طرح تولید باتری موبایل

باتری موبایل یکی از اصلی ترین اجزای گوشی موبایل است که به نوعی قلب گوشی نیز حساب می شود. همان طور که می دانیم وظیفه باتری تامین انرژی برای گوشی است. گوشی های امروزی دارای باتری های متفاوتی هستند که از نظر ظرفیت و ابعاد با هم فرق دارند. در واقع این باتری گوشی است که مشخص می کند چه مدت می توان از گوشی استفاده مفید داشته باشیم. باتری به عنوان یک منبع انرژی در موبایل به کار می رود که وظیفه تامین انرژی قطعات موبایل را برعهده دارد. این قطعه فیزیکی که اغلب به شکل مستطیلی و کشیده برای قرارگیری در داخل تلفن های همراه هوشمند طراحی می شود، دارای ساختاری شیمیایی است و انرژی شیمیایی را تبدیل به انرژی الکتریکی قابل استفاده برای قطعات تلفن همراه می کند. این باتری ها از دو الکترود با قطب مثبت و منفی تشکیل شده اند که عمل شارژ و دشارژ با جابجایی الکترون بین آند و کاتد (همان قطب منفی و مثبت) اتفاق می افتد. مقدار الکتریسیته ایی که یک باتری می تواند در در خود نگه داری کند را میزان ظرفیت آن باتری می گویند و برحسب میلی آمپر ساعت یا mAh نشان می دهند.

ساختار باتری موبایل

باتری های موبایل همانند تمامی باتری ها از چند بخش اصلی تشکیل شده اند. کاتد، آند و الکترولیت اجزای اصلی یک باتری موبایل را تشکیل می دهند که یک جداکننده یا سپراتور نیز برای جلوگیری از تماس بین کاتد و آند در آن وجود دارد.
کاتد یا قطب مثبت همان منبع یون های لیتیوم در باتری موبایل است. با واکنش های شیمیایی لیتیوم درون باتری برق تولید می شود. از آنجایی که عنصر لیتیوم در حالت عادی ناپایدار است، از ترکیب لیتیوم و اکسیژن (اکسید لیتیوم) برای کاتد استفاده می شود که به این مواد اصطلاحا “مواد فعال” می گویند.
از آنجایی که ظرفیت و ولتاژ باتری توسط نوع ماده فعال استفاده شده در کاتد تعیین می شود، بنابراین می توان گفت که کاتد تعیین کننده ظرفیت و ولتاژ یک باتری موبایل است.
هر چه مقدار لیتیوم بیشتر باشد، ظرفیت باتری بیشتر است و هر چه اختلاف پتانسیل بین کاتد و آند بزرگتر باشد نیز ولتاژ بالاتر است. اختلاف پتانسیل برای آند بسیار اندک است ولی برای کاتد نسبتا بالا است. به همین دلیل کاتد نقش اساسی در ولتاژ باتری ایفا می کند. همانند کاتد، روی آند نیز با ماده فعال پوشانده شده است ولی در اینجا نقش کمک به جریان یافتن بار الکتریکی را دارد. زمانی که باتری شارژ می شود، یون های لیتیوم در آند ذخیره می شوند. اما وقتی که باتری تخلیه شارژ می شود، یون های لیتیوم بطور طبیعی از طریق الکترولیت به کاتد باز می گردند و الکترون های جدا شده از یون های لیتیوم نیز در مسیر یک مدار خارجی حرکت می کنند تا برق تولید شود. آند یا قطب منفی باتری از گرافیت ساخته شده است که یک ساختار پایدار و حفره دار دارد. الکترولیت در واقع یک واسط انتقال یون های لیتیوم بین کاتد و آند است. برای ساخت الکترولیت معمولا از مواد دارای رسانایی یونی بالا استفاده می شود تا یون های لیتیوم به راحتی جابجا شوند. برای مثال الکترولیت باتری های لیتیوم-یونی یک مایع حاوی نمک و افزودنی های دیگر است.

انواع باتری گوشی موبایل

برای درک نیازهای باتری خود، مهم است که ابتدا بدانید از چه نوع باتری استفاده می‌ کنید. ما در ادامه انواع باتری گوشی موبایل را برای شما مقایسه می‌ کنیم. به طور کلی، چهار نوع مختلف باتری وجود دارد که در تلفن‌ های همراه استفاده می‌ شوند:

نیکل کادمیوم (NiCd)
این نوع باتری اغلب فقط در تلفن‌ های همراه قدیمی استفاده می‌ شد. کمترین قدرت را دارد.

نیکل هیدرید فلز (NiMH)
نیکل هیدرید فلز (NiMH) یکی دیگر از انواع باتری گوشی موبایل است. این باتری‌ ها از باتری‌ های نیکل کادمیوم قوی‌ تر هستند. آن‌ ها معمولاً فقط در تلفن‌ های همراه قدیمی استفاده می‌ شدند.

لیتیوم یونی (Li-ion)
باتری‌ های لیتیوم یونی رایج‌ تر هستند. آن‌ها به طور مداوم در تلفن‌ های امروزی استفاده می‌ شوند و حتی از باتری نیکل هیدرید فلز قدرتمندتر هستند.

لیتیوم پلیمر (LiPo)
مانند ارتقاء نیکل هیدرید فلز نسبت به نیکل کادمیوم، لیتیوم پلیمری در مقایسه با لیتیوم یونی شکل ارتقایافته باتری لیتیومی است.

معرفی کد آیسیک مرتبط با طرح باتری موبایل

کد آیسیک مخفف International Standard Industrial Classification (سیستم بین المللی طبقه بندی استاندارد صنایع) است. کد گذاری به عنوان روش ساده و دقیق برای تعیین هویت کالا، قطعات، مدارک و اموال، سالها است که در سطح شرکت ها و زنجیره های تأمین مورد استفاده قرار می گیرد. کد آیسیک تولید باتری موبایل در زیر آمده است:
کد آیسیک باتری موبایل (باتری ها و قوه های لیتیوم – Lithium batteries & Cells) 3140412318

کد تعرفه گمرکی مرتبط با صنعت تولید باتری موبایل

تعرفه یا به عبارت دیگری (TARIFF) یک نوع معیار رقمی و یا عددی می باشد برای شناسایی و تعیین جایگاه کالا در ترخیص کالا .
تعرفه گمرکی میزان حقوق ورودی قابل پرداخت برای ورود کالا می باشد.تعرفه گمرکی در بستر تاریخ مبتنی بر سیستم و روش های خاصی از قبیل اداره گمرک، آمار، حمل و نقل، بیمه و غیره طراحی و مورد استفاده قرار می گیرد. کد تعرفه گمرکی باتری موبایل عبارت است از:
کد تعرفه گمرکی باتری موبایل (باتری ها و قوه های لیتیوم – Lithium batteries & Cells): 850650

شرایط واردات باتری های موبایل در ایران

واردات باتری موبایل از کشور چین یک کار تخصصی است. بنابراین انجام واردات باتری موبایل از چین نیازمند دانش و مهارت کافی در این زمینه می باشد. حجم بیشتر صادرات و واردات ایران به کشور چین تعلق دارد. امروزه چین توانسته است جای کالاهای خود را در تمام بازارهای دنیا باز کند. به عبارتی چین بازارهای دنیا را تسخیر کرده است.
براساس نظر اکثر کارشناسان بازارهای کشورهای مختلف از قبیل آمریکایی، آسیایی و اروپایی در رقابت با چین در حال حذف شدن هستند. کشور چین به دلیل نیروی کار ارزان، تولید بالای کالا و بکارگیری تکنولوژی به روز به مرکز تولید کالا در دنیا تبدیل شده است. به جرات می توان گفت اکثر کشورها میزبان واردات چین می باشند.
باتری موبایل از جمله لوازم مصرفی موبایل می باشد که پس از گذشت مدت زمان خاصی خاصیت خود را از دست می دهد. در این حالت مجبور هستیم باتری موبایل خود را تعویض کنیم. امروزه باتری اکثر گوشی ها از قبیل قدیمی ها و گوشی های جدید مانند آیفون، سامسونگ، اچ تی سی و … از طریق واردات باتری موبایل از چین در بازار موجود هستند. جالب است بدانید که عمر مفید اکثر باتری های موبایل ۲ تا ۳ سال می باشد. با تعویض باتری موبایل کاربران می توانند سرعت اجرای برنامه های گوشی و ماندگاری شارژ آن را افزایش دهند.
با این حال به گفته یکی از تولید کنندگان باتری: «هزینه تولید باتری بسیار کمتر از وارد کردن باتری ها است. از این رو، پخش کننده های باتری در مقیاس کوچک و متوسط ترجیح می دهند یک کارخانه راه اندازی کنند، در حالی که تولید کنندگان بزرگ به دنبال باتری های وارداتی هستند.
همچنین به دلیل تحریم های تحمیل شده بر کشور ایران و قطع یا محدود شدن مراودت تجاری آن با اغلب کشورها باید یک جایگزین مناسب برای تامین کالاهای مورد نیاز خود وجود داشته باشد.
با توجه به محدودیت بازار داخلی و افزایش تقاضا برای باتری موبایل فروشندگانی که در این حرفه مشغول هستند با کمبود کالا مواجه هستند. بنابراین احداث کارخانه تولید باتری موبایل داخلی در کشور عزیزمان ایران می تواند بهترین گزینه برای رفع مشکل کنونی و ایجاد توسعه پایدار در این حوزه باشد. می توان گفت همه باتری های شارژی حتی گوشی های آیفون به مرور زمان کیفیت خود را از دست می دهند. با تولید داخلی می توانیم به صورت هوشمندانه این معضل بزرگ را حل کرد.

اهمیت استراتژیک باتری های موبایل در دنیای امروز

با پیشرفت تکنولوژی و استفاده از گوشی های هوشمند و تبلت که بدون تردید جزء لاینفک زندگی همه افراد شده است و تاثیر بسزایی که در زندگی روزمره و روابط اجتماعی مردم دارد. اهمیت باتری های موبایل نیز به اهمیت دستگاه های موبایل قابل توجه است. باتری های گوشی های هوشمند به مرور زمان و با چرخه های شارژ محدود (تا ۵۰۰ سیکل شارژ) خراب می شوند و از کار می افتند. این کالا بسیار حساس و استراتژیک بوده است و در کشور ما کمتر تولید می شود و به جرات می توان گفت که بیش از ۹۰ درصد باتری های تولیدی از کشورهایی مثل چین، تایوان و غیره وارد می شوند. و با توجه به تحریم های ظالمانه ای که کشور عزیزمان ایران با آن مواجه است و رشد روز افزون دلار و نرخ ارز که قطعاً روی واردات باتری نیز تاثیر گذاشته است. تولید این محصول در کشورمان می تواند به کاهش واردات و خروج ارز از کشور کمک شایان توجهی کند.

کشورهای عمده تولید کننده و مصرف کننده باتری دستگاه های همراه

کشورهای عمده تولید کننده باتری چین، ژاپن، کره جنوبی، هند، تایوان از کشورهای آسیایی و امریکا، کانادا، آلمان و غیره و کشورهای مصرف کننده، متاسفانه ایران، کشورهای در حال توسعه و کشورهای جهان سومی هستند. در زیر چند شرکت برتر تولید کننده باتری های لیتیوم یون معرفی شده است:
Samsung SDI
Panasonic
Toshiba
LG
A123 Systems
eCobalt Solutions
Amperex

آینده صنعت ساخت باتری دستگاه های همراه

احتمالا در آینده باتری های با حالت جامد، یکی از انواع باتری مورد استفاده خواهند بود. در این نوع باتری ها الکترولیت جامد جایگزین الکترولیت مایع می شود که باعث کاهش خطر باتری می شود.
یکی از مزایای باتری های لیتیوم یونی جامد این است که لیتیوم ها که دارای قدرت و چگالی انرژی واقعا خوبی هستند، می توانند به عنوان ماده آند به کار گرفته شوند؛ اما استفاده از لیتیوم مایع به این منظور کار خطرناکی است.
در باتری های لیتیوم یونی جامد نیازی به استفاده از آند کربن متخلخل نیست و این موضوع باعث می شود بخشی از باتری که هیچ نیرویی تولید نمی کند، حذف شود و در نتیجه وزن باتری نیز کاهش پیدا کند.
باتری های فلز – هوا که در ساخت آن ها از فلز روی، لیتیوم یا آلومینیوم استفاده می شود (باتری هایی هستند که جریان برق در آن ها از واکنش روی با اکسیژن هوا ایجاد می شود) نیز می توانند یکی دیگر از منابع تأمین انرژی وسایل الکترونیکی در آینده باشند؛ اما احتمالا این باتری ها ۲۰ سال دیگر به صورت انبوه تولید می شود و مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

اهمیت تولید باتری موبایل در اقتصاد کشورمان ایران

تولید باتری موبایل در اقتصاد کشور ایران اهمیت چشمگیری دارد و می‌تواند به بهبود وضعیت اقتصادی و صنعتی کشور کمک کند. با توجه به رشد سریع صنعت گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های مبتنی بر فناوری در ایران، تأمین باتری‌های با کیفیت و عملکرد بالا امری ضروری است. این تأمین به وجود یک زنجیره تولید داخلی باتری موبایل نیاز دارد تا از وابستگی به واردات کاسته شود و درآمد‌های ارزی کشور در این زمینه تقویت گردد.
همچنین، توسعه صنعت تولید باتری موبایل در ایران می‌تواند منجر به افزایش اشتغال و توسعه فناوری شود. ایجاد کارخانه‌ها و واحدهای تولید در داخل، زمینه‌ساز ایجاد اشتغال برای جوانان متخصص و متعهد می‌شود و به توسعه فناوری و دانش فنی در این زمینه کمک می‌کند. با تأسیس واحدهای تولید باتری موبایل در داخل، ایران قادر خواهد بود تا به طور مستقل نیازهای بازار داخلی و حتی مناطق دیگر را برآورده کند و در راستای خودکفایی و توسعه پایدار حرکت نماید.

تحلیل بازار فروش باتری موبایل

تحلیل بازار فروش باتری موبایل نشان می‌دهد که این صنعت دارای چشمگیری فرصت‌ها و چالش‌ها در سطح جهانی است. با گسترش فناوری و افزایش تعداد کاربران گوشی‌های هوشمند و دستگاه‌های همراه، بازار باتری موبایل به عنوان یکی از قطب‌های مهم صنعت الکترونیک و فناوری اطلاعات شناخته می‌شود. افزایش نیاز به باتری‌های با کیفیت، با عمر زندگی بلند و شارژ سریع، باعث متمایز شدن تولیدات در بازار می‌شود.
همچنین، تحولات در زمینه انرژی‌های قابل بازیافت و سبز، نقش مهمی در جهت توسعه بازار باتری موبایل دارد. افزایش توجه به مسائل محیط زیست و استفاده از تکنولوژی‌های سبز در تولید باتری‌ها، بازار را به سمت نوآوری و پایداری جلب کرده و تولیداتی که از نظر محیط زیست دوستانه هستند، به موفقیت بیشتری دست پیدا می‌کنند. این فرصت‌ها نشان دهنده اهمیت استراتژیک تحقیق و توسعه در این صنعت است، تا شرکت‌ها بتوانند با محصولات نوآورانه و پاسخگو به نیازهای بازار، سهم بیشتری را در این بازار رقابتی به دست آورند.

تحلیل SWOT صنعت تولید باتری موبایل

نقاط قوت:
۱. تقاضای رو به رشد برای دستگاه های تلفن همراه که منجر به تقاضای ثابت برای باتری های تلفن همراه می شود.
۲. پیشرفت های تکنولوژیکی در فناوری باتری که منجر به عمر باتری بیشتر و شارژ سریع تر می شود.
۳. افزایش تمرکز بر پایداری و نگرانی های زیست محیطی که منجر به اتخاذ روش های تولید باتری کارآمدتر و سازگار با محیط زیست می شود.
۴. رقابت شدید در صنعت که منجر به نوآوری و تمایز محصول می شود.

نقاط ضعف:
۱. رقابت بالا در صنعت که منجر به فشار قیمت گذاری می شود.
۲. وابستگی به مواد خام مانند لیتیوم یون، کبالت و نیکل که در معرض نوسانات قیمت هستند.
۳. پیشرفت های سریع فناوری که منجر به خطر منسوخ شدن محصولات فعلی می شود.
۴. چالش های نظارتی مربوط به اثرات زیست محیطی و دفع باتری ها.

فرصت ها:
۱. رشد در بازار خودروهای الکتریکی باعث افزایش تقاضا برای باتری های با ظرفیت بالا می شود.
۲. گسترش به بازارهای در حال ظهور با افزایش نفوذ گوشی های هوشمند.
۳. همکاری با سایر صنایع مانند انرژی های تجدیدپذیر و الکترونیک برای توسعه باتری.
۴. توسعه فن آوری های جدید باتری مانند باتری های حالت جامد.

تهدیدات:
۱. رقابت شدید از سوی بازیگران تثبیت شده و همچنین تازه واردان در بازار.
۲. افزایش نگرانی در مورد اثرات زیست محیطی تولید و دفع باتری.
۳. اختلالات زنجیره تامین به دلیل تنش های ژئوپلیتیکی یا بلایای طبیعی که بر دسترسی مواد خام تأثیر می گذارد.
۴. پیشرفت های تکنولوژیکی در منابع انرژی جایگزین مانند سلول های سوختی که تهدیدی برای فناوری باتری سنتی است.

تحلیل جهانی صنعت تولید باتری

صنعت جهانی تولید باتری یک بخش پویا و به سرعت در حال تکامل است که نقش مهمی در تامین انرژی طیف وسیعی از دستگاه‌ها و برنامه‌ها، از تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ گرفته تا خودروهای الکتریکی و سیستم‌های ذخیره انرژی تجدیدپذیر ایفا می‌کند. در اینجا تحلیلی از روندها، چالش ها و فرصت های کلیدی در صنعت جهانی تولید باتری آورده شده است:

۱. اندازه و رشد بازار
– صنعت جهانی تولید باتری در سال‌های اخیر با افزایش تقاضا برای دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل، وسایل نقلیه الکتریکی و راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی، رشد قوی را تجربه کرده است.
– بر اساس تحقیقات گراند ویو، اندازه بازار جهانی باتری در سال ۲۰۲۰ به ۱۰۸.۴ میلیارد دلار ارزش گذاری شد و انتظار می رود تا سال ۲۰۲۸ به ۲۷۹.۷ میلیارد دلار برسد و از سال ۲۰۲۱ تا ۲۰۲۸ با CAGR 12.3 درصد رشد کند.

۲. پیشرفت های فناوری
– صنعت شاهد پیشرفت های سریع تکنولوژیکی است، به ویژه در توسعه باتری های لیتیوم یونی با ظرفیت بالا، باتری های حالت جامد، و سایر مواد شیمیایی پیشرفته باتری.
– هدف از این پیشرفت ها بهبود عملکرد باتری، چگالی انرژی، ایمنی و سرعت شارژ برای پاسخگویی به تقاضاهای رو به رشد برنامه های مختلف است.

۳. بازار وسایل نقلیه الکتریکی (EVs)
– استقبال روزافزون از وسایل نقلیه الکتریکی باعث تقاضای قابل توجهی برای باتری های با ظرفیت بالا، به ویژه باتری های لیتیوم یونی می شود.
– تولیدکنندگان بزرگ خودرو سرمایه گذاری زیادی روی ظرفیت تولید باتری می کنند تا تقاضای رو به رشد خودروهای الکتریکی در سراسر جهان را برآورده کنند.

۴. ذخیره انرژی های تجدید پذیر
– ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی در شبکه، نیاز به راه حل های ذخیره انرژی کارآمد را ایجاد کرده است.
– باتری‌ها نقش مهمی در ذخیره انرژی اضافی تولید شده از منابع تجدیدپذیر برای استفاده در دوره‌های اوج تقاضا یا زمانی که منابع تجدیدپذیر در دسترس نیستند، بازی می‌کنند.

۵. نگرانی های زیست محیطی
– صنعت تولید باتری با چالش های مربوط به پایداری زیست محیطی از جمله تامین منابع مواد خام مانند لیتیوم، کبالت و نیکل مواجه است که می تواند اثرات منفی زیست محیطی داشته باشد.
– تمرکز فزاینده ای بر توسعه فناوری های باتری پایدارتر و قابل بازیافت برای کاهش ردپای زیست محیطی صنعت وجود دارد.

۶. خطرات زنجیره تامین
– این صنعت به دلیل تنش های ژئوپلیتیکی، اختلافات تجاری، بلایای طبیعی یا نوسانات قیمت مواد خام مستعد اختلالات زنجیره تامین است.
– اطمینان از یک زنجیره تامین پایدار و متنوع برای کاهش خطرات و حفظ ظرفیت تولید ثابت ضروری است.

۷. چشم انداز نظارتی
– صنعت ساخت باتری تابع مقررات مختلفی در رابطه با ایمنی محصول، اثرات زیست محیطی، بازیافت و دفع باتری ها می باشد.
– رعایت این مقررات برای حفظ دسترسی به بازار و شهرت در صنعت ضروری است.
در نتیجه، صنعت جهانی تولید باتری آماده رشد و نوآوری مستمر ناشی از پیشرفت‌های تکنولوژیکی، افزایش تقاضا برای وسایل نقلیه الکتریکی و راه‌حل‌های ذخیره انرژی تجدیدپذیر، و تمرکز فزاینده بر پایداری است. با این حال، این صنعت همچنین با چالش‌های مرتبط با نگرانی‌های زیست‌محیطی، ریسک‌های زنجیره تامین و انطباق با مقررات مواجه است که باید برای اطمینان از موفقیت بلندمدت مورد توجه قرار گیرد.

تجهیزات مورد نیاز برای تولید باتری موبایل

تجهیزات مورد نیاز برای تولید باتری موبایل به شدت وابسته به فرآیند تولید و فناوری مورد استفاده است. در خطوط تولید مدرن باتری‌های موبایل، تجهیزات اصلی شامل دستگاه‌های ماشینی برای ترکیب مواد اولیه، مخلوط کردن و پوشش دادن الکترودها، تشکیل سلول‌های باتری، و دستگاه‌های خودکار برای آزمایش و کنترل کیفیت نهایی محصول می‌شوند.
در مرحله تولید، دستگاه‌هایی مانند مخلوط‌کن‌ها، پوشش‌دهنده‌ها، ماشین‌آلات فرآیند فرم‌دهی، و دستگاه‌های تشکیل سلول مورد استفاده قرار می‌گیرند. همچنین، تجهیزات آزمایشی برای بررسی خصوصیات فیزیکی و شیمیایی باتری، شامل دستگاه‌های تست شارژ و دشارژ، اندازه‌گیری خازن، و تجهیزات بررسی ترمیمی نیز لازم است. این تجهیزات مورد استفاده برای اطمینان از کیفیت و عملکرد بهینه باتری‌های موبایل در طول فرآیند تولید هستند. از دیگر تجهیزات مهم می‌توان به دستگاه‌های کنترل اتوماتیک و سیستم‌های اطلاعاتی برای مدیریت فرآیند تولید اشاره کرد که در بهبود کارایی و دقت تولید نقش دارند.

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید باتری موبایل

مواد اولیه مورد نیاز برای تولید باتری موبایل از چندین عنصر کلیدی تشکیل شده‌اند که هرکدام از آنها نقش حیاتی در عملکرد و کیفیت نهایی باتری دارند. یکی از مهمترین مواد اولیه، سلول‌های لیتیوم-یون هستند که به عنوان منبع اصلی انرژی باتری عمل می‌کنند. این سلول‌ها از فلزاتی نظیر لیتیوم، کبالت، نیکل، و المنت‌های دیگر تشکیل شده‌اند که به عنوان الکترودها در داخل باتری عمل می‌کنند.
همچنین، جداکننده‌ها یا موادی که میان لایه‌های الکترودی جلوه می‌کنند نیز از مواد پلاستیکی خاص ساخته می‌شوند. الکترولیت‌ها نیز که نقل قول یون‌ها بین الکترودها را فراهم می‌کنند، از ترکیبات شیمیایی مختلفی مانند لیتیوم سولفید یا لیتیوم پلیمر استفاده می‌شوند. برای پوشش الکترودها و ایجاد اتصالات مستحکم، موادی نظیر آلومینیوم و مس به عنوان جزئیات ساختاری نیز به کار می‌روند. این مواد اولیه با دقت و در ترکیبات مناسب برای افزایش کارایی، کاهش هزینه‌ها، و افزایش عمر مفید باتری موبایل انتخاب می‌شوند.

استانداردهای فنی برای کنترل نهایی تولید باتری

برای کنترل نهایی باتری های تولیدی از استانداردهای ISIRI ،EN ، KES ،PSA ، JIS ، SAE استفاده می شود. در کل در طی فرایند ساخت باتری کنترل های لازم انجام می شود برخی از این کنترل ها به شرح زیر هستند:

کنترل قبل از تولید
پس از ورود مواد اولیه به انبار قرنطینه شرکت، از تمامی مواد اولیه توسط بازرسین کیفیت نمونه برداری شده و به موازات انجام تست‌های ظاهری، آزمایش‌های مختلف خواص فیزیکی، شیمیایی، ابعادی و سایر پارامترهای اثرگذار بر محصول در آزمایشگاه شیمی و کوانتومتری‌، جهت تأیید مواد اولیه انجام گرفته و نتیجه نهایی جهت اتخاذ تصمیمات بعدی به بخش‌های مرتبط اعلام می‌گردد.

کنترل محصول نهایی
قبل از بسته بندی محصول جهت ارسال برای مشتریان‌، چند نمونه بصورت تصادفی و با توزیع آماری مناسب انتخاب شده و پس از انجام تمامی تست‌ها و آنالیزهای لازم و حصول اطمینان از تست‌های عملکردی و دوام، نتیجه جهت صدور مجوز خروج محصول به واحدهای مربوطه اعلام می‌گردد.

آزمایشات دوره ‌ای
تمامی تست‌های کنترل کیفیت انجام شده به صورت دوره‌ای و در فواصل زمانی مشخص بر روی محصول انجام می‌شود تا پایش اقدامات اصلاحی و بهبود بر روی محصولات بصورت مستمر انجام شده و با گذشت زمان فرآیند تولید تحت نظر باشد.

مراحل ساخت باتری های موبایل

در زیر، مختصری از روند تولید باتری ارائه شده است

۱- آماده سازی اسلاری: مخلوط کردن
در مرحله اول، مواد فعال (AM)، بایندر (به عنوان چسب) و یک ماده رسانا با هم در نسبت جرمی خاص با هم مخلوط می شوند تا الکترود کامپوزیت (CE) تهیه شود. ریخت شناسی این الکترود با عملکردهای الکتروشیمیایی باتری رابطه دارد. به طوریکه حین مخلوط کردن باید مشخصات فنی، ماهیت حلال و ویسکوزیته اسلاری در نظر گرفته شود. به منظور جبران هدایت الکتریکی پایین مواد فعال، معمولاً از مواد افزودنی دارای الکترون رسانا در تهیه الکترود کامپوزیت برای باتری های لیتیوم یون استفاده می شود. این مواد افزودنی می توانند ظرفیت شارژ باتری، سرعت تخلیه شارژ و عملکرد چرخه شارژ را افزایش دهند. این مواد افزودنی دارای الکترون رسانا عمدتا ذرات کربن رسانا، مانند استیلن سیاه، Ketjen سیاه، سوپر P، گرافیت کربن، نانو تیوب های کربن و غیره هستند. با این حال، این مواد افزودنی مساحت زیادی دارند، که می تواند با الکترولیت ها ترکیب شده و واکنش های انگلی را به دنبال داشته باشد. استفاده از کربنهای الیاف شکل تر به جای کربن سیاه کروی کروی شکل تر، خاصیت نفوذپذیری ماتریس الکترود را افزایش می دهد.
الکترودهای مثبت، از اکسید فلزی لیتیوم مخلوط شده با کربن سیاه و پلی وینیلیدن دیفلوئورید (PVDF) تشکیل شده است. PVDF یک ماده حلال در N-Methyl-2-pirrolidone (NMP) است. با توجه به ماهیت سمی، فشار نسبی بخار کم و دمای جوش زیاد آن، ممنوعیت تولید NMP از این فرآیند تولید وجود دارد. برای الکترودهای منفی، از بایندر مبتنی بر کربوکسی متیل سلولز در ترکیب با لاستیک استایرن بوتادین استفاده شده است. در این مورد، می توان از آب به عنوان حلال استفاده کرد. امروزه در اکثر باتری های لیتیوم یونی، کربن به عنوان ماده فعال برای الکترودهای منفی استفاده می شود. همچنین سیاه کربن می تواند به الکترود منفی اضافه شود تا مسیرهای رسانا و ساختار متخلخل بهبود پیدا کند. شبکه هدایت الکتریکی توسط ذرات سیاه کربن، که خلاء بین ذرات ماده فعال را پر می کند و توسط تماس های ذره به ذره از کلکتور فعلی به بیرونی ترین لایه ماده فعال بهم پیوسته است، تشکیل شده است. انتقال الکترونیکی در نقاط تماس سیاه کربن/سیاه کربن به دلیل پدیده اثر تونل زنی است. محققان نشان دادند که یک پوشش کربن خوب با توزیع همگن می تواند مقدار سیاه کربن را به ۲ درصد وزنی کاهش دهد و همچنین هنگام مقایسه با یک الکترود معمولی، سینتیک الکترود حاصل را افزایش دهد. این فرصتی برای تولید کنندگان باتری است که عملکرد باتری های خود را افزایش دهند. به خصوص برای مواد فعال با رسانای ضعیف، تأثیر بایندرها و عوامل رسانا می تواند بسیار تأثیرگذار باشد.
علاوه بر این، غلظت حلال عامل مهمی در فرایند و فرمولاسیون الکترودهای کامپوزیت است. برای غلظت کمتر از حد مطلوب ، پراکندگی الکترود تنش تسلیم را نشان می دهد که جریان را مهار می کند و از توزیع همگن اجزاء سازنده جلوگیری می کند. بالاتر از غلظت مطلوب، کاهش پراکندگی ویسکوزیته پایین می تواند باعث ایجاد گرادیان غلظت شود. بنابراین، غلظت حلال تأثیر شدیدی بر ریخت شناسی و در نتیجه بر عملکرد الکتروشیمیایی الکترود کامپوزیت دارد. در غلظت زیر و بالاتر حلال مطلوب، رفتار الکتروشیمیایی به دلیل سیم کشی الکترونیکی ضعیف ماده فعال، از بین می رود.

۲- کوتینگ (پوشش) و خشک کردن
به روش ریخته گری نواری (tape casting)، اسلاری یا خمیر الکترود روی کالکتورهای جریان پوشانده می شود: برای الکترود منفی، از مس و برای الکترودهای مثبت از آلومینیوم استفاده می شود. در طی این فرآیند، لازم است غلظت حلال کنترل شود. پس از پراکنده شدن پودرها، خمیر با استفاده از تیغ جراحی با ضخامت انتخابی روی کالکتور جریان پخش می شود. برای از بین بردن حلالهای باقیمانده باید اجازه داد تا مواد ریخته گری شده خشک شوند. در این مرحله ، مهم است که یک ضخامت پوشش همگن به دست بیاید. مقدار ماده فعال در هر سانتی متر مربع از کالکتور جریان، حداکثر ظرفیت موجود الکترودها را تعیین می کند. هر دو الکترودها باید به خوبی متعادل شوند تا در واقع از هر دو الکترود به یک اندازه ولتاژه استفاده شود. علاوه بر این، کاهش ظرفیت برگشت ناپذیر به دلیل تشکیل SEI (لایه فصل مشترک الکترولیتی جامد (SEI) یک فیلم سطحی است که از طریق تجزیه الکترولیت در باتری لیتیوم- یون روی سطح آند تشکیل می‌شود)، بیشتر در الکترود منفی مبتنی بر گرافیت، باید در نظر گرفته شود. پس از پوشش، الکترودها در یک آون حرارتی قرار داده می شوند تا حلال خشک شود (حلالNMP برای الکترود مثبت و آب برای الکترود ).

۳- کلندرینگ (Calendaring)
کلندرینگ فرایند اصلی تولید ورق، نوار و فیلم های پیوسته است که که در آن ماده مذاب از میان ناحیه باریک و به هم چسبیده بین دو غلتک نا همسو گرد کشیده شده و زیر جریان درگ تبدیل به ورق یا فیلم با کیفیت سطحی بسیار بالا می شود. در طی کلندرینگ، الکترودها با حرکت بین دو غلتک استوانه ای عظیم فشرده می شوند. با اعمال فشار زیاد (۳۰۰-۲۰۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع)، ضخامت الکترود به یک مقدار کنترل شده کاهش می یابد. در همین حین، تخلخل الکترود به حدود ۴۰٪ کاهش می یابد. در نتیجه، چسبندگی مواد الکترود بهبود یافته و تراکم افزایش می یابد. تأثیرات عملکرد باتری در پاراگراف بعدی بحث شده است. بعد از این عملیات، الکترودها می توانند برای بار دوم خشک شوند تا باقیمانده آب موجود نیز از بین برود. بقیه مراحل تولید در یک فضای خشک انجام می شود.

۴- برش یا اسلیتر یا پانچ
در این مرحله، الکترودها به نوارهایی از شکل مورد نظر بریده یا پانچ می شوند. برای اینکه لبه های الکترودها به اصطلاح زدگی نداشته باشد باید عمل برش به صورت تمیز انجام شود. توجه داشته باشید که الکترودهای منفی ها کمی بزرگتر از الکترودهای مثبت ساخته شده اند تا از رسوب لیتیوم و تشکیل زدگی و کنگره در لبه های الکترود منفی جلوگیری شود. اندازه بیش از حد الکترود منفی باعث از دست رفتن چگالی انرژی باتری می شود. زبانه های تماس با الکترود ثابت هستند. سپس زبانه های اتصال به الکترود جوش داده می شود.

۵- مونتاژ
الکترودها بهمراه جداکننده (سپراتور) بریده و روی هم چیده می شوند. بسته روی هم قرار داده شده الکترود در یک محفظه یا جلد قرار داده می شود. برای تخلیه گازهایی که در هنگام ساخت بوجود می آیند، این محفظه تا حدی پلمپ می شود.

۶- تزریق الکترولیت، ساخت و مرطوب کردن
سرانجام الکترولیت ها تزریق می شوند. برای دستیابی به حداکثر مرطوب شدن، مهم است که الکترولیت کاملاً نفوذ کرده و منافذ موجود در جداکننده و الکترود را پر کند. قسمت ماده فعال مرطوب نشده، مساحت سطح ویژه را کاهش می دهد که هنگام بهره برداری از باتری واکنش نشان می دهد و در نتیجه امپدانس باتری را افزایش می دهد. علاوه بر این، مرطوب شدن برای رسیدن به یک لایه SEI یکنواخت در طول چرخه ساخت، مهم است. مرحله کلندرینگ به طور اجتناب ناپذیر بر این مرحله مرطوب سازی تاثیر می گذارد زیرا همانطور که اشاره شد در مرحله کلندرینگ تخلخل کاهش و توزیع ذرات بهبود می یابد. مرحله مرطوب سازی زمان زیادی می برد (۱.۵ تا سه هفته) و بیشترین هزینه را به خود اختصاص می دهد.
اندازه و توزیع ذرات
مقدار نسبی ماده فعال، بایندر و ماده رسانا در الکترود
مقدار الکترود مواد فعال در هر سانتی متر مربع کالکتور جریان
ضخامت و تراکم الکترود
غلظت نمک الکترولیت
فرآیند مرطوب سازی، اندازه گیری مساحت سطح فعال

مراحل اخذ مجوز تولید باتری موبایل

مراحل اخذ مجوز برای تولید باتری از طریق درگاه ملی مجوز ها صورت میگیرد و مجری صدور مجوز سازمان صنعت، معدن و تجارت می باشد

شرایط لازم برای صدور
۱. احراز هویت متقاضی
۲. صدور جواز تاسیس به نام چند شخص حقیقی و یا چند شخص حقوقی مجاز نمی باشد
۳. رعایت ضوابط استقرار در شعاع ۱۲۰ کیلومتری تهران، ۵۰ کیلومتری اصفهان،۳۰ کیلومتری شهرهای تبریز، شیراز، اهواز، اراک و مشهد صرفاً بر اساس مصوبات مراجع ذی‌صلاح واحدهای تولید بتن آماده، تصفیه آب و فاضلاب، صنایع بازیافت نخاله ساختمانی، نیروگاه تولید برق و کارگاه موقت تولید آسفالت، شن و ماسه مرتبط با طرح‌های عمرانی در شعاع ۱۲۰ کیلومتری بلامانع است
۴. امکان تامین آب صرفا برای صنایع آب بر و با مصرف آب بالای ۲۵ متر مکعب در شبانه روز
۵. ارایه موافقت تخصیص زمین از شرکت شهرک‌های صنعتی استان (در صورت انتخاب زمین مشخص برای اجرای طرح داخل شهرک‌ها و نواحی صنعتی)
۶. ارائه گواهی عدم امکان تامین زمین داخل شهرک‌ها از شرکت شهرک‌های صنعتی استان (در صورت اجرای طرح خارج از شهرک‌ها و نواحی صنعتی،)
۷. ارایه گواهی تایید تطبیق ضوابط زیست‌محیطی استقرار از سازمان حفاظت محیط‌زیست (صرفاً برای واحدهایی که زمین مشخص را معرفی نموده‌اند)
۸. ارائه موافقت تغییر کاربری زمین از سازمان/ مدیریت امور اراضی (در صورت اجرای طرح خارج از شهرک‌ها و نواحی صنعتی)
۹. ارائه موافقت وزارت گردشگری و میراث فرهنگی جهت تولید فلزیاب
۱۰. ارائه موافقت وزارت دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح جهت تولید مواد ناریه
۱۱. ارائه موافقت اصولی موافقت با احداث از وزارت بهداشت، درمان و آموزش پزشکی -سازمان غذا و دارو جهت تولید الکل طبی و صنعتی
۱۲. ارائه صلاحیت اعضای هیات مدیره از اداره نظارت بر اماکن عمومی فراجا جهت تولید الکل طبی و صنعتی و سوختی (ارایه موافقت وزارت ارتباطات و فناوری اطلاعات جهت تولید محصولات رادیویی
۱۳. استعلام از اداره کل منابع طبیعی و آب‌خیزداری استان در خصوص صدور جواز تأسیس طرح‌های سلولزی از جمله ذغال
۱۴. استعلام از کمیسیون امور اراضی جهت استقرار طرح ها در خارج از شهرک ها و نواحی صنعتی
۱۵. استعلام حریم راه ها و راه آهن در فاصله ۱۰۰ متری حریم راه ها و راه آهن ها(در صورت اجرای طرح خارج از شهرک ها و نواحی صنعتی)

مدارک لازم برای صدور
۱. سند احراز هویت معتبر (برای اشخاص حقیقی)
۲. آگهی تاسیس در روزنامه رسمی (برای اشخاص حقوقی)
۳. آگهی آخرین تغییرات شرکت و اساسنامه معتبر در روزنامه رسمی (برای اشخاص حقوقی)
۴. سند موافقت تامین آب صرفا برای صنایع آب برو با مصرف آب بالای ۲۵ مترمکعب در شبانه روز از سوی شرکت‌های آب منطقه ای

پیش بینی وضعیت سرمایه گذاری طرح تولید باتری موبایل

ظرفیت تولید سالیانه : ۶ میلیون عدد
مساحت زمین موردنیاز : ۳۰۰۰ مترمربع
زیربنای کل : ۱۵۰۰ مترمربع
تعداد نیروی انسانی مورد نیاز : ۴۲ نفر
میزان سرمایه گذاری ثابت : ۱.۵ میلیون دلار
ارزش ماشین آلات و تجهیزات : ۹۰۰ هزار دلار
نرخ بازده داخلی در سال مبنا : ۴۱ درصد



درصورت تمایل به این مطلب امتیاز دهید

۵/۵ - (۱ امتیاز)