Процес производње призматичних ћелија: Свеобухватни водич

Увођење

Призматично алуминијумске батерије постале су све популарније у електричним возилима (ЕВС) и системима за складиштење енергије (ЕСС) због своје високе волуметријске ефикасности, механичке робусности и лакоће модуларне модуларне скупштине. У поређењу са цилиндричним и торбицама, призматичне ћелије нуде равнотежу између густине енергије, термичке перформансе и механичке снаге. Овај чланак оцртава цео процес производње, од сировина до коначне монтиране батерије.

Катодни материјали

Заједнички катодни материјали укључују:

Литијум-гвожђе фосфат (ЛФП)

Ницкел Мангане Цобалт оксид (НМЦ)

Литијум никл кобалт алуминијум оксид (НЦА)

Ови материјали су синтетизовани путем реакција на чврстом стању на високим температурама (обично 700-900 степен) да би се постигла висока кристалност.

Анодни материјали

Анода се обично прави од:

Графит (вештачки или природни)

СИЛИЦОН-ЦАРБОН ЦОМПОСИТЕ (за високе енергетске ћелије)

Сировине се обрађују како би се постигла оптимизована величина честица, површине и густине додира.

Електролит

Електролит је обично алитијумска со(Липф6) растворен у мешавини органских растварача као што јеЕЦ (етилен карбонат), ДМЦ (диметил карбонат)и адитиви за унапређење стабилности и перформанси.

Сепаратор

Призматичне ћелије обично користе вишеслојни полипропилен (ПП) или полиетилен (ПЕ) сепаратори, са дебљином у распону од12μм до 20μм, обезбеђивање механичке снаге и топлотне стабилности.

Припрема за суспенцију

Катода: активни материјал + проводљив агент (Царбон Блацк) + везиво (ПВДФ) помешан са НМП растварачем.

АНОДЕ: Графите + проводљиво средство + везиво (ЦМЦ + СБР) помешан са деионизираном водом.

Опрема за мешање суспенства:Мешалица високог смицања, Планетарни миксер.

Премаз

Припремљена суспензија равномерно је обложена металним фолијама:

Катода: Пресвучени на алуминијумској фолији.

Анода: Обложена бакарним фолијом.

Начин премаза:Слот дие премазатиилизарез бар.

Сушење

Пресвучене фолије су сушене уКонтинуирано сушење пећница, Уклањање растварача (НМП или воде) под прецизно контролисаним температурама.

Сушење катоде: 120-140 степен

Анодни сушење: 80-120 Диплома

Календар

Обе електроде пролазе кроз пар прецизних ваљка да би се компримирали премаз, обезбеђујући:

Уједначена дебљина.

Већа густина електроде.

Бољи контакт између активног материјала и тренутног колектора.

Календарски циљеви густине:

Катода: 2. 8-3. 5 г / цм³

Анод: 1. 4-1. 8 г / цм³

Резање

Након календара, електроде супрорезу уске траке, подударање са дизајном ћелија.

Таб заваривање

Тренутни језици за колекционар (алуминијум за катоду, бакар за анод) су заварени на електроде.

Слагање

Призматичне ћелије обично користеЗ-преклопно слагањеилислагање ламинације, где се катода, сепаратор и анода наизменично слажу у компактни сендвич.

Убацивање случаја

Склопљена склоп електрода убацује се у унапред формираноалуминијумски футрола, направљен одАлуминијумска легура (обично 3003 или 1060).

Ињекција електролита

Електролит је убризган у случај под вакуумом како би се осигурало потпуно влажење свих унутрашњих површина.

Прецизност пуњења електролита: ± 0. 5Г по ћелији.

Претвор

Након пуњења електролита, ћелија јеунапред запечаћенда привремено заштити унутрашње окружење током процеса формације.

Ћелије пролазе почетну процесу наплате и пражњењаформирање, што омогућаваСЕИ (Солид Елецтролите интерфаза)слој да се формира на површини аноде.

Температура формирања: 25-45 Дипломирани.

Струја формирања: 0. 05-0. 1Ц (споро да се осигура уједначена сеи).

Након формирања, гас произведен током формације СЕИ се уклања кроз авакуумски дегасирањепроцес, осигуравајући интерни ћелијскиПритисак је оптимизован.

Случај алуминијума је херметички запечаћен помоћуласерско заваривањеилиултразвучно заваривање, Осигуравање:

Одлична херматичност.

Механичка чврстоћа.

Неки дизајн додају и акаменчићДа бисте ослободили притисак ако се унутрашњи гас надокнади током ненормалне операције.

Свака ћелија подвргава свеобухватном тестирању, укључујући:

Тест капацитета: Потпуни циклус пуњења / пражњења.

Унутрашња отпорност: Тест импеданције за наизменичну струју (обично на 1 кХз).

Тест цурења: Откривање цурења хелијума.

Напон отвореног круга (ОЦВ): Надгледање само-пражњења.

Чек димензије: Осигуравање толеранције величине унутар Спец.

Тестиране призматичне ћелије се комбинују у модуле користећи:

Ласерско заваривањеилиултразвучно заваривањеЗа Бусбаре.

ИнтеграцијаСистем управљања батеријом (БМС)За надгледање напона, температуре и балансирања.

Системи топлотног управљања (ТМС) су такође интегрисани, обично користе:

Хладне плоче(течно хлађење).

Материјали за термички интерфејс (Тим)За бољу расипање топлоте.

Комбинују се призматичне ћелије батеријеВисока сигурност, механичка чврстоћа и флексибилан дизајн, чинећи их идеалним за захтевне апликације као што суЕлектрична возила и стационарно складиштење. Иако процес производње дели заједниште са цилиндричним и торбистичким ћелијама, прецизно руковањеалуминијумски футрола, пуњење електролитаиПроцес за бртвљењесу критични фактори који утичу на перформансе и поузданост.