Autor: Dany Huang, Ph.D.
TOB New Energy tegevjuht ning teadus- ja arendustegevuse juht
Võtke LinkedInis ühendust dr Huangiga
Kokkuvõte ja peamised väljavõtted
Soe isostaatiline pressimine (WIP) kasutab kuumutatud vedelikku sukeldamist, et rakendada 360{1}}kraadist ühtlast rõhku, kõrvaldades tõhusalt jäigad liideste tühimikud, mis kägistavad tahkisakude ioonjuhtivust.
- ● Põhifunktsioon:Asendab vedela elektrolüüdi niisutamise mehaanilise tihendamisega.
- ● Kriitiline mõõdik:Saavutab tahke elektrolüüdi graanulite ja elektroodide tiheduse üle 98%.
- ● Toimivuse hüpe:Suurendab ioonjuhtivust alates 10-5S/cm kuni > 10-3S/cm posti{0}}vajutamine.
- ● Standardparameetrid:Tööstuslikud WIP-süsteemid töötavad tavaliselt hüdraulilise rõhuga 300 MPa ja temperatuuril 80–120 kraadi.
Liideste õudusunenägu
Te koostate veatu sulfiidist tahke olekus{0}}kotielemendi. Kuiv ruum oli ideaalne. Virnastamine oli täpne. Te viite läbi esimese elektrokeemilise impedantsi spektroskoopia (EIS) testi. Vastupanu on katastroofiline.
Miks? Sest tahke ei niisuta tahket.
Erinevalt vedelatest elektrolüütidest, mis ujutavad üle kõik elektroodi mikroskoopilised poorid, jätavad tahked elektrolüüdid tohutuid pindade vahesid. Teil on jäigad katoodiosakesed surutud vastu jäikade tahkete elektrolüüdiosakesi. Need mikroskoopilised õhuvahed toimivad absoluutsete isolaatoritena. Nad tapavad teie liitiumioonide ülekande.
Insenerid püüavad seda sageli parandada, purustades raku tavalises lameda hüdraulilise pressi abil. See on saatuslik viga. Kui rakendate 250 MPa üheteljelist rõhku jäigale -tahkeelemendile, lööb ebaühtlane pingekontsentratsioon teie keraamilise elektrolüüdikihi füüsiliselt kinni. Eraldaja rikub. Saate kohe kõva lühikese. Teie mitme-miljoni dollari suurune prototüüp on surnud enne moodustamist.
A vs B: üheteljeline lamepress vs. soe isostaatpress
Tugeva{0}}kontaktiprobleemi lahendamiseks läks tööstus täielikult üle sooja isostaatpressi (WIP) poole. Vaatame füüsikat, miks lamepressimine ebaõnnestub.
- ● Üheteljeline tasapinnaline press:Rakendab jõudu ainult ülalt alla. Hõõrdumine vastu matriitsi seinu loob tohutu tiheduse gradiendi. Teie raku keskpunkt muutub tihedaks. Servad jäävad poorseks.
- ● Soe isostaatiline press (WIP):Muudab mängu täielikult. Tihendate elemendi vaakum-. Kastate selle kuumutatud vedelasse keskkonda (tavaliselt mineraalõli või spetsiaalsed vesilahused). Surveanum avaldab tohutut hüdrostaatilist rõhku kõigist 360 kraadist üheaegselt. Null nihkepinge. Te saavutate täiusliku ja ühtlase tiheduse kogu raku geomeetria ulatuses.
-
Andmed: tihendamine juhtivuse tagamiseks
Numbrid ei valeta. Minu kogemuse järgi järgmise põlvkonna rakkude pilootliinide kavandamisel on erinevus enne ja pärast WIP-ravi ebaõnnestunud laborikatse ja äriliselt elujõulise toote vahel.
Siin on tüüpiline andmemaatriks sulfiid{0}}põhise tahkis-elemendi jaoks, mis on allutatud 250 MPa 85 kraadi juures:
| Toimivuse mõõdik | Enne vajutamist | Lamepress (250 MPa) | Soe isostaatiline press (WIP) |
|---|---|---|---|
| Elektrolüütide tihedus | 65% | 88% (keskel) / 75% (serv) | >98% (ühtlane) |
| Ioonjuhtivus | 1.5 x 10-5S/cm | 4.2 x 10-4S/cm | > 3.8 x 10-3S/cm |
| Liidese takistus | >500 Ω·cm2 | 150 Ω·cm2 | < 15 Ω·cm2 |
Tehniline ülevaade:300 MPa tabamine on lihtne. Täpselt 90 kraadi hoidmine kõrge rõhu all olevas vedelas keskkonnas on tegelik kitsaskoht. Temperatuurikõikumised pressimisel põhjustavad sideaine ebaühtlast pehmenemist. Võtke ühendust TOB New Energy tehnilise meeskonnaga, et hankida meie soojuskaardistamise spetsifikatsioonidtööstusliku sooja isostaatpressi masina tarnijamõeldud pidevaks katsetootmiseks.
Tööstuslike WIP-seadmete hankimine
Üleminek labori{0}}skaala käsitsipressidelt automaatsetele WIP-masinatele nõuab usaldusväärset tarnijat. Te ei saa endale lubada surveanuma rikkeid oma tehase põrandal.
Kui teostate hulgihankeid tahkis{0}}tootmiseks, vajate lähtetehast, mis mõistab akukeemiat, mitte ainult hüdraulikat. WIP peab sujuvalt integreeruma teie kuiva ruumi töövoogu. See nõuab automatiseeritud korvi laadimist, vedeliku täpset kuumutamist ja kiireid rõhu vabastamise tsükleid, et maksimeerida läbilaskevõimet. Kaubandusettevõtted ei saa sellist süsteemiintegratsiooni taset tagada. Teil on vaja võtmed kätte pakkujat.
 |
 |
Kas olete valmis suurendama?
Tahkis{0}}akude turustamine on varustuse võidujooks. Hiina juhtiva lähtetehasena tarnib TOB New Energy täielikult integreeritulttahkis{0}}aku käivitusvalmis tootmisliin. Me tegeleme paigutuse, äärmuslike -50-kraadise kastepunktiga kuivade ruumide ja raskete{4}}WIP-paigaldiste korraldamisega. Saatke meile oma tahkisvõimsuse eesmärgid juba täna ja hankige otsene hulgihind inseneridelt, kes masinaid tegelikult ehitavad.
KKK (inimesed küsivad ka)
Kas ma vajan kindlasti pooljuhtakude jaoks{0}}WIP-i?
Jah. Kui te ei ehita polümeer-põhiseid tahkeid akusid, mis on oma olemuselt pehmed, vajavad kõik keraamilised, sulfiid- või oksiid{2}}-põhised tahked elektrolüüdid isostaatilist pressimist. Lamepressimine lõhestab paratamatult jäigad elektrolüüdikihid.
Millist survekeskkonda kasutatakse soojas isostaatpressis?
See sõltub temperatuuri nõudest. Ümbritseva või madalal temperatuuril{1}}pressimisel on tavaline roosteinhibiitoritega vesi. Soepressimisel (80 kraadi kuni 120 kraadi) kasutatakse spetsiaalseid hüdroõlisid või silikoonvedelikke, et tagada stabiilne soojusülekanne ilma keetmiseta.
Kas WIP saab hakkama suurte{0}}vormingus kottirakkudega?
Jah. Tööstuslikud WIP anumad on kohandatud läbimõõdu ja sügavuse järgi. Kujundame rutiinselt surveanumaid, mis mahutavad üheaegselt kümneid 100Ah 100Ah tahkis{3}}kotielemente, mis võimaldavad suure tootlikkusega{4}}tootmist.
