Como projetar uma linha de laboratório de células em bolsas de íons de lítio?

Antes de projetar uma linha de produç、o de baterias, precisamos considerar vários aspectos de forma abrangente incluindo produto, capacidade, processo, equipamento, regulamentos, cadeia de fornecimento, custo, segurança, proteç、o ambiental, controle de qualidade, layout da fábrica, automaç、o, gerenciamento de dados, manutenç、o, recursos humanos, gerenciamento de projetos e mercado, etc. Garantimos que todos os fatores que podem afetar a linha de produç、o design s、o abordados para ajudar os clientes a fazer um plano abrangente e detalhado.

Aqui, damos uma exemplo com uma cobertura mais ampla: suponha que a demanda do cliente seja projetar uma linha de laboratório de células de bolsas de íons de lítio que seja compatível com diferentes materiais sistemas, capacidades, tamanhos e outros parâmetros.

Primeiro, precisamos descobrir as necessidades específicas dos usuários. Os clientes podem estar fazendo atividades acadêmicas pesquisa ou desenvolvimento de novas baterias na empresa, sendo que ambas exigem um plataforma experimental flexível para vários testes e otimizações.

Segundo,o o cliente mencionou "compatibilidade com diferentes sistemas de materiais, capacidade, tamanho e outros parâmetros", portanto esta linha de laboratório deve ser altamente ajustável e modular. Pode ser necessário considerar aspectos positivos e eletrodos negativos de diferentes materiais, eletrólitos e diferentes baterias tamanhos. Precisamos garantir que todos os elos do plano de design possam mudar facilmente parâmetros, como espessura do revestimento e proporç、o de material durante o eletrodo preparaç、o e ajuste de tamanho durante a montagem.

Terceiro, precisamos decompor os principais componentes da linha de laboratório de baterias. Geralmente, o a produç、o de baterias de íon de lítio inclui etapas como eletrodo preparaç、o, montagem da bateria, injeç、o de líquido, embalagem e formaç、o testando. Cada etapa requer um design modular para que os parâmetros possam ser ajustados. Por exemplo, na fase de preparaç、o do eletrodo, a cabeça da matriz do revestidor precisa ser substituível para se adaptar a diferentes pastas e espessuras de revestimento; a press、o da prensa de rolo pode ser ajustada para controlar o eletrodo densidade.

Quarto, é o compatibilidade do sistema material. Os clientes podem querer testar diferentes materiais de eletrodo positivos e negativos, como ternário, ferro de lítio fosfato, eletrodo negativo de silício-carbono, etc. Portanto, a bateria A linha de laboratório precisa ser capaz de lidar com a preparaç、o de pastas de diferentes materiais e pode exigir vários conjuntos de equipamentos de mistura ou tanques de mistura que s、o fáceis de limpar e substituir. Em termos de eletrólito, o sistema de enchimento precisa ser capaz de se adaptar a diferentes fórmulas e também pode exigir um ambiente protegido por gás inerte.

Quinto, em termos de design de capacidade, a capacidade das células da bolsa é determinada principalmente pelo área e espessura do eletrodo. Portanto, a linha de laboratório de células em bolsa precisa ser capaz de cortar eletrodos de diferentes tamanhos e pode ser equipado com um cortador ajustável. Ao mesmo tempo, a escolha do processo de empilhamento ou enrolamento também afetará a capacidade, exigindo equipamentos de montagem modular para facilitar a troca de processos.

Sexto, segurança e flexibilidade também s、o importantes. O ambiente do laboratório pode exigir instalações como salas secas e à prova de explos、o, especialmente ao manusear eletrólitos da bateria. Além disso, o sistema de aquisiç、o de dados deve ser capaz de registrar vários parâmetros para análise posterior, o que é fundamental para estudando os fatores que influenciam em diferentes direções.

Sétimo, você pode também precisa considerar a possibilidade de atualizações futuras, como reservar interfaces para integraç、o de novas tecnologias ou aumento do grau de automaç、o. O custo também é um fator. Os clientes podem estar em instituições acadêmicas com orçamentos limitados, portanto a seleç、o do equipamento deve levar em conta tanto desempenho e preço.

Oitavo,clientes n、o pode mencionar explicitamente requisitos como a capacidade de manutenç、o do equipamento, treinamento do operador e conformidade com os padrões de segurança relevantes. Estas questões ocultas também precisam ser consideradas no projeto, como se o equipamento é fácil de limpar, se o módulo é fácil de substituir e se existe um manual de operaç、o detalhado.

Finalmente, resuma os pontos de design de cada módulo para garantir que cada etapa tenha parâmetro ajustabilidade, compatibilidade de materiais e o processo geral é eficiente e flexível. Ao mesmo tempo, a parte do cenário de aplicaç、o precisa cobrir diferentes direções de pesquisa, como alta densidade de energia, carregamento rápido, baterias de estado sólido, etc., para demonstrar a ampla aplicabilidade do linha de laboratório.

Em resumo, o a seguir está uma linha de laboratório de células de bolsa de íons de lítio modular e personalizável estrutura de design, que é adequada para cenários de pesquisa com diferentes sistemas de materiais e requisitos de capacidade:

Design geral conceito

1. Modular arquitetura: Cada processo é projetado com módulos independentes para suportar ajuste rápido de parâmetros e comutaç、o de processos.

2. Parâmetro aberto sistema: tamanho do eletrodo, fórmula do material e parâmetros do processo podem ser controlado digitalmente.

3. Dados sistema de rastreabilidade: banco de dados de desempenho de parâmetros de processo integrado, apoiando a análise de IA.

4. Segurança nível de proteç、o: sala de secagem à prova de explos、o + sistema de porta-luvas (ponto de orvalhoâ¤-40â).

Processo principal módulos e parâmetros técnicos

1. Eletrodo sistema de preparaç、o

Mistura de pasta unidade:

Planetário duplo misturador (tanque intercambiável com capacidade de 0,5-10L)

Temperatura faixa de controle: -20â~80â(adequado para solventes à base de água/à base de óleo)

Vácuo:â¤1kPa (proteç、o atmosférica opcional)

Unidade de revestimento:

Intercambiável revestidor de cabeça de matriz (largura 50-200mm ajustável)

Filme molhado espessura: 50-500Î1⁄4m (precis、o±2Î1⁄4m)

Secagem temperatura: temperatura ambiente-150°C (gradiente controle de temperatura)

Unidade de calandragem:

Servopress、o controle (0-10T ajustável)

Densidade superficial precis、o de controle:±0,5mg/cm²

Suporte quente pressionando (temperatura ambiente-120°C)

2. Bateria sistema de montagem

Eletrodo processamento:

Corte a laser máquina (design programável em formato de aba da bateria)

Folha de eletrodo tamanho: 30x30mm a 200x200mm

Empilhamento/enrolamento unidade:

Comutaç、o modular design (suporta empilhamento/enrolamento tipo Z)

Alinhamento precis、o:±0,1mm

Plataforma de adsorç、o a vácuo (anti-rugas)

Sistema de embalagem:

Selador térmico de pulso (temperatura ajustável 200-300°C)

Embalagem press、o: 0,1-1MPa

Alumínio Suportado espessura do filme laminado: 80-150μm

3. Líquido sistema de injeç、o e formaç、o

Eletrólito tratamento:

Enchimento a vácuo máquina (volume de injeç、o de líquido com precis、o de 0,5-10ml ± 1%)

Suporte líquido/gel eletrólito

Gás inerte proteç、o (Oââ¤1ppm)

Formaç、o equipamento:

Teste multicanal sistema (0,005C-5C ajustável)

Dispositivo de press、o: 0-50kg ajustável

Expans、o monitoramento (precis、o de mediç、o de espessura do laser±1Î1⁄4m)

Chave técnica inovações

1. Materiais projeto de compatibilidade:

Eletrodo positivo compatibilidade: NCM/NCA/LFP/baseado em manganês rico em lítio, etc.

Eletrodo negativo compatibilidade: grafite/silício carbono/metal lítio, etc.

Eletrólito compatibilidade: eletrólito líquido/sólido (tens、o máxima suportável 5V)

2. Capacidade esquema de ajuste:

Atingir 0,5-50Ah cobertura de capacidade ajustando o tamanho do eletrodo (50-200mm), o número de camadas de empilhamento (5-50 camadas) e a densidade da superfície (5-20mg/cm²).

3. Processo rápido comutaç、o:

Matriz de revestimento tempo de substituiç、oâ¤15min

Empilhamento/enrolamento tempo de comutaç、o de modoâ¤30min

Sistema de materiais troca de processo de limpezaâ¤2h

Monitoramento de dados sistema

Típico aplicações de pesquisa

1. Alta energia sistema de densidade:

Correspondência: NCM811 + eletrodo negativo de carbono de silício

Parâmetros de projeto: densidade superficial 18mg/cm², densidade de compactaç、o 3,4g/cm³

2. Carregamento rápido pesquisa de sistema:

Eletrodo fino design: espessura de revestimento de 80μm

Corrente porosa aplicaç、o de coletor

3. Estado sólido desenvolvimento da bateria:

Quente integrado pressionando módulo composto (press、o 10MPa, temperatura 80â)

Especializado unidade de processamento para eletrólito de sulfeto/óxido

A bolsa de íons de lítio soluç、o de linha de laboratório celular pode alcançar uma transiç、o suave do básico pesquisa para a linha piloto adicionando ou removendo módulos. O recomendado o investimento inicial é de aproximadamente RMB *** (excluindo oficinas limpas), e os módulos de configuraç、o podem ser selecionados de acordo com necessidades específicas de pesquisa.

TOB NOVA ENERGIA é comprometido em criar soluções e serviços de baterias precisamente correspondentes para clientes globais. Baseado na bateria inteligente desenvolvida de forma independente sistema de gest、o, nossa equipe técnica oferece aos clientes soluções personalizadas soluções que abrangem múltiplas rotas técnicas, como fosfato de ferro-lítio, lítio ternário e baterias de estado sólido por meio de modelagem 3D, operaç、o simulaç、o de condiç、o e análise de modo de falha.