Duela ez asko, industriak hainbeste denbora luzez pairatu zuen katodoen ebaketa prozesuan aurrerapen kualitatiboa izan zen.
Metaketa eta bihurriketa prozesuak:
Azken urteotan, energia-merkatu berria berotu den heinean, instalatutako ahalmenakbateriak elikatzeaurtetik urtera hazi egin da, eta haien diseinu-kontzeptua eta prozesatzeko teknologia etengabe hobetu dira, horien artean zelula elektrikoen harilketa-prozesuari eta laminatze-prozesuari buruzko eztabaida ez da inoiz gelditu.Gaur egun, merkatuko korronte nagusia bihurriketa prozesuaren aplikazio eraginkorragoa, txikiagoa eta helduagoa da, baina prozesu hau zaila da zelulen arteko isolamendu termikoa kontrolatzea, eta horrek erraz ekar dezake zelulen tokiko gainberotzea eta ihes termikoaren hedapen arriskua.
Aitzitik, laminazio prozesuak handien abantailak hobeto jokatu ditzakebateria-zelulak, bere segurtasuna, energia-dentsitatea, prozesuaren kontrola bihurritzea baino abantailatsuagoak dira.Horrez gain, laminazio-prozesuak zelulen errendimendua hobeto kontrolatu dezake, energia-ibilgailuen gama berriaren erabiltzaileengan gero eta joera handiagoa da, laminazio-prozesuak energia-dentsitate handiko abantailak itxaropentsuagoak dira.Gaur egun, potentziako bateria fabrikatzaileen buruak xafla laminatuaren prozesuen ikerketa eta ekoizpena dira.
Energia berrien ibilgailuen jabe potentzialentzat, kilometrajearen antsietatea da, zalantzarik gabe, ibilgailua aukeratzen duten faktore nagusietako bat.Batez ere kargatzeko instalazioak perfektuak ez diren hirietan, iraupen luzeko ibilgailu elektrikoen beharra premiazkoa da.Gaur egun, energia berriko ibilgailu elektriko hutsen gama ofiziala, oro har, 300-500 km-tan iragartzen da, eta sarritan erreala gama ofizialetik deskontatzen da klimaren eta errepideen baldintzen arabera.Benetako barrutia handitzeko gaitasuna estuki lotuta dago potentzia-zelularen energia-dentsitatearekin, eta, beraz, laminazio-prozesua lehiakorragoa da.
Hala ere, laminazio-prozesuaren konplexutasunak eta konpondu beharreko zailtasun tekniko ugariek prozesu honen ospea mugatu dute neurri batean.Zailtasun gakoetako bat trokel-ebaketa- eta laminazio-prozesuan sortutako errebak eta hautsak baterian zirkuitu laburrak erraz eragin ditzaketela da, eta hori segurtasun arrisku handia da.Gainera, katodoaren materiala zelularen zatirik garestiena da (LiFePO4 katodoek zelularen kostuaren % 40-50 hartzen dute, eta litio katodo ternarioak are kostu handiagoa), beraz, katodo eraginkor eta egonkorra bada. prozesatzeko metodoa ezin da aurkitu, kostu handia alferrik galtzea eragingo du bateria-fabrikatzaileentzat eta laminazio-prozesuaren garapen gehiago mugatuko du.
Tresneriaren trokelaren egoera: kontsumigarri altuak eta sabai baxua
Gaur egun, ijezketa-prozesuaren aurretiko trokel-prozesuan, ohikoa da merkatuan hardware trokel zulaketa erabiltzea zutoinaren pieza mozteko, puntzoiaren eta beheko erremintaren arteko hutsune oso txikia erabiliz.Prozesu mekaniko honek garapen-historia luzea du eta nahiko heldua da bere aplikazioan, baina ziztada mekanikoak eragindako tentsioek sarritan desiragarri diren ezaugarri batzuk uzten dituzte prozesatutako materiala, hala nola tolestutako ertzak eta errebak.
Errebak saihesteko, hardware trokelen zulaketak elektrodoaren izaeraren eta lodieraren arabera alboko presio eta erremintaren gainjartze egokiena aurkitu behar ditu, eta hainbat proba egin ondoren loteen prozesatzen hasi aurretik.Gainera, hardwarearen trokelen zulaketak erreminten higadura eta materiala itsastea eragin dezake lan ordu luzeen ondoren, prozesuaren ezegonkortasuna eraginez, mozketa-kalitate eskasa eraginez, eta horrek, azken finean, bateriaren errendimendu txikiagoa eta baita segurtasun arriskuak ere eragin ditzake.Baterien fabrikatzaileek sarritan aldatzen dituzte labanak 3-5 egunean behin ezkutuko arazoak saihesteko.Fabrikatzaileak iragarritako erremintaren iraupena 7-10 egunekoa izan daitekeen arren, edo milioi bat pieza moztu ditzakeen arren, bateriaren fabrikak produktu akastunak saihesteko (txarrak loteka bota behar dira), askotan labana aldatuko du aldez aurretik, eta horrek kontsumigarrien kostu handiak ekarriko ditu.
Gainera, arestian esan bezala, ibilgailuen gama hobetzeko, bateria-fabrikak gogor aritu dira baterien energia-dentsitatea hobetzeko.Industria-iturrien arabera, zelula bakar baten energia-dentsitatea hobetzeko, dagoen sistema kimikoaren arabera, zelula bakar baten energia-dentsitatea hobetzeko bitarteko kimikoak sabaia ukitu du funtsean, trinkotze-dentsitatearen eta lodieraren bidez soilik. bien pieza polea artikuluak egiteko.Trinkotze-dentsitatea eta polo-lodiera handitzeak tresnari kalte handiagoa emango dio, dudarik gabe, hau da, tresna ordezkatzeko denbora berriro laburtu egingo da.
Zelula-tamaina handitzen den heinean, trokelak egiteko erabiltzen diren tresnak ere handiagoak egin behar dira, baina erreminta handiagoek, dudarik gabe, eragiketa mekanikoaren abiadura murriztuko dute eta ebaketa-eraginkortasuna murriztuko dute.Esan daiteke epe luzerako kalitate egonkorra, energia dentsitate handiko joera eta tamaina handiko zutoinaren ebaketa eraginkortasunaren hiru faktore nagusiek hardware trokel-ebakitze-prozesuaren goiko muga zehazten dutela, eta prozesu tradizional hori zaila izango da etorkizunera egokitzea. garapena.
Picosegundoko laser irtenbideak trokelaren erronka positiboak gainditzeko
Laser teknologiaren garapen azkarrak prozesamendu industrialean duen potentziala erakutsi du, eta bereziki 3C industriak guztiz frogatu du laserren fidagarritasuna zehaztasun prozesatzeko.Hala ere, lehen saiakerak egin ziren nanosegundoko laserrak erabiltzen poloak mozteko, baina prozesu hau ez zen eskala handian sustatu, nanosegundoko laser bidezko prozesamenduaren ondoren beroak eragindako zona handiaren eta errebak zirelako, eta horrek ez zituen bateria fabrikatzaileen beharrak asetzen.Hala ere, egilearen ikerketen arabera, irtenbide berri bat proposatu dute enpresek eta zenbait emaitza lortu dituzte.
Printzipio teknikoari dagokionez, pikosegundoko laserra bere gailurreko potentzia oso altuan oinarritu daiteke materiala berehala lurruntzeko, bere pultsu-zabalera oso estuagatik.Nanosegundoko laser bidezko prozesamendu termikoa ez bezala, pikosegundoko laserrak lurrun-ablazio edo birformulazio-prozesuak dira, efektu termiko minimoekin, urtze-alerik gabe eta prozesatzeko ertz txukunekin, beroa kaltetutako zona handien tranpa hausten dutenak eta nanosegundoko laserrekin errebatzen dituztenak.
Picosegundoko laser bidezko trokel-ebakitze-prozesuak egungo hardware-ebakitzearen min-puntu asko konpondu ditu, elektrodo positiboaren ebaketa-prozesuan hobekuntza kualitatiboa ahalbidetuz, bateria-zelularen kostuaren proportzio handiena hartzen duena.
1. Kalitatea eta etekina
Hardware trokel-ebakitzea nibbling mekanikoaren printzipioa erabiltzea da, ebaketa izkinek akatsak izateko joera dute eta behin eta berriz arazketa behar dute.Ebakitzaile mekanikoak denborarekin higatzen joango dira, polo-piezetan errebak sortuz, eta horrek zelula sorta osoaren errendimenduan eragiten du.Aldi berean, monomeroaren energia dentsitatea hobetzeko poloaren trinkotze-dentsitatea eta lodiera handitzeak ebaketa-aiztoaren higadura ere areagotuko du. 300 W-ko potentzia handiko pikosegundoko laser prozesatzea kalitate egonkorra da eta etengabe lan egin dezake. denbora luzez, materiala loditu bada ere ekipamendu galerarik eragin gabe.
2. Eraginkortasun orokorra
Ekoizpen zuzeneko eraginkortasunari dagokionez, 300W-ko potentzia handiko pikosegundoko laser elektrodo positiboak ekoizteko makina orduko ekoizpen-maila berean dago hardware trokel-ekoizpen-makinaren ekoizpen-makina, baina hardware-makineria hiru edo bost egunean behin labanak aldatu behar dituela kontuan hartuta. , eta horrek ezinbestean produkzio-lerroa itzaltzea eta labana-aldaketaren ondoren berriro martxan jartzea ekarriko du, labana-aldaketa bakoitzak hainbat ordu gelditzea esan nahi du.Laser osoko abiadura handiko ekoizpenak erreminta aldatzeko denbora aurrezten du eta eraginkortasun orokorra hobea da.
3. Malgutasuna
Potentzia-zelulen fabriketarako, laminazio-lerro batek askotan zelula mota desberdinak eramango ditu.Aldaketa bakoitzak egun batzuk gehiago beharko ditu hardware trokeletarako ekipamendurako, eta zelula batzuek izkinak zulatzeko baldintzak dituztela kontuan hartuta, aldaketa denbora gehiago luzatuko da.
Laser prozesuak, berriz, ez du aldaketarik izan.Forma aldaketa edo tamaina aldaketa izan, laserrak "dena egin dezake".Gaineratu behar da ebaketa prozesuan, 590 produktu bat 960 edo are 1200 produktu batekin ordezkatzen bada, hardware trokelak labana handi bat behar duela, laser prozesuak 1-2 sistema optiko gehigarri eta ebaketa baino ez dituela behar. eraginkortasuna ez du eraginik.Esan daiteke, ekoizpen masiboaren aldaketa edo eskala txikiko proba-laginak izan, laser abantailen malgutasunak hardware trokelaren goiko muga hautsi duela, bateria fabrikatzaileek denbora asko aurrezteko. .
4. Kostu orokorra baxua
Hardwarea trokel-ebaketa-prozesua gaur egun zutoinak mozteko prozesu nagusia den arren eta hasierako erosketa-kostua baxua den arren, maiz trokelen konponketa eta trokel-aldaketak behar ditu, eta mantentze-ekintza hauek produkzio-lerroen geldialdi-denbora eragiten dute eta langile-ordu gehiago kostatzen dute.Aitzitik, pikosegundoko laser irtenbideak ez du beste kontsumigarririk eta jarraipeneko mantentze kostu minimoak.
Epe luzera, pikosegundoko laser irtenbideak litiozko bateriaren elektrodo positiboen ebaketa-prozesuaren egungo hardware-ebakitze-prozesua guztiz ordezkatuko duela espero da, eta laminazio-prozesuaren ospea sustatzeko funtsezko puntuetako bat bihurtuko da, hala nola " urrats txiki bat elektrodo trokelerako, urrats handi bat ijezketa-prozesurako".Jakina, produktu berria egiaztapen industrialaren menpe dago oraindik, pikosegundoko laserren trokelaren irtenbide positiboa bateria fabrikatzaile nagusiek ezagutu dezaketen ala ez, eta pikosegundoko laserrak prozesu tradizionalak erabiltzaileei ekarri dizkien arazoak benetan konpon ditzakeen. itxaron eta ikusiko dugu.
Argitalpenaren ordua: 2022-09-14