Аутор: Дани Хуанг, Пх.Д.
Извршни директор и руководилац истраживања и развоја, ТОБ Нев Енерги
Повежите се са др Хуангом на ЛинкедИн-у
Резиме и кључне речи
Топло изостатичко пресовање (ВИП) користи потапање у загрејану течност да би се применио уједначен притисак од 360- степени, ефикасно елиминишући круте међуфазне шупљине које гуше јонску проводљивост у чврстим батеријама.
- ● Основна функција:Замењује влажење течним електролитом механичким згушњавањем.
- ● Критични показатељ:Постиже густину пелета чврстог електролита и електрода преко 98%.
- ● Скок перформанси:Повећава јонску проводљивост од 10-5С/цм до > 10-3С/цм пост{0}}притиском.
- ● Стандардни параметри:Индустријски ВИП системи обично раде на хидрауличком притиску од 300 МПа и температурама од 80 до 120 степени.
Тхе Интерфациал Нигхтмаре
Састављате беспрекорну сулфидну чврсту{0}}ћелију. Сува соба је била савршена. Слагање је било прецизно. Покрећете први тест спектроскопије електрохемијске импедансе (ЕИС). Отпор је катастрофалан.
Зашто? Јер чврста материја не влажи чврсту материју.
За разлику од течних електролита који преплављују сваку микроскопску пору електроде, чврсти електролити остављају огромне међуфазне празнине. Имате круте честице катоде притиснуте на чврсте честице чврстог електролита. Ти микроскопски ваздушни јазови делују као апсолутни изолатори. Они убијају ваш литијум{3}}јонски пренос.
Инжењери често покушавају да поправе ово дробљењем ћелије у стандардној равној хидрауличној преси. Ово је фатална грешка. Ако примените 250 МПа једноосног притиска на чврсту-ћелију у чврстом стању, неуједначена концентрација напона ће физички покидати слој керамичког електролита. Сепаратор се пробије. Добијате тренутни хард схорт. Ваш више-прототип вредан више милиона долара је мртав пре формирања.
А наспрам Б: једноосна равна преса наспрам топла изостатичка преса
Да би се решио проблем{0}}чврстог контакта, индустрија је у потпуности прешла на топлу изостатичку пресу (ВИП). Хајде да погледамо физику зашто равно пресовање не успе.
- ● Једноосна равна преса:Примењује силу искључиво одозго надоле. Трење о зидове калупа ствара огроман градијент густине. Средиште ваше ћелије постаје густо. Рубови остају порозни.
- ● Топла изостатичка преса (ВИП):Потпуно мења игру. Вакуум-запечатите ћелију. Потопите га у загрејани течни медијум (обично минерално уље или специјализована водена раствора). Посуда под притиском примењује огроман хидростатички притисак са свих 360 степени истовремено. Нулти напон смицања. Постижете савршену, уједначену згушњавање у целој геометрији ћелије.
-
Подаци: компресија за проводљивост
Бројеви не лажу. По мом искуству у дизајнирању пилот линија за ћелије следеће{1}}генерације, разлика пре и после третмана ВИП-ом је разлика између неуспелог лабораторијског експеримента и комерцијално одрживог производа.
Ево типичне матрице података за чврсту ћелију на бази сулфида-подвргнуту 250 МПа на 85 степени:
| метрика перформанси | Пре притискања | равна преса (250 МПа) | Топла изостатичка преса (ВИП) |
|---|---|---|---|
| Густина електролита | 65% | 88% (центар) / 75% (ивица) | >98% (униформа) |
| Јонска проводљивост | 1.5 x 10-5С/цм | 4.2 x 10-4С/цм | > 3.8 x 10-3С/цм |
| Интерфациал Ресистанце | >500 Ω·цм2 | 150 Ω·цм2 | < 15 Ω·cm2 |
Инжењерски увид:Лако је достићи 300 МПа. Одржавање тачно 90 степени унутар течног медијума под високим притиском је стварно инжењерско уско грло. Температурне флуктуације током пресовања изазивају неравномерно омекшавање везива. Контактирајте технички тим ТОБ Нев Енерги-а да добијете спецификације термичког мапирања за нашиндустријска топла изостатичка прес машина добављачдизајниран за континуирану пилот производњу.
Набавка индустријске ВИП опреме
Прелазак са лабораторијских-ручних преса на аутоматизоване ВИП машине захтева поузданог добављача. Не можете себи приуштити кварове посуда под притиском на поду ваше фабрике.
Када вршите масовну набавку за{0}}производњу у чврстом стању, потребна вам је фабрика извора која разуме хемију батерија, а не само хидраулику. ВИП се мора неприметно интегрисати у радни ток ваше суве собе. Захтева аутоматизовано пуњење корпе, прецизно загревање течности и брзе циклусе ослобађања притиска да би се максимизирао проток. Трговачке компаније не могу гарантовати овај ниво системске интеграције. Потребан вам је провајдер "кључ у руке".
 |
 |
Спремни за повећање?
Комерцијализација чврстих{0}} батерија је трка у опреми. Као водећа кинеска фабрика извора, ТОБ Нев Енерги испоручује потпуно интегрисануЛинија за производњу чврстих- батерија по систему „кључ у руке“.. Ми се бавимо распоредом, екстремним сувим просторијама од -50 степени росе и тешким-инсталацијама ВИП-а. Пошаљите нам своје циљеве чврстог капацитета данас и добијте директне велепродајне цене од инжењера који заправо праве машине.
Честа питања (људи такође питају)
Да ли ми је апсолутно потребан ВИП за чврсте{0}}батерије?
Да. Осим ако не правите чврсте батерије на бази полимера-које су инхерентно меке, сваки чврсти електролит на бази керамике, сулфида или оксида- захтева изостатичко пресовање. Равно пресовање ће неизбежно да напукне круте слојеве електролита.
Који је медијум под притиском који се користи у топлој изостатичкој преси?
Зависи од захтева за температуром. За пресовање на амбијенталној или ниској{1}температури, уобичајена је чиста вода са инхибиторима рђе. За топло пресовање (80 до 120 степени), користе се специјализована хидраулична уља или силиконске течности како би се обезбедио стабилан пренос топлоте без кључања.
Може ли ВИП да рукује ћелијама врећице великог{0}}формата?
Да. Индустријске ВИП посуде су прилагођене пречнику и дубини. Рутински дизајнирамо посуде под притиском које могу да приме наслагане корпе које држе десетине чврстих-ћелија кеса од 100 Ах истовремено за високу{4} производњу.
