تواجه بطاريات ليثيوم أيون السائل التقليدية اختناقات الأداء في نظام المواد: أولاً ، يصعب اختراق كثافة الطاقة 350WH/كغ ، مما يحد من تحسين نطاق المركبات الكهربائية ووقت وضع المعدات الإلكترونية ؛ ثانياً ، يتمتع المنحل بالكهرباء السائل العضوي بخصائص كيميائية نشطة ، والتي من السهل التسبب في مخاطر السلامة مثل الهرب الحراري والاحتراق وحتى الانفجار ؛ ثالثًا ، يتمتع المنحل بالكهرباء بالتطاير والتجفيف والتسرب والمشاكل الأخرى أثناء عملية خدمة البطارية ، مما يقلل بشكل كبير من عمر البطارية. أصبحت الشوارد السائلة العقبة الأساسية التي تقيد تقدم تكنولوجيا بطارية الليثيوم أيون.
فتحت بطاريات الحالة الصلبة مسارًا جديدًا لتطوير الصناعة من خلال استبدال الشوارد السائلة مع الشوارد الصلبة. لا يمكن أن يتكيف هذا الابتكار التكنولوجي فقط مع مواد عالية السعة مثل الأقطاب السلبية القائمة على السيليكون والأقطاب الإيجابية الغنية بالليثيوم ، مما يخترق الحد الأعلى لكثافة الطاقة ، ولكن أيضًا تجنب تسرب الإلكتروليت والمخاطر الهاربة الحرارية من الجذر ، مما يحسن بشكل كبير من سلامة البطارية. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للخصائص المستقرة لشوارد الحالة الصلبة أن تمنع شيخوخة البطارية بشكل فعال وتمديد عمر الدورة. لذلك ، تعتبر بطاريات الليثيوم ذات الحالة الصلبة هي الاتجاه المحتوم لترقيات تكنولوجيا بطارية الليثيوم أيون ، ومن المتوقع أن تحقق اختراقات ثورية إلى صناعة الطاقة الجديدة.
اختلافات العملية
في تطور تكنولوجيا البطارية ، ينعكس الفرق الأساسي بين بطاريات الحالة الصلبة والبطاريات السائلة التقليدية في ابتكار نظام المنحل بالكهرباء: يعتمد تكوين بطاريات الليثيوم السائل التقليدية على أربع مكونات رئيسية - كهربائي إيجابي ، قطب كهربائي سلبي ، الإلكترودات القصيرة بين الإلكتروليت بين الإلكتروليت.
تحل بطاريات الحالة الصلبة محل المنحل بالكهرباء والحجاب الحاجز في النظام التقليدي مع الشوارد الصلبة: هذه المادة الصلبة لا تقم فقط بوظيفة التوصيل الأيوني (استبدال الكهرباء) ، ولكن يمكن أيضًا منع التلامس بشكل مباشر بين الأقطاب الإيجابية والسلبية (استبدال الحجاب الحاجز) عن طريق فضيلة غيرها من الدعائم غير السائل. بالمقارنة مع النظام السائل ، فإن إدخال الشوارد الصلبة لا يحفظ فقط العمليات المعقدة مثل ملء الكهربة ووضع الحجاب الحاجز ، ولكن أيضًا يتخطى اختناقات البطاريات التقليدية من حيث السلامة وكثافة الطاقة من خلال تغيير شكل المواد المادية.
اخترقت بطاريات الحالة الصلبة جميعها حدود التكنولوجيا التقليدية مع نظام مواد جديد وهيكل البطارية. من الصعب تلبية عملية تصنيع بطارية الليثيوم السائلة الحالية والمعدات. يقتصر على الوضع الحالي للإنتاج الضخم غير المكتمل ، لم يتم الانتهاء من عملية إنتاج بطاريات الدولة الصلبة بالكامل. المنتجات المختلفة لها مسارات عملية مختلفة بسبب الاختلافات في سيناريوهات التصميم والتطبيق. ومع ذلك ، بالمقارنة مع البطاريات السائلة التقليدية ، هناك اختلافات كبيرة في عملية الإنتاج الأساسية بين الاثنين ، والتي تنعكس على وجه التحديد في الروابط الثلاثة التالية:
1. إنتاج قطعة القطب الأمامية: الانتقال التكنولوجي من الملاط الرطب إلى القطب الجاف
يعتمد إنتاج قطع قطب بطارية الليثيوم السائل التقليدية على العملية الرطبة ، والتي تتطلب من المواد النشطة ، العامل الموصل ، الموثق والمذيبات خلطها في الملاط ، المطلي على المجمع الحالي ، المجفف والتشكيل لتشكيل ، وعمليات التحضير وإزالة الشوائب التي تجلبها استخدام المذيبات تزيد من التعقيد. تستخدم بطاريات الحالة الصلبة جميعها تقنية الإلكترود الجافة ، والتي يمكن أن تخلط مباشرة الملاط وتطبيقها بدون مذيبات. إنه لا يبسط العملية ويقلل من التلوث فحسب ، بل يضيف أيضًا طلاء وأغشية المنحل بالكهرباء الصلبة. من خلال تحضير الطبقة المركبة الكهربائية الكهربائية ، يتم تحقيق الابتكار الهيكلي.
2. مجموعة خلايا البطارية في منتصف المرحلة: تهيمن عملية التصفيح ، وعملية الحقن مبتكرة بالكامل
في مرحلة تجميع خلايا البطارية ، يمكن تشكيل بطاريات السائل التقليدية عن طريق التعويذة أو عملية التصفيح. بعد التشكيل ، يجب حقن الإلكتروليت ، ويتم عزل الأقطاب الإيجابية والسلبية عن طريق الحجاب الحاجز لضمان السلامة. تعتمد بطاريات الحالة الصلبة بشكل أساسي على عملية التصفيح ، مع طباعة إطار غراء قطعة القطب وتقنية الضغط المتساقطة لتعزيز ضيق التلامس بين المنحل بالكهرباء الصلبة والإلكترود. نظرًا لأن المنحل بالكهرباء الصلبة له توصيل أيون وعزل مادي ، فإن بطاريات الحالة الصلبة يمكن أن توفر تمامًا عملية الحقن وتجنب مخاطر التسرب والمدارات القصيرة من المصدر.
3. تشكيل الواجهة الخلفية والتعبئة: يعيد تشكيل الجهد عالي الجهد معايير الأداء
في مرحلة التكوين والتعبئة ، بعد تعبئة بطارية الليثيوم السائل التقليدية ، يتم تنشيط التفاعل الكيميائي الداخلي للبطارية عن طريق تكوين الجهد المنخفض. نظرًا لأن بطاريات الحالة الصلبة جميعها لها متطلبات صارمة على الموصلية الأيونية للكهرباء الصلبة ، فإنها تحتاج إلى تبني عملية تكوين الجهد العالي ، وتحسين خصائص الواجهة الداخلية للبطارية من خلال الجهد العالي والتحكم الأكثر دقة في المعلمة ، وتحسين الأداء العام. بشكل عام ، حققت بطاريات الحالة الصلبة جميعها اختراقًا واسع النطاق في تكنولوجيا الإنتاج من إعداد المواد إلى تكوين خلايا البطارية. قم بإعداد الغشاء الجاف والكهرباء في الواجهة الأمامية ، وتقنية مجموعة التراص في الطرف الأوسط ، واستراتيجية تكوين الجهد العالي في النهاية الخلفية ، قم بإنشاء نظام تصنيع يختلف تمامًا عن البطاريات السائلة التقليدية ، وكذلك وضع الأساس لتحسين أداء البطارية والترقية الصناعية.
ACEY ذكيةمتخصص في البحث وتصنيع المعدات الراقية لبطاريات الليثيوم أيون. لا يمكننا توفير حل واحد فقط لخط إنتاج بطارية ليثيوم أيون للبطارية الأسطوانية ، وخلية العملات المعدنية ، وخلية الحقيبة ، ولكن أيضًا توفير حل متاح لخط تجميع بطارية الليثيوم ، إذا كنت جديدًا في صناعة بطارية الليثيوم أيون ، وترغب في بناء خط بطارية ليثيوم أيون أو خطية لبطارية ليثيوم ، فإننا نوفر لك دعمًا تقنيًا محترفًا ،