Nie lank gelede nie was daar 'n kwalitatiewe deurbraak in die katodesnyproses wat die bedryf so lank geteister het.
Stapel- en wikkelprosesse:
In onlangse jare, soos die nuwe energiemark warm geword het, is die geïnstalleerde kapasiteit vankrag batteryehet jaar na jaar toegeneem, en hul ontwerpkonsep en verwerkingstegnologie is voortdurend verbeter, waaronder die bespreking oor die wikkelproses en lamineringsproses van elektriese selle het nooit opgehou nie. Tans is die hoofstroom in die mark die doeltreffender, laer koste en meer volwasse toepassing van die wikkelproses, maar hierdie proses is moeilik om die termiese isolasie tussen die selle te beheer, wat maklik kan lei tot plaaslike oorverhitting van die selle en die risiko van termiese wegholverspreiding.
In teenstelling hiermee kan die lamineringsproses die voordele van groot beter speelbattery selle, sy veiligheid, energiedigtheid, prosesbeheer is voordeliger as wikkeling. Daarbenewens kan die laminering proses beter beheer oor die sel opbrengs, in die gebruiker van nuwe energie voertuig reeks is toenemend hoë tendens, die laminering proses hoë energie-digtheid voordele meer belowend. Op die oomblik is die hoof van die krag battery vervaardigers navorsing en produksie van gelamineerde vel proses.
Vir potensiële eienaars van nuwe energievoertuie is kilometers-angs ongetwyfeld een van die sleutelfaktore wat hul keuse van voertuig beïnvloed.Veral in stede waar laaigeriewe nie perfek is nie, is daar 'n meer dringende behoefte aan langafstand elektriese voertuie. Tans word die amptelike reeks van suiwer elektriese nuwe-energie-voertuie oor die algemeen aangekondig op 300-500 km, met die werklike reeks wat dikwels van die amptelike reeks afslag word, afhangende van die klimaat en padtoestande. Die vermoë om die werklike omvang te vergroot is nou verwant aan die energiedigtheid van die kragsel, en die lamineringsproses is dus meer mededingend.
Die kompleksiteit van die lamineringsproses en die talle tegniese probleme wat opgelos moet word, het egter die gewildheid van hierdie proses tot 'n mate beperk. Een van die belangrikste probleme is dat die brame en stof wat tydens die stans- en lamineringsproses gegenereer word, maklik kortsluitings in die battery kan veroorsaak, wat 'n groot veiligheidsgevaar is. Daarbenewens is die katodemateriaal die duurste deel van die sel (LiFePO4-katodes is verantwoordelik vir 40%-50% van die koste van die sel, en ternêre litiumkatodes is verantwoordelik vir 'n selfs hoër koste), dus as 'n doeltreffende en stabiele katode verwerkingsmetode gevind kan word nie, sal dit groot kostevermorsing vir batteryvervaardigers veroorsaak en die verdere ontwikkeling van die lamineringsproses beperk.
Hardeware-sny-status quo - hoë verbruiksgoedere en lae plafon
Tans, in die stansproses voor die lamineringsproses, is dit algemeen in die mark om hardeware-pons te gebruik om die paalstuk te sny deur die uiters klein gaping tussen die pons en die onderste gereedskapmatrys te gebruik. Hierdie meganiese proses het 'n lang geskiedenis van ontwikkeling en is relatief volwasse in sy toepassing, maar die spanning wat deur die meganiese byt veroorsaak word, laat die verwerkte materiaal dikwels 'n paar ongewenste eienskappe, soos ineengestorte hoeke en brame.
Om brame te vermy, moet hardeware-matryspons die mees geskikte laterale druk en gereedskap-oorvleueling vind volgens die aard en dikte van die elektrode, en na verskeie rondtes van toetsing voordat die bondelverwerking begin word. Wat meer is, hardeware-matryspons kan veroorsaak dat gereedskap slytasie en materiaal vassit na lang ure se werk, wat lei tot proses-onstabiliteit, wat lei tot swak afsnygehalte, wat uiteindelik kan lei tot laer battery-opbrengs en selfs veiligheidsgevare. Kragbatteryvervaardigers verander gereeld die messe elke 3-5 dae om verborge probleme te vermy. Alhoewel die gereedskaplewe wat deur die vervaardiger aangekondig is 7-10 dae kan wees, of 1 miljoen stukke kan sny, maar die batteryfabriek om groepe gebrekkige produkte te vermy (sleg moet in bondels geskrap word), sal die mes dikwels vooraf verander, en dit sal groot verbruiksgoedere koste meebring.
Daarbenewens het batteryfabrieke, soos hierbo genoem, hard gewerk om die energiedigtheid van batterye te verbeter om die reeks voertuie te verbeter. Volgens bronne in die industrie, om die energiedigtheid van 'n enkele sel te verbeter, onder die bestaande chemiese stelsel, het die chemiese middel om die energiedigtheid van 'n enkele sel te verbeter basies die plafon aangeraak, slegs deur die verdigtingsdigtheid en die dikte van die paalstuk van die twee om artikels te doen. Die toename in verdigtingsdigtheid en paaldikte sal die werktuig ongetwyfeld meer benadeel, wat beteken dat die tyd om die werktuig te vervang weer verkort sal word.
Soos die selgrootte toeneem, moet die gereedskap wat gebruik word om stanswerk uit te voer, ook groter gemaak word, maar groter gereedskap sal ongetwyfeld die spoed van meganiese werking verminder en snydoeltreffendheid verminder. Daar kan gesê word dat die drie hooffaktore van langtermyn stabiele gehalte, hoë energiedigtheid neiging en groot grootte paal sny doeltreffendheid die boonste limiet van die hardeware stansproses bepaal, en hierdie tradisionele proses sal moeilik wees om aan te pas by die toekoms ontwikkeling.
Picosecond laser oplossings om positiewe stansuitdagings te oorkom
Die vinnige ontwikkeling van lasertegnologie het sy potensiaal in industriële verwerking getoon, en veral die 3C-industrie het die betroubaarheid van lasers in presisieverwerking ten volle gedemonstreer. Daar is egter vroeë pogings aangewend om nanosekonde-lasers vir paalsny te gebruik, maar hierdie proses is nie op groot skaal bevorder nie as gevolg van die groot hitte-geaffekteerde sone en brame na nanosekonde-laserverwerking, wat nie aan die behoeftes van batteryvervaardigers voldoen het nie. Volgens die skrywer se navorsing is 'n nuwe oplossing egter deur maatskappye voorgestel en sekere resultate is behaal.
In terme van tegniese beginsel, kan die pikosekonde-laser staatmaak op sy uiters hoë piekkrag om die materiaal onmiddellik te verdamp as gevolg van sy uiters smal pulswydte. Anders as termiese verwerking met nanosekonde-lasers, is pikosekonde-lasers dampablasie- of herformuleringsprosesse met minimale termiese effekte, geen smeltende krale en netjiese verwerkingsrande, wat die lokval van groot hitte-geaffekteerde sones en brame met nanosekonde-lasers breek.
Die pikosekonde laser-snyproses het baie van die pynpunte van die huidige hardeware-stanswerk opgelos, wat 'n kwalitatiewe verbetering in die snyproses van die positiewe elektrode moontlik maak, wat die grootste deel van die koste van die batterysel uitmaak.
1. Kwaliteit en opbrengs
Die sny van hardeware is die gebruik van die beginsel van meganiese knibbel, snyhoeke is geneig tot defekte en vereis herhaalde ontfouting. Die meganiese snyers sal mettertyd verslyt, wat lei tot brame op die paalstukke, wat die opbrengs van die hele bondel selle beïnvloed. Terselfdertyd sal die verhoogde verdigtingsdigtheid en dikte van die paalstuk om die energiedigtheid van die monomeer te verbeter ook die slytasie van die snymes verhoog. Die 300W hoëkrag pikosekonde laserverwerking is van stabiele gehalte en kan bestendig werk vir 'n lang tyd, selfs al is die materiaal verdik sonder om toerustingverlies te veroorsaak.
2. Algehele doeltreffendheid
Wat direkte produksiedoeltreffendheid betref, is die 300W hoëkrag pikosekonde laser positiewe elektrode produksiemasjien op dieselfde vlak van produksie per uur as die hardeware stansmasjien, maar in ag genome dat hardeware masjinerie een keer elke drie tot vyf dae messe moet verander , wat onvermydelik sal lei tot 'n produksielynsluiting en 'n heringebruikneming na die mesverandering, beteken elke mesverandering 'n paar uur se stilstand. Die hoëspoed-produksie van alle lasers spaar die tyd van gereedskapverandering en die algehele doeltreffendheid is beter.
3. Buigsaamheid
Vir kragselfabrieke sal 'n lamineringslyn dikwels verskillende seltipes dra. Elke omskakeling sal nog 'n paar dae neem vir die hardeware-snytoerusting, en aangesien sommige selle hoekponsvereistes het, sal dit die omskakelingstyd verder verleng.
Die laserproses, aan die ander kant, het nie die moeite van omskakelings nie. Of dit nou 'n vormverandering of 'n grootteverandering is, die laser kan "dit alles doen". Dit moet bygevoeg word dat in die snyproses, as 'n 590-produk deur 'n 960- of selfs 'n 1200-produk vervang word, die hardeware-stanswerk 'n groot mes vereis, terwyl die laserproses slegs 1-2 addisionele optiese stelsels en die sny vereis doeltreffendheid word nie beïnvloed nie. Daar kan gesê word dat, of dit nou 'n verandering van massaproduksie, of kleinskaalse proefmonsters is, die buigsaamheid van die laservoordele deur die boonste limiet van die hardeware-snywerk gebreek het, vir batteryvervaardigers om baie tyd te bespaar .
4. Lae algehele koste
Alhoewel die hardeware-stanssnyproses tans die hoofstroomproses vir die sny van pale is en die aanvanklike aankoopkoste laag is, vereis dit gereelde matrysherstelwerk en matrysveranderings, en hierdie instandhoudingsaksies lei tot stilstand van die produksielyn en kos meer man-ure. Daarteenoor het die pikosekonde-laseroplossing geen ander verbruiksgoedere nie en minimale opvolgonderhoudskoste.
Op die lange duur word verwag dat die picosecond-laseroplossing die huidige hardeware-snyproses op die gebied van litiumbattery positiewe elektrodesny heeltemal sal vervang en een van die sleutelpunte word om die gewildheid van die lamineringsproses te bevorder, net soos " een klein stap vir die elektrode-stansing, een groot stap vir die lamineringsproses". Natuurlik is die nuwe produk steeds onderhewig aan industriële verifikasie, of die picosecond-laser se positiewe die-sny-oplossing deur die groot batteryvervaardigers herken kan word, en of die picosecond-laser werklik die probleme kan oplos wat deur die tradisionele proses aan die gebruikers gebring word, laat ons wag en sien.
Postyd: 14 September 2022