Autorius: Dany Huang, Ph.D.
„TOB New Energy“ generalinis direktorius ir tyrimų ir plėtros vadovas
Susisiekite su Dr. Huang „LinkedIn“.
Santrauka ir pagrindiniai dalykai
Šiltas izostatinis presavimas (WIP) naudoja šildomą panardinimą į skystį, kad būtų taikomas vienodas 360- laipsnių slėgis, veiksmingai pašalinamos standžios sąsajos tuštumos, kurios slopina kietojo kūno baterijų jonų laidumą.
- ● Pagrindinė funkcija:Skystų elektrolitų drėkinimą pakeičia mechaniniu tankinimu.
- ● Kritinė metrika:Pasiekia kieto elektrolito granulių ir elektrodų tankį, viršijantį 98%.
- ● Našumo šuolis:Padidina jonų laidumą nuo 10-5S/cm iki > 10-3S/cm -paspaudimas.
- ● Standartiniai parametrai:Pramoninės WIP sistemos paprastai veikia esant 300 MPa hidrauliniam slėgiui ir 80–120 laipsnių temperatūrai.
Sąsajos košmaras
Surenkate nepriekaištingą sulfido kietojo{0}}kūno maišelio elementą. Sausas kambarys buvo tobulas. Krovimas buvo tikslus. Atliekate pirmąjį elektrocheminės varžos spektroskopijos (EIS) testą. Pasipriešinimas yra katastrofiškas.
Kodėl? Nes kieta nesušlapina kieta.
Skirtingai nuo skystų elektrolitų, kurie užlieja visas mikroskopines elektrodo poras, kietieji elektrolitai palieka didžiulius tarpus tarp paviršių. Turite standžių katodo dalelių, prispaustų prie standžių kietųjų elektrolitų dalelių. Tie mikroskopiniai oro tarpai veikia kaip absoliutūs izoliatoriai. Jie nužudo jūsų ličio-jonų perdavimą.
Inžinieriai dažnai bando tai išspręsti sutraiškydami elementą standartiniu plokščiu hidrauliniu presu. Tai lemtinga klaida. Jei 250 MPa vienaašį slėgį pritaikysite standžiam-kietosios būsenos elementui, netolygi įtempių koncentracija fiziškai sulaužys jūsų keraminio elektrolito sluoksnį. Skirtiklis pažeidžiamas. Iškart gausite sunkų trumpą. Jūsų kelių-milijonų dolerių prototipas negyvas prieš formuojant.
A prieš B: vienaašis plokščias presas prieš šiltą izostatinį presą
Kad išspręstų tvirtą{0}} kontaktų problemą, pramonė visiškai perėjo prie šilto isostatinio preso (WIP). Pažvelkime į fiziką, kodėl plokščias presavimas nepavyksta.
- ● Vienaašis plokščias presas:Jėga taikoma tik iš viršaus į apačią. Trintis į štampo sieneles sukuria didžiulį tankio gradientą. Jūsų ląstelės centras tampa tankus. Kraštai lieka porėti.
- ● Šiltas izostatinis presas (WIP):Visiškai pakeičia žaidimą. Išsiurbiate{1}}ląstelę. Panardinkite jį į įkaitintą skystą terpę (paprastai mineralinę alyvą arba specializuotus vandens tirpalus). Slėginis indas vienu metu taiko didžiulį hidrostatinį slėgį iš visų 360 laipsnių. Nulinis šlyties įtempis. Pasieksite tobulą, vienodą visos ląstelės geometrijos tankinimą.
-
Duomenys: suspaudimas dėl laidumo
Skaičiai nemeluoja. Mano patirtis, kuriant bandomąsias naujos- kartos ląstelių linijas, skiriasi prieš ir po WIP apdorojimo yra skirtumas tarp nepavykusio laboratorinio eksperimento ir komerciškai perspektyvaus produkto.
Čia yra tipinė duomenų matrica, skirta sulfidų{0}}pagrįsto kietojo{1}}kūno elementui, veikiamam 250 MPa 85 laipsnių kampu:
| Našumo metrika | Prieš paspausdami | Plokščiasis presas (250 MPa) | Šiltas izostatinis presas (WIP) |
|---|---|---|---|
| Elektrolitų tankis | 65% | 88 % (centras) / 75 % (kraštas) | >98 % (uniforma) |
| Jonų laidumas | 1.5 x 10-5S/cm | 4.2 x 10-4S/cm | > 3.8 x 10-3S/cm |
| Sąsajos atsparumas | >500 Ω·cm2 | 150 Ω·cm2 | < 15 Ω·cm2 |
Inžinerinė įžvalga:Pataikyti 300 MPa lengva. Tiksliai 90 laipsnių temperatūros palaikymas didelio slėgio skystoje terpėje yra tikroji inžinerijos kliūtis. Temperatūros svyravimai presavimo metu sukelia netolygų rišiklio minkštėjimą. Susisiekite su TOB New Energy technine komanda, kad gautumėte mūsų šiluminio žemėlapio specifikacijasskirtas nuolatinei bandomajai gamybai.
Pramoninės WIP įrangos tiekimas
Norint pereiti nuo laboratorinių{0}}rankinių presų prie automatinių WIP mašinų, reikalingas patikimas tiekėjas. Negalite sau leisti slėginių indų gedimų gamyklos aukšte.
Kai vykdote masinį kietojo kūno{0}}gamybos pirkimą, jums reikia šaltinio gamyklos, kuri išmanytų akumuliatorių chemiją, o ne tik hidrauliką. WIP turi sklandžiai integruotis į jūsų sausos patalpos darbo eigą. Norint padidinti pralaidumą, reikalingas automatinis krepšio pakrovimas, tikslus skysčio šildymas ir greiti slėgio išleidimo ciklai. Prekybos įmonės negali garantuoti tokio sistemos integracijos lygio. Jums reikia raktų tiekėjo.
 |
 |
Pasiruošę didinti mastelį?
Kietojo{0}}kūno baterijų komercializavimas yra įrangos lenktynės. Kaip pirmaujanti Kinijos šaltinių gamykla, TOB New Energy tiekia visiškai integruotąkietojo-baterijos iki galo gamybos linija. Tvarkome išdėstymą, ekstremalias -50 laipsnių rasos taško sausas patalpas ir sunkų-WIP įrengimą. Atsiųskite mums savo kietojo kūno pajėgumo tikslus šiandien ir gaukite tiesiogines didmenines kainas iš inžinierių, kurie iš tikrųjų kuria mašinas.
DUK (žmonės taip pat klausia)
Ar man būtinai reikia WIP kietojo{0}}baterijoms?
Taip. Jei nekuriate polimerinių -kietųjų baterijų, kurios iš prigimties yra minkštos, bet kokiam keramikos, sulfido ar oksido{2}} pagrindo kietam elektrolitui reikia izostatinio presavimo. Plokščiasis presavimas neišvengiamai sulaužys standžius elektrolitų sluoksnius.
Kokia slėgio terpė naudojama šiltame izostatiniame prese?
Tai priklauso nuo temperatūros poreikio. Presuojant aplinkos arba žemoje temperatūroje įprastas grynas vanduo su rūdžių inhibitoriais. Šiltam presavimui (80–120 laipsnių) naudojamos specializuotos hidraulinės alyvos arba silikoniniai skysčiai, užtikrinantys stabilų šilumos perdavimą be virimo.
Ar WIP gali apdoroti didelio{0}}formato maišelio ląsteles?
Taip. Pramoniniai WIP indai yra pritaikyti pagal skersmenį ir gylį. Reguliariai projektuojame slėginius indus, kuriuose vienu metu galima sutalpinti daugybę 100 Ah talpos kietojo kūno{3}} maišelių elementų, kad būtų užtikrintas didelis{4}} našumas.
