Come progettare una linea di laboratorio di celle a sacca agli ioni di litio?

Prima di progettare una linea di produzione di batterie, dobbiamo considerare in modo completo molteplici aspetti inclusi prodotto, capacità, processo, attrezzature, normative, catena di fornitura, costo, sicurezza, tutela ambientale, controllo qualità, layout dell’impianto, automazione, gestione dati, manutenzione, risorse umane, project management e mercato, ecc. Garantiamo che tutti i fattori che possono influenzare la linea di produzione la progettazione è coperta per aiutare i clienti a realizzare un piano completo e dettagliato.

Qui diamo un esempio con una copertura più ampia: supponiamo che la richiesta del cliente sia quella di progettare una linea di laboratorio di celle con sacca agli ioni di litio compatibile con materiali diversi sistemi, capacità, dimensioni e altri parametri.

Prima di tutto, dobbiamo farlo capire le esigenze specifiche degli utenti. I clienti potrebbero fare studi accademici ricerca o sviluppo di nuove batterie nell'impresa, entrambi i quali richiedono a piattaforma sperimentale flessibile per vari test e ottimizzazioni.

Secondo,IL il cliente ha menzionato "compatibilità con diversi sistemi di materiali, capacità, dimensioni e altri parametri", così deve essere questa linea di laboratorio altamente regolabile e modulare. Potrebbe essere necessario considerare positivo e elettrodi negativi di diversi materiali, elettroliti e batterie diverse dimensioni. Dobbiamo garantire che ogni collegamento nel piano di progettazione possa essere facilmente modificato parametri, come lo spessore del rivestimento e il rapporto del materiale durante l'elettrodo preparazione e regolazione della taglia durante il montaggio.

Terzo, dobbiamo farlo abbattere i componenti principali della linea di batterie da laboratorio. Di solito, il la produzione di batterie agli ioni di litio comprende fasi come l'elettrodo preparazione, assemblaggio della batteria, iniezione di liquidi, imballaggio e formazione test. Ogni passaggio richiede una progettazione modulare in modo che i parametri possano essere regolati. Ad esempio, nella fase di preparazione dell'elettrodo, la testa del dispositivo di rivestimento deve essere sostituibile per adattarsi a diversi liquidi e spessori di rivestimento; la pressione della pressa a rullo può essere regolata per controllare l'elettrodo densità.

Quarto, è il compatibilità del sistema materiale. I clienti potrebbero voler provare diversi materiali per elettrodi positivi e negativi, come ternario, ferro litio fosfato, elettrodo negativo silicio-carbonio, ecc. Pertanto, la batteria la linea di laboratorio deve essere in grado di gestire la preparazione dei liquami di diversi tipi materiali e potrebbero richiedere più set di apparecchiature di miscelazione o serbatoi di miscelazione facili da pulire e sostituire. In termini di elettrolita, il sistema di riempimento deve essere in grado di adattarsi a formule diverse e potrebbe anche richiedere un ambiente protetto da gas inerte.

Quinto, in termini di progettazione della capacità, la capacità delle celle della sacca è determinata principalmente dal area e spessore dell'elettrodo. Pertanto, la linea di laboratorio delle celle a sacca ha bisogno per poter tagliare elettrodi di diverse dimensioni e può essere dotato di an taglierina regolabile. Allo stesso tempo, la scelta del processo di impilamento o avvolgimento influenzerà anche la capacità, richiedendo attrezzature di assemblaggio modulari facilitare il cambio di processo.

Sesto, sicurezza e Anche la flessibilità è importante. L'ambiente di laboratorio potrebbe richiederlo strutture come ambienti antideflagranti e asciutti, soprattutto durante la movimentazione elettroliti della batteria. Inoltre, il sistema di acquisizione dati deve essere in grado di farlo registrare vari parametri per l'analisi successiva, il che è fondamentale studiare i fattori che influenzano in diverse direzioni.

Settimo, puoi Bisogna anche considerare la possibilità di futuri aggiornamenti, come la prenotazione interfacce per l'integrazione di nuove tecnologie o l'aumento del grado di automazione. Anche il costo è un fattore. I clienti possono trovarsi in istituzioni accademiche con budget limitati, quindi la scelta dell’attrezzatura deve tenere conto di entrambi prestazioni e prezzo.

Ottavo,clienti non può menzionare esplicitamente requisiti come la manutenibilità del file attrezzature, formazione degli operatori e conformità alle norme di sicurezza pertinenti. Anche questi problemi nascosti devono essere considerati nella progettazione, ad esempio se l'apparecchiatura è facile da pulire, se il modulo è facile da sostituire e se esiste un manuale operativo dettagliato.

Infine, riepiloga i punti di progettazione di ciascun modulo per garantire che ogni passaggio abbia parametri adattabilità, compatibilità dei materiali e il processo complessivo è efficiente e flessibile. Allo stesso tempo, è necessario coprire la parte dello scenario applicativo diverse direzioni di ricerca, come l'alta densità di energia, la ricarica rapida, batterie allo stato solido, ecc., per dimostrare l'ampia applicabilità del linea da laboratorio.

In sintesi, il di seguito è riportata una linea da laboratorio di celle a sacca agli ioni di litio modulare e personalizzabile quadro di progettazione, che è adatto a scenari di ricerca con diversi sistemi materiali e requisiti di capacità:

Progettazione complessiva concetto

1. Modulare architettura: ogni processo è progettato con moduli indipendenti da supportare regolazione rapida dei parametri e commutazione del processo.

2. Parametro aperto sistema: la dimensione dell'elettrodo, la formula del materiale e i parametri di processo possono essere tutti modificati controllato digitalmente.

3. Dati sistema di tracciabilità: database integrato di parametri di processo-prestazioni, supporto dell'analisi AI.

4. Sicurezza livello di protezione: camera di asciugatura a prova di esplosione + sistema di vano portaoggetti (punto di rugiada -40 °C).

Processo fondamentale moduli e parametri tecnici

1. Elettrodo sistema di preparazione

Miscelazione dei liquami unità:

Doppio planetario miscelatore (serbatoio intercambiabile con capacità 0,5-10 litri)

Temperatura intervallo di controllo: -20°C~80°C (adatto per solventi a base di acqua/olio)

Vuoto: â¤1kPa (protezione atmosferica opzionale)

Unità di rivestimento:

Intercambiabile spalmatore della testa dello stampo (larghezza regolabile 50-200 mm)

Pellicola bagnata spessore: 50-500μm (precisione±2μm)

Asciugatura temperatura: temperatura ambiente-150°C (gradiente controllo della temperatura)

Unità di calandra:

Pressione del servo controllo (0-10T regolabile)

Densità superficiale precisione di controllo: ±0,5 mg/cm²

Supporto caldo pressatura (temperatura ambiente-120°C)

2. Batteria sistema di assemblaggio

Elettrodo elaborazione:

Taglio laser macchina (progettazione programmabile della forma della linguetta della batteria)

Foglio di elettrodi dimensioni: da 30×30 mm a 200×200 mm

Impilazione/avvolgimento unità:

Commutazione modulare design (supporta l'impilamento/avvolgimento di tipo Z)

Allineamento precisione: ± 0,1 mm

Piattaforma di aspirazione a vuoto (antirughe)

Sistema di imballaggio:

Termosaldatrice ad impulsi (temperatura regolabile 200-300°C)

Imballaggio pressione: 0,1-1MPa

Alluminio supportato spessore del film laminato: 80-150μm

3. Liquido sistema di iniezione e formazione

Elettrolita trattamento:

Riempimento sottovuoto macchina (volume di iniezione del liquido 0,5-10 ml, precisione ±1%)

Supporto liquido/gel elettrolita

Gas inerte protezione (Oââ¤1ppm)

Formazione attrezzatura:

Test multicanale sistema (0,005C-5C regolabile)

Attrezzatura a pressione: 0-50 kg regolabile

Espansione monitoraggio (precisione della misurazione dello spessore laser ± 1μm)

Tecnico chiave innovazioni

1. Materiale design di compatibilità:

Elettrodo positivo compatibilità: NCM/NCA/LFP/a base di manganese ricco di litio, ecc.

Elettrodo negativo compatibilità: grafite/silicio carbonio/metallo litio, ecc.

Elettrolita compatibilità: elettrolita liquido/solido (tensione massima di tenuta 5V)

2. Capacità schema di regolazione:

Raggiungi 0,5-50 Ah copertura della capacità regolando la dimensione dell'elettrodo (50-200 mm), il numero di strati di impilamento (5-50 strati) e densità superficiale (5-20 mg/cm²).

3. Processo veloce commutazione:

Stampo di rivestimento tempo di sostituzioneâ¤15min

Impilazione/avvolgimento tempo di cambio modalità: 30 minuti

Sistema materiale commutazione del processo di puliziaâ¤2h

Monitoraggio dei dati sistema

Tipico applicazioni di ricerca

1. Alta energia sistema di densità:

Corrispondenza: NCM811 + elettrodo negativo al carbonio silicio

Parametri di progettazione: densità superficiale 18 mg/cm², densità di compattazione 3,4 g/cm²

2. Ricarica rapida ricerca di sistema:

Elettrodo sottile design: spessore del rivestimento 80μm

Corrente porosa applicazione di raccolta

3. Stato solido sviluppo della batteria:

Caldo integrato pressatura del modulo composito (pressione 10MPa, temperatura 80°C)

Specializzato unità di elaborazione per elettrolita solfuro/ossido

La custodia agli ioni di litio La soluzione della linea di laboratorio cellulare può ottenere una transizione graduale dalla base ricerca alla linea pilota aggiungendo o rimuovendo moduli. Il consigliato l'investimento iniziale è di circa RMB *** (esclusi i laboratori puliti) e i moduli di configurazione possono essere selezionati in base alle specifiche esigenze di ricerca.

TOB NUOVA ENERGIA è impegnata a creare soluzioni e servizi per batterie perfettamente abbinati clienti globali. Basato sulla batteria intelligente sviluppata in modo indipendente sistema di gestione, il nostro team tecnico fornisce ai clienti soluzioni personalizzate soluzioni che coprono molteplici percorsi tecnici come il litio ferro fosfato, batterie ternarie al litio e allo stato solido attraverso la modellazione 3D, il funzionamento simulazione delle condizioni e analisi della modalità di guasto.