Разликите в производителността на клетките на литиевата батерия до голяма степен се дължат на прецизния контрол на производствените процеси. Глобалните водещи компании постигнаха качествен скок в консистенцията и надеждността на клетките, като подобриха точността на контрол на ключовите параметри на процеса от нивото на микрометър до нивото на нанометъра. Тази способност за „прецизно производство“ се превърна в важен символ на основната конкурентоспособност на компанията.
1 Процес на хомогенизация: Крайното стремеж към смесване на молекулярно ниво
Китайската технология "Ultra - хомогенизация на високо налягане". A certain battery factory adopts a 300MPa ultra-high pressure homogenization system to disperse the particles in the positive electrode slurry to a particle size D50=1 μ m (traditional process is 5 μ m) through high-pressure shearing, and the particle size distribution span (D90/D10) is controlled within 1.2. Това „смесване на молекулярно ниво“ равномерно разпределя активното вещество, проводимото средство и свързващото вещество в суспензията, което води до отклонение на повърхностната плътност под 2% за покрития лист на електрода, което е с 60% по -ниско от традиционните процеси. Тестът на определена клетка на батерията на мощността показва, че тази технология намалява разликата в капацитета между клетките от 5%на 1%и подобрява консистенцията на цикъла с 20%.
Системата за наблюдение на „Онлайн вискозитет“ в Германия. По време на процеса на хомогенизация методът на разсейване на лазера се използва за наблюдение на вискозитета на суспензията в реално време (с точност ± 0,1MPa · s), а AI алгоритъмът се използва за автоматично регулиране на скоростта на разбъркване и време, за да се гарантира, че отклонението на вискозитета между партидите е по -малко от 3%. В комбинация с оборудването "Twin - винт за непрекъснато хомогенизиране" (с производствен капацитет от 5 тона/час), той гарантира смесването на качеството и повишава ефективността на производството с три пъти. След прилагането на тази технология в определена фабрика за батерии за съхранение на енергия, скоростта на скрап на суспензията намалява от 2% на 0,5%, спестявайки годишна цена от 12 милиона юана.
2 Покриване и натискане на ролка: Геометрично управление с мик точност
Японският процес на японско покритие „Тесно прореза за екструдиране“. Машината за покритие на определено предприятие приема внесени прецизни винтови помпи (точност на потока ± 0,5%), комбинирана с лазерни дебелини (точност ± 1 μm), за да се контролира екстремната повърхностна плътност в рамките на ± 1 g/m ². Неговата композитна система за сушене на „горещ въздух+инфрачервена“ (точност на контрол на температурата ± 1 градус) гарантира, че съдържанието на влага в поляризатора е по -малко от 20PPM, избягвайки генерирането на газ в следващите процеси. При производството на определена цилиндрична клетка на батерията този процес намалява грешката на подравняване по време на намотката, като прави кривината на полюсното парче по -малко от 0,5 мм/м.
Технологията „адаптивно налепване на ролли“ в Съединените щати. Пресата на ролката е оборудвана със сензор за налягане (точност ± 1N) и дебелина затворена - контрол на цикъла (време за реакция 10ms), което може автоматично да регулира налягането (диапазон 0-500KN) според разликата в плътността в различните области на поляризатора, така че отклонението на плътността на плътността на поляризатора е по-малко, отколкото 0,02G/cm. Използвайки "сегментирано притискане на ролките" (леко натискане, последвано от тежко натискане), откъсване на активното вещество се избягва и якостта на пилинг на поляризатора се увеличава до 1,5N/cm, което е с 50% по -висока от тази на еднократно натискане на ролка. След преминаване на този процес, скоростта на задържане на капацитета на полюсните парчета на определена квадратна батерия се увеличава с 8% след 500 цикъла.
3 Монтаж и течност инжектиране: Гаранция за уплътняване за наноразмерни пропуски
Прецизно управление на "лазерно заваряване" в Южна Корея. При заваряване на горния капак на батерията на батерията се използва зелен лазер (дължина на вълната 532Nm), с диаметър на петното, контролиран при 50 μm, отклонение на дълбочината на заваряване на<5 μ m, and a uniform weld width (± 3 μ m). The airtightness reaches 1 × 10 ⁻⁸ Pa · m ³/s (helium mass spectrometry leak detection). This high-precision welding ensures that the battery cell does not leak during high-temperature cycling at 100 ℃, which is 10 times more reliable than traditional ultrasonic welding. After being applied in a certain power battery factory, the defect rate of battery cells decreased from 100ppm to 10ppm.
Иновацията на Китай в „количествена инжектиране на течност“. Приемане на композитния процес на инжектиране на "претегляне+вакуум: Първо претеглете теглото на електролитите, като използвате високо - прецизен баланс (точност ± 0,1 mg) и след това инжектирайте разтвора в - 95kpa вакуумна среда, за да се осигури отклонение по -малко от 0,5% в обема на инжектирането. В комбинация с "многоетапното статично поставяне" (променливо вакуум и атмосферно налягане), като се гарантира, че електролитът напълно инфилтрира електродите, първоначалният заряд и ефективността на изпускане на батерията се увеличава до 92%, което е с 3% по-висока от традиционната течна инжекция. Определена фабрика за батерии за съхранение на енергия съкрати производствения цикъл на процеса на инжектиране от 2 часа до 1 час през тази технология.
Производствената прецизна революция на клетките на литиевата батерия води индустрията от „разширяване на мащаба“ до „качествена конкуренция“. В бъдеще, с прилагането на технологии като цифров близнак (процес на оптимизация на виртуалната симулация) и отлагане на атомен слой (наноразмерно покритие), точността на производството ще пробие през наноразмерните бариери, ще постигне производството на "нулев дефект" и ще достигне нови височини в производителността и надеждността на литиевата батерия.