Avtor: Dany Huang, dr.
Generalni direktor & vodja raziskav in razvoja, TOB New Energy
Povežite se z dr. Huangom na LinkedInu
Povzetek in ključni povzetki
Za prizmatične celice z veliko-zmogljivostjo in vrečke, ki presegajo 50 Ah, je Z-zgibno zlaganje najboljši proizvodni postopek. Zagotavlja znatno nižji notranji upor in večjo volumetrično izkoriščenost prostora v primerjavi s tradicionalnimi metodami navijanja.
- Izkoriščenost prostora:Zlaganje zapolni do 98 % ohišja celice, s čimer popolnoma odpravi praznine v "mrtvem kotu", značilne za navite zvitke z želejem.
- Notranji upor:Zložene celice imajo vzporedne povezave z več-jezički, ki zmanjšujejo impedanco za do 15 % in zmanjšujejo nastajanje toplote med hitrim polnjenjem.
- Mehanska obremenitev:Zlaganje odpravlja resne težave z upogibnim polmerom, ki pestijo celice ran, in preprečuje mikro{0}}razpoke elektrod.
- Hitrost proizvodnje:Navijanje ostaja ključno za čisti izhodni volumen (idealen za cilindrične ali majhne prizmatične celice), vendar sodobni stroji za neprekinjeno zlaganje hitro zapolnjujejo vrzel v učinkovitosti.
Kavelj
Svojo prizmatično celico ste pravkar povečali na 100 Ah z visoko-hitrostnim navijalcem. Prototip postavite na tester. Notranji upor je skozi streho. Vogali ohišja so po petdesetih ciklih vidno izbočeni. Zakaj? Ker si raztegnil svoje elektrode do preloma. Vodje proizvodnje obožujejo hitrost navijanja. Toda fizike ne zanimajo vaše enote na minuto. Ko povečate zmogljivost, se mora prilagoditi vaš proizvodni proces. Nehajte ugibati. Tukaj je inženirska realnost.
Fizika upogibanja: vijugasto ozko grlo
Navijanje je hitro. Je neprekinjen. Je nesporni prvak za 18650, 21700 in 4680 cilindrične celice. Toda uporaba na prizmatičnih-celicah velikega formata ali vrečkah povzroči resne mehanske napake.
V navitem želeju imajo notranji zavoji dramatično večji radij upogiba kot zunanji zavoji.
Scenarij neuspeha:Če debelo 250 µm NMC katodo navijete okoli ozkega 2 mm sredinskega zatiča, se zunanja prevlečna plast raztegne. Notranja plast se stisne in zapne. Aktivni material poči in razkrije goli aluminijasti odjemnik toka. Med kroženjem visoke C-hitrosti litijeve plošče neposredno v te mikroskopske razpoke. Vaša celica bo utrpela katastrofalen notranji kratki stik, še preden bo dosegla 100 ciklov. To je tempirana bomba v vaši tovarni.
Prednost zlaganja: nič stresa, čista moč
Z-stroji za zlaganje skladov v celoti spremenijo geometrijo. Elektrode razrežete na ločene liste in jih izmenično prepletate z neprekinjenim separatorjem.
Elektrode ostanejo popolnoma ravne. Ničelna upogibna napetost. Brez pokanja kota. Nadalje, ker ima vsaka posamezna katodna in anodna plast svoj jeziček, privarjen vzporedno, je razdalja potovanja elektronov neverjetno kratka. To pomeni veliko zmanjšanje notranjega upora (IR). Če gradite visoko-električne celice ali masivne sisteme za shranjevanje energije (ESS), o zlaganju -se ni mogoče pogajati.
Inženirski vpogled:Imate težave s poravnavo robov med-hitrostnim zlaganjem? Napačno poravnana anoda ne bo prekrila katode, kar vodi do takojšnje litijeve prevleke na robovih. Potrebujete lasersko-vodeno korekcijo vida CCD. Obrnite se na TOB New Energy, da dobite natančne specifikacije optične poravnave za našedobavitelj avtomatiziranega Z-zgibnega stroja za zlaganjesistemi.
A proti B: Odločitvena matrika zlaganja proti navijanju
Za nabavne direktorje in inženirje, ki načrtujejo masovno nabavo za nove proizvodne linije, je to vaša osnovna matrika.
| metrika | Postopek navijanja | Z-Postopek zlaganja zlaganja |
| Volumetrična učinkovitost | ~85 % (zapravljen prostor v kotu) | ~98 % (največja poraba prostora) |
| Notranji upor | Višje (dolga pot do enega zavihka) | Nižje (vzporedno z več-zavihki) |
| Mehanska obremenitev | Visoko (C-tveganje poka v kotu) | Nič (ploščate elektrode) |
| Hitrost izdelave | Izjemno-hiter (do 3 m/s spletna hitrost) | Počasneje (čeprav se hitro izboljšuje) |
| Stroški opreme | Nižji začetni kapital | Večje zahteve glede natančnosti |
Ujemanje opreme z vašo kemijo
Procesa ne morete vsiliti v napačen format celice.
Če ste izvorna tovarna, ki izdeluje majhne celice v vrečkah 5 Ah za potrošniško elektroniko ali brezpilotna letala, je navijanje zelo stroškovno-učinkovito. Našproizvajalec strojev za navijanje industrijskih baterijlinije imajo aktivno kontrolo napetosti, ki ublaži velik del upogibne napetosti na tanjših elektrodah.
Če pa prehajate na polprevodniške-baterije ali ultra-debele silicijeve anode, je zlaganje vaša edina pot naprej. Trdni elektroliti so togi. Ni jih mogoče naviti brez zloma.
Ste pripravljeni na povečanje?
Izbira med navijanjem in zlaganjem narekuje vašo celotno tovarniško postavitev, velikost suhega prostora in zahteve za lasersko varjenje. Ne sprejemajte te odločitve v vakuumu. Kot veteran kitajskega ponudnika na ključ, TOB New Energy dobavi popolnorešitve proizvodnih linij na ključ za litij-ionske baterije. Analiziramo vašo celično kemijo, ciljne zmogljivosti in proračun, da izdelamo točno tisto proizvodno linijo, ki jo potrebujete. Še danes nam pošljite svoje načrte celic za neposredno veleprodajno ponudbo opreme.
Pogosta vprašanja (ljudje tudi sprašujejo)
Q1. Kateri postopek je boljši za baterije EV z veliko kapaciteto?
Zlaganje. Vsekakor. Za celice, ki presegajo 50 Ah, Z-postopek zložljivega zlaganja zagotavlja vrhunsko odvajanje toplote, občutno nižji notranji upor in preprečuje mehansko pokanje elektrod, povezano s tesno navitimi zvitki želeja.
Q2. Ali je postopek zlaganja počasnejši od navijanja?
Ja, zgodovinsko. Standardni stroj za navijanje lahko dokonča celico v nekaj sekundah. Vendar se vrzel zmanjšuje. Sodobni-hitri rotacijski stroji za zlaganje vrhunskih proizvajalcev lahko zdaj presežejo 0,5 sekunde na list elektrod, zaradi česar so zelo primerni za množično proizvodnjo.
Q3. Ali lahko uporabim stroj za navijanje za vrečke?
ja Za celice z nizko{1}}zmogljivostjo (običajno pod 10 Ah), ki se uporabljajo v potrošniški elektroniki, je industrijski standard navijanje s-ploskim trnom. Je hiter in učinkovit. Težave z mehansko obremenitvijo postanejo kritične le pri povečanju na debelejše elektrode in večje odtise celic.
