Technoleg newydd batri Li-ion

Technoleg newydd batri Li-ion: canolbwyntio ar silindrau mawr, creiddiau hir a chyfleoedd arloesi eraill

1. Datblygiad batri: codi tâl cyflym iawn, diogelwch a pherfformiad arall yw'r prif gyfeiriad; canolbwyntio ar silindrau mawr, celloedd hir ac arloesi strwythurol arall

1.1 Tueddiadau perfformiad batri: cynllun ffatri batri o gymhareb ynni uchel, codi tâl cyflym iawn a diogelwch a chyfarwyddiadau technegol eraill

Mae Ningde Time, BYD a ffatrïoedd batri craidd eraill yn gosod allan i gyfeiriad cymhareb ynni uchel, codi tâl cyflym iawn a thechnolegau diogelwch batri, ac mae'r llwybr gwireddu yn cynnwys arloesedd strwythurol, arloesi materol, ac ati.

    Mae Ningde Times, y ffatri batri blaenllaw, wedi gosod chwe chyfeiriad fel cymhareb ynni uchel, codi tâl cyflym iawn a gwir ddiogelwch, ac mae'r mathau o dechnolegau'n cynnwys arloesi strwythurol, arloesi deunydd ac arloesi rheoli. Yn ôl gwefan swyddogol Ningde Times, gallwn weld bod Ningde Times wedi gosod allan mewn chwe chyfeiriad o arloesi strwythurol, arloesi materol ac arloesi rheoli, sef ynni penodol uchel, bywyd hir, codi tâl cyflym iawn, gwir ddiogelwch, hunan-. rheoli tymheredd a rheolaeth ddeallus. Cymerwch godi tâl cyflym iawn fel enghraifft, mae codi tâl cyflym iawn Ningde Time yn cyfeirio at y tâl cyflymaf o 5 munud i 80%, o ran strwythur, mae darn polyn aml-raddiant a dull aml-glust yn cael eu mabwysiadu, yn benodol:① darn polyn aml-graddiant: trwy reoleiddio dosbarthiad graddiant strwythur mandyllog y darn polyn, yr haen uchaf o strwythur mandylledd uchel, yr haen isaf o strwythur dwysedd solet pwysedd uchel, yn berffaith gan ystyried craidd deuol dwysedd ynni uchel a codi tâl cyflym iawn;② aml-glust: datblygu gofod aml-ddimensiwn (2) Aml-haen: datblygu technoleg lug gofod aml-ddimensiwn, sy'n gwella'n fawr gapasiti dwyn presennol y darn polyn ac yn torri trwy'r dagfa dechnegol o gynnydd tymheredd uchel y batri cell yn ystod codi tâl uniongyrchol 500A.

1.2 Math newydd o arloesedd batri/strwythur: mae celloedd silindrog, hir, ac ati yn gyfarwyddiadau gosodiad pwysig ar gyfer ffatrïoedd batri

Fe wnaethom gribo trwy'r ffurf batri, cynnydd cynhyrchu màs, mynegai perfformiad a nodweddion manteisiol ffatrïoedd batri mawr, sy'n gosod ffurflenni batri newydd fel silindrau mawr a chelloedd hir yn weithredol. Cymerwch Honeycomb Energy fel enghraifft, mae ail genhedlaeth ei gell tenau hir wedi'i lamineiddio L600 wedi cwblhau datblygiad a disgwylir iddo gyflawni cynhyrchiad màs yn Q3 2022; o ran mynegai perfformiad, mae cynhwysedd cell sengl L600 wedi cynyddu i 196Ah, mae dwysedd ynni yn fwy na 185wh / kg ac mae dwysedd ynni cyfaint yn fwy na 430wh / L, sydd â nodweddion manteisiol megis cydnawsedd uchel, addasrwydd uchel, diogelwch uchel a hir oes.

(2) Silindraidd mawr: Mae Tesla, BAK, EVERLIGHT, a ffatrïoedd batri eraill yn gosod batris silindrog mawr. Cymerwch Tesla fel enghraifft, mae'r batri 4680 yn mabwysiadu deunydd catod carbon nicel + silicon catod uchel a thechnoleg lug di-electrod, gyda dwysedd ynni o 300Wh / kg, mae gallu'r batri 5 gwaith yn uwch na'r datrysiad 2170 presennol, ac mae'r pŵer allbwn yn 6 gwaith yn uwch. Yn ogystal, mae ganddo fanteision o ran dwysedd ynni, pŵer ac effeithlonrwydd codi tâl.

2. Silindraidd mawr: disgwylir i geisiadau laser gynyddu; gofynion cywirdeb offer uchel

2.1 Batri silindrog mawr: Cymerwch Tesla 4680 fel enghraifft, mae arloesiadau technegol fel electrod sych a lug di-electrod yn haeddu sylw

Yn ôl y papur, mae'r batri silindrog 4680 yn arloesedd strwythurol pellach o'r batri silindrog o'r 1865 llai i 2170. O'i gymharu â'r batri 2170 a ddefnyddiwyd yn flaenorol, mae'r batri 4680 yn lleihau cynhyrchu gwres yn sylweddol, yn datrys y broblem afradu gwres o ddwysedd ynni uchel celloedd, ac yn cynyddu'r pŵer brig o godi tâl a rhyddhau, yn y pen draw yn gwneud y batri 4680 5 gwaith yn fwy o ynni a 6 gwaith yn fwy o bŵer na'r batri 2170, tra'n lleihau'r gost o 14% a chynyddu'r ystod o 16%.

O ran arloesi strwythurol a phroses gweithgynhyrchu, mae gan y 4680 dri arloesi technolegol mawr o'i gymharu â batris blaenorol - proses electrod sych, lugless (pob lug), a thechnoleg CTC - sydd wedi arwain at gostau cynhyrchu celloedd is a mwy o welliannau perfformiad. Cymerwch y dechnoleg lugless fel enghraifft, mae'r dyluniad cell 4680 yn troi'r casglwr cyfan yn lugs, nid yw'r llwybr dargludol bellach yn dibynnu ar y lugs, ac mae'r trosglwyddiad presennol yn cael ei newid o drosglwyddiad traws ar hyd y lugs i'r plât casglwr i drosglwyddiad hydredol yn y casglwr, sy'n lleihau'r ymwrthedd i 2mΩ a'r defnydd gwrthiant mewnol o 2W i 0.2W.

2.2 Proses electrod sych: cost isel o'i gymharu â phroses wlyb draddodiadol, mae'r craidd yn gorwedd mewn offer ffurfio electrod ac allwthio ffilm

Mae technoleg electrod sych Maxwell yn addas ar gyfer cemeg batri lithiwm cyfredol a deunyddiau electrod newydd datblygedig, ni ddefnyddir unrhyw doddydd yn y broses weithgynhyrchu, a gellir ei ymestyn i gynhyrchu rholio-i-rhol, a'r dechnoleg graidd yw fformiwleiddio electrod a ffurfio ffilm. offer allwthio.

(1) Yn ôl y papur "Sych Electrode Coating Technology" gan Hieu Duong, Joon Shin & Yudi Yudi, mae technoleg electrod sych Maxwell yn cynnwys tri cham: (i) cymysgu powdr sych, (ii) powdr i fowldio cotio tenau, (iii) ) cotio tenau a gwasgu casglu hylif, mae'r tri cham yn rhydd o doddydd. Mae proses electrod sych Maxwell yn raddadwy i gemegau batri lithiwm-ion cyfredol a deunyddiau electrod batri newydd datblygedig; yn benodol, defnyddir proses sych perchnogol Maxwell i gymysgu'r powdr i ffurfio cymysgedd powdr terfynol o ddeunyddiau gweithredol, rhwymwyr ac ychwanegion dargludol, sy'n cael ei allwthio a'i galendr i ffurfio Mae'r cymysgedd powdr yn cael ei allwthio a'i galendr i ffurfio sych parhaus, hunangynhaliol. ffilm electrod wedi'i gorchuddio y gellir ei dirwyn i mewn i roliau hefyd. Yn olaf, mae'r haen electrod tenau yn cael ei wasgu ynghyd â'r hylif casglwr i ffurfio'r electrod batri.

(2) O ran manteision, yn ôl y papur "Technoleg Gorchuddio Electrod Sych" gan Hieu Duong, Joon Shin & Yudi Yudi, gellir cymhwyso proses electrod sych Maxwell i ddeunyddiau batri clasurol ac uwch a gellir ei ymestyn i rîl-i -rîl cynhyrchu o'i gymharu ag electrodau gwlyb traddodiadol. (3) O ran technoleg graidd, yn ôl Battery World Online, technoleg graidd proses electrod sych Maxwell yw ffurfio electrod a thechnoleg ac offer allwthio sy'n ffurfio ffilm.

Yn ogystal, gellir gwireddu electrodau sych drwy ddulliau amrywiol megis laser pulsed a dyddodiad sputtering, sy'n gofyn am broses anelio ffilm ychwanegol o gymharu â gwlyb a Maxwell sych electrod prosesau. Yn ôl y papur "Gweithgynhyrchu Di-doddyddion ofElectrodes ar gyfer Batris Lithiwm-ion" gan Brandon Ludwig, Zhangfeng Zheng, Wan Shou, Yan Wang & Heng Pan, yn wahanol i'r broses o baratoi electrod gwlyb, gellir gwneud electrodau sych trwy ddyddodiad laser pwls. Gellir cyflawni'r broses electrod sych trwy amrywiol ddulliau megis laser pwls a dyddodiad sputtering, nad oes angen ei sychu, ond mae angen anelio ffilm denau ychwanegol oherwydd y tymheredd uchel a achosir gan ddyddodiad laser pwls. Mae'r broses paratoi electrod a gynigir yn y papur hwn fel a ganlyn.

(1) Proses baratoi electrod gwlyb① Proses castio past: Gwneir electrodau batri lithiwm trwy gastio past (sy'n cynnwys deunydd gweithredol mewn toddydd, carbon dargludol a rhwymwr) ar gasglwr metel. Y rhwymwr mwyaf cyffredin yw PVDF (wedi'i doddi ymlaen llaw yn y toddydd NMP), ac mae'r slyri sy'n deillio o hyn yn cael ei gymysgu a'i fwrw ar y casglwr, y mae'n rhaid ei sychu i anweddu'r toddydd i gynhyrchu electrod mandyllog sych. Mae'r sychu yn cymryd amser hir, fel arfer 12-24 awr ar 120graddC. Hefyd, oherwydd bod NMP yn gostus ac yn halogi, rhaid gosod system adfer i adennill yr NMP anweddedig yn ystod y broses sychu (gan ychwanegu buddsoddiad cyfalaf sylweddol).

Dyddodiad chwistrellu electrostatig yn seiliedig ar doddydd: Mae deunydd electrod yn cael ei gymhwyso i'r casglwr gan ddefnyddio dyddodiad chwistrellu electrostatig sy'n seiliedig ar doddydd, hy, mae'r deunydd a adneuwyd yn cael ei atomized mewn ffroenell a'i roi ar y casglwr; mae electrodau a adeiladwyd yn y modd hwn yn arddangos priodweddau tebyg i electrodau cast slyri, gyda'r anfantais debyg o ofyn am broses sychu dwys sydd hefyd yn gofyn am amser ac egni (2 awr ar 400graddC). Mae batris lithiwm hefyd yn cael eu cynhyrchu gan ddefnyddio'r dechneg chwistrellu, lle mae pob cynulliad electrod yn cael ei chwistrellu ar yr wyneb a ddymunir gan ddefnyddio cotio sy'n seiliedig ar NMP, sy'n dal i fod angen anweddiad toddyddion.

(2) cyflawnir broses baratoi electrod sych trwy amrywiol ddulliau megis laser pwls a dyddodiad sputtering. Cyflawnir dyddodiad laser pwls trwy ganolbwyntio laser ar darged sy'n cynnwys y deunydd i'w ddyddodi, ac unwaith y bydd y laser yn cyrraedd y targed, mae'r deunydd yn anweddu ac yn cael ei ddyddodi ar y casglwr; er na ddefnyddir hydoddydd, rhaid i'r ffilm a adneuwyd wrthsefyll tymereddau o 650-800graddC, tra gall dyddodiad sputtering magnetron leihau'r tymheredd anelio gofynnol i 350graddC. Mae'r dull hwn yn gynrychioliadol o wneuthuriad electrod celloedd sych, ond mae'r gyfradd dyddodiad yn araf ac mae angen anelio tymheredd uchel.

Mae'r broses electrod sych yn llai costus na'r broses wlyb draddodiadol, yn bennaf o ran cost llafur, buddsoddiad offer, a gofod planhigion. Yn ôl y papur "Gweithgynhyrchu Di-doddyddion o Electrodau ar gyfer Batris Lithiwm-ion" gan Brandon Ludwig, Zhangfeng Zheng, Wan Shou, Yan Wang & Heng Pan, er enghraifft, Senario Dylunio Batri 1 Er enghraifft, mae'r cynhyrchiad electrod sych yn 21.6% , 14.2%, a 13.1% yn llai mewn llafur uniongyrchol, cost offer, ac ardal planhigion, yn y drefn honno, na'r cynhyrchiad electrod gwlyb, gan dybio bod 100,{10}} o gelloedd yn cael eu cynhyrchu bob blwyddyn.

2.3 Technoleg lugless (pob-lug): lleihau ymwrthedd mewnol y batri, cyfaint weldio laser i fyny, gofynion cywirdeb offer uchel

(pob-glust) gall technoleg leihau'n sylweddol ymwrthedd a gwrthiant mewnol defnydd y batri. Yn ôl papur Yulong Zhao "Batri Power 4680 Sgan Technoleg Lug Llawn": 1) Batri silindrog traddodiadol: mae ffoil copr cadarnhaol a negyddol a diaffram ffoil alwminiwm yn cael eu pentyrru a'u clwyfo, ac mae gwifren canllaw (lug) wedi'i weldio ar bob pen o'r copr ffoil a ffoil alwminiwm er mwyn arwain yr electrod. (2) 4680 batri: mae'r casglwr cyfan yn cael ei droi'n lug, nid yw'r llwybr dargludol bellach yn dibynnu ar y lug, trosglwyddir y cerrynt o'r trosglwyddiad traws ar hyd y lug i'r casglwr i drosglwyddiad hydredol y casglwr, y dargludol cyfan hyd yn cael ei newid o 800-1000mm o hyd ffoil copr 1860 neu 2170 i Mae'r hyd dargludol cyfan yn cael ei newid o 800-1000mm o hyd ffoil copr 1860 neu 2170 i 80mm (uchder cell), sy'n lleihau'r gwrthiant i 2mΩ a'r defnydd gwrthiant mewnol o 2W i 0.2W, trefn maint yn is.

Nodweddion dylunio strwythurol: mae ardal gyswllt/dargludo'r lug ar un pen y gell yn hafal i/yn fwy na'r casglwr. Yn ôl patent "lugless" Tesla a ddyfynnwyd gan rif cyhoeddus swyddogol GaoGong Lithium WeChat, mae'n disgrifio o leiaf un electrod fel mownt batri lugless, yn benodol: 1) Lefel isaf y craidd: mae diwedd y casglwr yn cael ei adael yn wyn ac heb ei orchuddio gyda deunyddiau cadarnhaol/negyddol, lle gellir deall y rhan casglwr fel lug cyffredinol, Tesla Yr allwedd i'r dyluniad "lugless" yw bod ardal dargludiad y lug yn union yr un fath â'r casglwr, neu hyd yn oed yr ardal gyswllt lug a'r ardal dargludiad yn fwy na'r ardal dargludiad casglwr trwy ddyluniad strwythur amrywiol y clawr; 2) lefel uchaf y craidd: os mai dim ond un electrod heb ateb lug a ddefnyddir, mae'r pen uchaf yn dal i fod yr un fath â dyluniad craidd 18650, 21700. Yn ôl y dadansoddiad patent, dim ond un pen o'r cysylltiad lugless all gyflawni'r effaith o leihau'r gwrthiant mewnol 5 gwaith.

(1) Proses gynhyrchu: Yn ôl rhif cyhoeddus swyddogol WeChat Rhwydwaith Deunyddiau Modurol, a ddyfynnir yn Automotive Home, mae dwy broses gynhyrchu ar gyfer lugs sefydlu, hy, torri yn gyntaf ac yna dirwyn i ben, a dirwyn yn gyntaf ac yna marw laser- torri, yn benodol:① Torri yn gyntaf ac yna dirwyn i ben: Trwy gyfrifiad manwl gywir, caiff y deunydd ei dorri'n sawl rhan cyn dirwyn i ben. Pan fydd y dirwyn yn cyrraedd yr egni rhagosodedig, perfformir weldio. Torri marw â laser ar ôl dirwyn i ben: mae'r deunydd yn cael ei ddirwyn yn uniongyrchol waeth beth fo'i led a'i faint, ac mae marw-dorri laser yn cael ei berfformio ar y deunydd gormodol ar ôl cyrraedd yr egni rhagosodedig, sy'n gofyn am drachywiredd uchel.

(2) Gofynion offer: Yn ôl rhif cyhoeddus swyddogol WeChat Rhwydwaith Deunyddiau Modurol, gan nodi gwybodaeth rhif cyhoeddus Auto House a GaoGong Lithium WeChat, o safbwynt offer cynhyrchu, mae yna newidiadau mawr mewn tair agwedd o dan y dechnoleg o non. -lug pegynol (lug holl-begynol), yn benodol:① proses cotio: mae siâp crwm penodol lug holl-begynol yn achosi gofynion uwch ar gyfer cywirdeb offer, a bydd y gofod gwyn ar y cylch allanol yn fwy a mwy na'r gofod gwyn ar y cylch mewnol;② offer torri: mae'r gofynion ar gyfer y broses torri marw â laser yn uwch. (2) offer torri: gofynion uwch ar gyfer proses torri marw â laser, a bylchau mewn ffit haen materol oherwydd ymylon torri anwastad; (3) weldio laser: mae nifer y cymalau weldio mewn weldio sbot laser o'r holl lugs yn cael ei gynyddu fwy na phum gwaith o'i gymharu â 21700. Yn benodol, yn ôl y broses weldio, er enghraifft, yn ôl papur Zhao Yulong "Batri Power 4680 llawn sgan technoleg lug" cynnwys, y lug llawn a phlât casglwr neu gysylltiad cragen, mae'r gofynion technoleg weldio laser yn uwch, yn benodol, o'r weldio sbot lug traddodiadol dau i weldio wyneb lug llawn, proses weldio a chyfaint weldio wedi dod yn fwy, dwyster laser ac nid yw hyd ffocal yn hawdd i'w reoli, yn hawdd i'w weldio trwy losgi i'r tu mewn i'r craidd neu ddim weldio;. Yn ogystal, mae rhai cwmnïau'n cynnig defnyddio press-fit yn hytrach na phatentau weldio ar gyfer y casglwr presennol.

Rydym yn cymryd technoleg CTC Tesla fel enghraifft ac yn ei ddadansoddi fel a ganlyn: 1) Yn wahanol i'r pecyn batri 2170 sy'n cynnwys pedwar modiwl, mae'r pecyn batri 4680 yn mabwysiadu technoleg CTC ac mae'r pecyn batri yn gweithredu fel plât sylfaen y cerbyd. Yn ôl gwefan swyddogol InsideEVs, o safbwynt trawsdoriadol y pecyn batri strwythur Model Y newydd a ddangosir yn nhaith ffatri Giga Berlin ym mis Hydref 2021, mae pecyn batri 4680 yn dileu dyluniad y modiwl yn uniongyrchol ac yn mabwysiadu technoleg CTC, sydd wedi'i drefnu'n ddwys yn mae siasi'r cerbyd, hy gwaelod y Model Y sydd â'r pecyn batri 4680 yn wag ac mae'r pecyn batri yn gweithredu fel yr isgorff. Mae'r pecyn batri yn gweithredu fel yr isgorff. Mewn cyferbyniad, mae gan y batri 2170 yn y Model Y bedwar modiwl - dau fodiwl byr a dau fodiwl hir. Ac mae ein cwmni lithiwm awyrofod hefyd yn seiliedig ar feistrolaeth technoleg batri silindrog mawr hefyd yn arweinydd pell:http://www.optimum-china.com