,則需要真空技術來提升鋰離子電池的純度、品質和/或安全性。最後,真空洩漏測試可在最終生產步驟中用以驗證電池品質,以確保長效產品使用壽命。
我們為各個真空製程步驟提供最合適的產品。我們具備豐富的應用與產品專業知識,可為您的特定製程需求選擇適當的真空產品或系統。
讓我們的真空專業技術,成為您的優勢
我們可針對整體電池製程,提供最合適的真空解決方案。視特定及個別製程需求而定,可以選擇不同的幫浦類型和配置。
油封真空幫浦
針對不需要完全無油系統的電池單體生產步驟,我們提供極度堅固且可靠的油封幫浦,性價比絕佳。我們耐用度一流且價格實惠的熱門產品陣容,將能為您帶來最優異的真空幫浦效能。
乾式壓縮真空幫浦
在電池單體生產中,純度至關重要。乾式壓縮幫浦不排油,可避免機油移轉至製程腔體的潛在風險,確保真空系統的最高製程品質。藉由將維護需求降至最低,並將使用壽命最佳化,從而節省時間與成本,除此之外還能確保高品質的電池單體。
單體生產中的真空解決方案
在電池製程的不同步驟中,真空技術皆為生產高品質電池的關鍵要素。視真空需求和製程所面臨之挑戰而定,適合的真空幫浦也有所不同。
- 混合
- 堆疊
- 真空乾燥
- 包裝 (袋裝型)
- 電解液填充
- 除氣
- 洩漏測試
混合
在旋轉工具的協助下,許多不同的原料會以稱為「漿體」的形式混合。此製程理想上應於真空下進行,以便為漿體除氣,達到均勻性、合適的漿體黏度與純度。即便您有大容量需求,Leybold TRIVAC、SOGEVAC、VARODRY 和 CLAWVAC 真空幫浦仍然會是最適合您的裝置。
堆疊
在堆疊製程期間,電極片會以陽極 – 隔離膜 – 陰極的方式重複循環堆疊。電極片的確切位置會對最終產品品質造成極大影響,若使用真空夾具,可確保位置妥當。Leybold 中央真空解決方案 VACUBE 能夠確保製程穩定性與效率,是業界的熱門產品。
真空乾燥
在捲起電極並切成較小的電極片後,必須對這些線圈進行乾燥處理。對高品質電池來說,清除大部分的溼氣和溶劑殘留物至關重要。真空乾燥是經過生產驗證的最先進解決方案,每批次的乾燥時間介於 12 到 30 小時之間。
Leybold 耐用且可靠的真空系統可耐受濕氣和溶劑成分。此外,確保製程中的純度為必要措施,因此,VARODRY、LEYVAC、DRYVAC 和 RUVAC 等乾式壓縮幫浦,會避免讓油粒子回流至批次乾燥機或串聯式乾燥機中的線圈。
我們開發了專門的真空解決方案,例如 Leybold DV4000、DRYVAC DV650-LIB 和 VARODRY-LIB,能夠有效且可靠地抽空 NMP。
包裝 (袋裝型)
在將單體堆疊插入袋裝型外殼之前,必須先形成袋狀箔。此形成方式通常是透過真空下的袋狀箔深抽來達成。Leybold VARODRY、SOGEVAC 和 CLAWVAC 是能夠帶來穩定結果的高效率選項。
電解液填充
三種常用電池單體類型 (袋裝型、圓柱型和方型) 的電解液填充皆在真空狀態下完成,以確保電池內的電解液均勻散布,且所有組件均妥善潤濕。排空和部分填充會以通常約 0.01 mbar 的最低壓力重複執行數次。
真空幫浦必須可耐受可能被吸入幫浦中的電解液 (例如 LiPF6) 成分。由於電解液被歸類為有害物質,與水反應時會產生酸性,因此,採用 Leybold 乾式壓縮無油幫浦 (例如 DRYVAC) 是最合適的選擇。特殊幫浦設計和客製化幫浦系統即針對此種嚴苛應用開發而成。
除氣
在第一個充電步驟期間,鋰離子電池單體會產生大量氣體。為了移除氣體 (「除氣」),單體會在真空腔體中遭到穿刺,而逸出的氣體會被抽出。採用 DRYVAC 等 Leybold 乾式壓縮幫浦,以維持無溼度及無油的空氣環境。
洩漏測試
基於品質與安全性考量,最終電池單體的絕對密封性非常重要。正是因為如此,在最後一個步驟中會執行氦氣洩漏測試,以確保電池已妥善密封,進而延長使用壽命並維護優良產品品質。在這個生產步驟中,Leybold 提供不同版本的氦氣測漏儀,例如 PHOENIX 和 PHOENIX 模組,或是 SCROLLVAC、VARODRY 和 TRIVAC 等單一幫浦,以滿足客製化測漏系統的需求