Mae technoleg laser Picosecond yn torri tir newydd yn y broses gynhyrchu celloedd wedi'i bentyrru, yn datrys heriau torri marw cathod

Ddim yn bell yn ôl, bu datblygiad ansoddol yn y broses torri catod a oedd wedi plagio'r diwydiant cyhyd.

Prosesau pentyrru a dirwyn:

Yn y blynyddoedd diwethaf, fel y farchnad ynni newydd wedi dod yn boeth, y gallu gosod obatris pŵerwedi cynyddu flwyddyn ar ôl blwyddyn, ac mae eu cysyniad dylunio a thechnoleg prosesu wedi'u gwella'n barhaus, ac ymhlith y rhain nid yw'r drafodaeth ar y broses dirwyn i ben a phroses lamineiddio celloedd trydan erioed wedi dod i ben. Ar hyn o bryd, y brif ffrwd yn y farchnad yw cymhwysiad mwy effeithlon, cost is a mwy aeddfed y broses weindio, ond mae'r broses hon yn anodd rheoli'r ynysu thermol rhwng y celloedd, a all arwain yn hawdd at orboethi'r celloedd a'r celloedd yn lleol. risg o ledaeniad rhediad thermol.

Mewn cyferbyniad, gall y broses lamineiddio chwarae manteision mawr yn wellcelloedd batri, ei diogelwch, dwysedd ynni, rheoli prosesau yn fwy manteisiol na dirwyn i ben. Yn ogystal, gall y broses lamineiddio reoli'r cynnyrch celloedd yn well, yn y defnyddiwr o ystod cerbydau ynni newydd yn duedd gynyddol uchel, mae'r broses lamineiddio manteision dwysedd ynni uchel yn fwy addawol. Ar hyn o bryd, mae pennaeth y gweithgynhyrchwyr batri pŵer yn ymchwil a chynhyrchu proses daflen wedi'i lamineiddio.

Ar gyfer perchnogion posibl cerbydau ynni newydd, mae pryder am filltiroedd yn ddiamau yn un o'r ffactorau allweddol sy'n dylanwadu ar eu dewis o gerbyd.Yn enwedig mewn dinasoedd lle nad yw cyfleusterau gwefru yn berffaith, mae angen mwy brys am gerbydau trydan ystod hir. Ar hyn o bryd, mae'r ystod swyddogol o gerbydau ynni newydd trydan pur yn cael ei gyhoeddi'n gyffredinol yn 300-500km, gyda'r amrediad go iawn yn aml yn cael ei ddiystyru o'r ystod swyddogol yn dibynnu ar yr hinsawdd ac amodau'r ffyrdd. Mae'r gallu i gynyddu'r ystod wirioneddol yn gysylltiedig yn agos â dwysedd ynni'r gell pŵer, ac felly mae'r broses lamineiddio yn fwy cystadleuol.

Fodd bynnag, mae cymhlethdod y broses lamineiddio a'r anawsterau technegol niferus y mae angen eu datrys wedi cyfyngu ar boblogrwydd y broses hon i ryw raddau. Un o'r anawsterau allweddol yw y gall y burrs a'r llwch a gynhyrchir yn ystod y broses torri marw a lamineiddio achosi cylchedau byr yn y batri yn hawdd, sy'n berygl diogelwch enfawr. Yn ogystal, y deunydd catod yw'r rhan fwyaf costus o'r gell (mae catodau LiFePO4 yn cyfrif am 40% -50% o gost y gell, ac mae catodau lithiwm teiran yn cyfrif am gost uwch fyth), felly os yw catod effeithlon a sefydlog. ni ellir dod o hyd i ddull prosesu, bydd yn achosi gwastraff cost mawr i weithgynhyrchwyr batri ac yn cyfyngu ar ddatblygiad pellach y broses lamineiddio.

Caledwedd yn marw-dorri status quo - nwyddau traul uchel a nenfwd isel

Ar hyn o bryd, yn y broses marw-dorri cyn y broses lamineiddio, mae'n gyffredin yn y farchnad i ddefnyddio dyrnio marw caledwedd i dorri'r darn polyn gan ddefnyddio'r bwlch bach iawn rhwng y dyrnu a'r offeryn isaf yn marw. Mae gan y broses fecanyddol hon hanes hir o ddatblygiad ac mae'n gymharol aeddfed yn ei chymhwysiad, ond mae'r pwysau a achosir gan y brathiad mecanyddol yn aml yn gadael y deunydd wedi'i brosesu â rhai nodweddion annymunol, megis corneli wedi cwympo a burrs.

Er mwyn osgoi pyliau, mae'n rhaid i ddyrnu marw caledwedd ddod o hyd i'r pwysau ochrol mwyaf addas a'r gorgyffwrdd offer yn ôl natur a thrwch yr electrod, ac ar ôl sawl rownd o brofion cyn dechrau prosesu swp. Yn fwy na hynny, gall dyrnu marw caledwedd achosi traul offer a deunydd glynu ar ôl oriau hir o waith, gan arwain at ansefydlogrwydd proses, gan arwain at ansawdd torri i ffwrdd gwael, a all yn y pen draw arwain at gynnyrch batri is a hyd yn oed peryglon diogelwch. Mae gweithgynhyrchwyr batri pŵer yn aml yn newid y cyllyll bob 3-5 diwrnod i osgoi problemau cudd. Er y gall y bywyd offer a gyhoeddwyd gan y gwneuthurwr fod yn 7-10 diwrnod, neu gall dorri 1 miliwn o ddarnau, ond bydd y ffatri batri i osgoi sypiau o gynhyrchion diffygiol (mae angen sgrapio drwg mewn sypiau), yn aml yn newid y gyllell ymlaen llaw, a bydd hyn yn dod â chostau nwyddau traul enfawr.

Yn ogystal, fel y crybwyllwyd uchod, er mwyn gwella'r ystod o gerbydau, mae ffatrïoedd batri wedi bod yn gweithio'n galed i wella dwysedd ynni batris. Yn ôl ffynonellau diwydiant, er mwyn gwella dwysedd ynni un gell, o dan y system gemegol bresennol, mae'r dull cemegol o wella dwysedd ynni cell sengl wedi cyffwrdd â'r nenfwd yn y bôn, dim ond trwy'r dwysedd cywasgu a'r trwch o y darn polyn o'r ddau i wneud erthyglau. Heb os, bydd y cynnydd mewn dwysedd cywasgu a thrwch polyn yn brifo'r offeryn yn fwy, sy'n golygu y bydd yr amser i ddisodli'r offeryn yn cael ei fyrhau eto.

Wrth i faint y gell gynyddu, mae'n rhaid gwneud yr offer a ddefnyddir i dorri marw hefyd yn fwy, ond heb os, bydd offer mwy yn lleihau cyflymder gweithrediad mecanyddol ac yn lleihau effeithlonrwydd torri. Gellir dweud bod y tri phrif ffactor o ansawdd sefydlog hirdymor, tueddiad dwysedd ynni uchel, ac effeithlonrwydd torri polyn maint mawr yn pennu terfyn uchaf y broses torri marw caledwedd, a bydd y broses draddodiadol hon yn anodd ei haddasu i'r dyfodol. datblygiad.

Datrysiadau laser Picosecond i oresgyn heriau torri marw cadarnhaol

Mae datblygiad cyflym technoleg laser wedi dangos ei botensial mewn prosesu diwydiannol, ac mae'r diwydiant 3C yn arbennig wedi dangos yn llawn ddibynadwyedd laserau mewn prosesu manwl gywir. Fodd bynnag, gwnaed ymdrechion cynnar i ddefnyddio lasers nanosecond ar gyfer torri polyn, ond ni hyrwyddwyd y broses hon ar raddfa fawr oherwydd y parth mawr yr effeithiwyd arno gan wres a'r burrs ar ôl prosesu laser nanosecond, nad oedd yn diwallu anghenion gweithgynhyrchwyr batri. Fodd bynnag, yn ôl ymchwil yr awdur, mae datrysiad newydd wedi'i gynnig gan gwmnïau ac mae rhai canlyniadau wedi'u cyflawni.

O ran egwyddor dechnegol, mae'r laser picosecond yn gallu dibynnu ar ei bŵer brig hynod o uchel i anweddu'r deunydd ar unwaith oherwydd ei led pwls hynod gul. Yn wahanol i brosesu thermol gyda laserau nanosecond, mae laserau picosecond yn brosesau abladiad anwedd neu ailfformiwleiddio gydag effeithiau thermol lleiaf posibl, dim gleiniau toddi ac ymylon prosesu taclus, sy'n torri trap parthau mawr yr effeithir arnynt gan wres a burrs â laserau nanosecond.

Mae'r broses torri marw laser picosecond wedi datrys llawer o bwyntiau poen y torri marw caledwedd presennol, gan ganiatáu ar gyfer gwelliant ansoddol ym mhroses dorri'r electrod positif, sy'n cyfrif am y gyfran fwyaf o gost y gell batri.

1. Ansawdd a chynnyrch

Torri marw caledwedd yw'r defnydd o'r egwyddor o cnoi mecanyddol, mae torri corneli yn dueddol o ddioddef diffygion ac mae angen dadfygio dro ar ôl tro. Bydd y torwyr mecanyddol yn treulio dros amser, gan arwain at burrs ar y darnau polyn, sy'n effeithio ar gynnyrch y swp cyfan o gelloedd. Ar yr un pryd, bydd y dwysedd cywasgu cynyddol a thrwch y darn polyn i wella dwysedd ynni y monomer hefyd yn cynyddu traul y torri knife.The 300W pŵer uchel picosecond prosesu laser o ansawdd sefydlog a gall weithio'n gyson am amser hir, hyd yn oed os yw'r deunydd yn cael ei dewychu heb achosi colli offer.

2. Effeithlonrwydd cyffredinol

O ran effeithlonrwydd cynhyrchu uniongyrchol, mae'r peiriant cynhyrchu electrod positif laser picosecond pŵer uchel 300W ar yr un lefel o gynhyrchu yr awr â'r peiriant cynhyrchu marw-dorri caledwedd, ond gan ystyried bod angen i beiriannau caledwedd newid cyllyll unwaith bob tri i bum diwrnod , a fydd yn anochel yn arwain at gau llinell gynhyrchu ac ail-gomisiynu ar ôl y newid cyllell, mae pob newid cyllell yn golygu sawl awr o amser segur. Mae'r cynhyrchiad cyflym laser i gyd yn arbed amser newid offer ac mae'r effeithlonrwydd cyffredinol yn well.

3. Hyblygrwydd

Ar gyfer ffatrïoedd celloedd pŵer, bydd llinell lamineiddio yn aml yn cario gwahanol fathau o gelloedd. Bydd pob newid yn cymryd ychydig mwy o ddyddiau ar gyfer yr offer torri marw caledwedd, ac o ystyried bod gan rai celloedd ofynion dyrnu cornel, bydd hyn yn ymestyn yr amser newid ymhellach.

Ar y llaw arall, nid oes gan y broses laser y drafferth o newid. P'un a yw'n newid siâp neu'n newid maint, gall y laser "wneud y cyfan". Dylid ychwanegu, yn y broses dorri, os caiff cynnyrch 590 ei ddisodli gan gynnyrch 960 neu hyd yn oed 1200, mae angen cyllell fawr ar y marw-dorri caledwedd, tra bod y broses laser yn gofyn am 1-2 system optegol ychwanegol yn unig a'r torri. nid yw effeithlonrwydd yn cael ei effeithio. Gellir dweud, p'un a yw'n newid cynhyrchu màs, neu samplau treial ar raddfa fach, mae hyblygrwydd y manteision laser wedi torri trwy derfyn uchaf y marw-dorri caledwedd, i weithgynhyrchwyr batri arbed llawer o amser .

4. Cost gyffredinol isel

Er mai'r broses torri marw caledwedd yw'r broses brif ffrwd ar gyfer polion hollti ar hyn o bryd ac mae'r gost brynu gychwynnol yn isel, mae angen atgyweiriadau marw aml a newidiadau marw, ac mae'r camau cynnal a chadw hyn yn arwain at amser segur llinell gynhyrchu ac yn costio mwy o oriau gwaith. Mewn cyferbyniad, nid oes gan y datrysiad laser picosecond unrhyw nwyddau traul eraill ac ychydig iawn o gostau cynnal a chadw dilynol.

Yn y tymor hir, disgwylir i'r datrysiad laser picosecond ddisodli'r broses torri marw caledwedd gyfredol yn llwyr ym maes torri electrod positif batri lithiwm, a dod yn un o'r pwyntiau allweddol i hyrwyddo poblogrwydd y broses lamineiddio, yn union fel " un cam bach ar gyfer y marw-dorri electrod, un cam mawr ar gyfer y broses lamineiddio". Wrth gwrs, mae'r cynnyrch newydd yn dal i fod yn destun dilysiad diwydiannol, p'un a all y gwneuthurwyr batri mawr gydnabod datrysiad torri marw positif y laser picosecond, ac a all y laser picosecond ddatrys y problemau a ddaw i'r defnyddwyr gan y broses draddodiadol mewn gwirionedd, gadewch inni aros i weld.


Amser post: Medi-14-2022