Awọn aṣelọpọ Kannada{0}CATL di 37.9% ipin agbaye, BYD ni 17.2%- ti ṣaṣeyọri awọn ipo idiyele nipasẹ iwọn ati ilana idagbasoke ti awọn miiran n tiraka lati tun ṣe. Fun awọn ti onra, gbigbe ko jẹ dandan "ra Kannada." O jẹ pe o nilo lati ṣe iyatọ iṣẹ ṣiṣe tootọ lati igun{6}} gige.

Electrode Manufacturing

Iṣelọpọ elekitirodu n ṣiṣẹ nipa 45% ti idiyele iṣelọpọ lapapọ. Ipele yii ṣe agbekalẹ awọn abuda elekitiroki ti ko si ilana isale ti o le ṣatunṣe.

Slurry Igbaradi

Isejade bẹrẹ pẹlu slurry dapọ. Awọn agbekalẹ Cathode darapọ awọn ohun elo ti nṣiṣe lọwọ -lithium cobalt oxide (LiCoO₂), lithium iron fosifeti (LFP), tabi nickel{2}}manganese{3}}cobalt (NMC){4} pẹlu dudu erogba gẹgẹbi olutọpa ati dinder PVDF tituka sinu epo NMP. Anodes lo graphite pẹlu CMC thickener ati SBR dinder ninu omi{6}} awọn ọna ṣiṣe orisun.

Idarapọ {{0} meji: gbẹ ni akọkọ lati fọ agglomerates, lẹhinna tutu lati ṣaṣeyọri pipinka aṣọ. Awọn ipo igbale lakoko dapọ (ni ayika 0.01 mbar) yọ afẹfẹ ti o ni itunnu kuro ti yoo ṣẹda awọn abawọn ibora ni isalẹ. O dabi ẹnipe alaye - titi iwọ o fi n ṣatunṣe awọn iṣoro porosity ninu awọn sẹẹli ti o pari.

Akoonu alasopọ ṣẹda iṣowo imọ-ẹrọ gidi kan. Gbe sẹgbẹ lati mu iwuwo agbara pọ si. Lọ silẹ pupọ ati ifaramọ kuna lakoko gigun kẹkẹ. Awọn iṣedede ile-iṣẹ joko ni ayika 5% PVDF fun awọn cathodes ati 6% CMC/SBR fun awọn anodes, ṣugbọn iwọnyi nilo atunṣe ti o da lori awọn abuda patiku ohun elo ti nṣiṣe lọwọ. Awọn aṣelọpọ ti o ni iriri mọ awọn ohun elo wọn daradara to lati Titari awọn aala wọnyi. Awọn ti ko ni iriri daakọ awọn iwe alaye lẹkunrẹrẹ ati ireti fun ohun ti o dara julọ.

Aso

Iho -di ti a bo jẹ gaba lori iṣelọpọ agbara batiri. Ọna naa ṣaṣeyọri iṣọkan sisanra laarin awọn micrometers 3{3} pataki nigbati ikojọpọ elekiturodu taara pinnu agbara sẹẹli. Iboju tutu n ṣiṣẹ nipọn 100-300μm, ti a lo si bankanje aluminiomu (12-20μm) fun awọn cathodes ati bankanje bàbà (10-20μm) fun awọn anodes.

Gbigbe lẹhin ti a bo jẹ nipa 48% ti lapapọ elekiturodu akoko iṣelọpọ. Awọn adiro agbegbe pupọ - nṣiṣẹ awọn iwọn otutu iwọn otutu laarin iwọn 95-120 lati yọ epo kuro. Awọn ipo ikuna meji ṣe iyọnu awọn aṣelọpọ ti ko ni iriri nibi.

Gbẹ ni iyara pupọ ati dipọ n lọ si oju elekiturodu, dinku ifaramọ si olugba lọwọlọwọ. Awọn patikulu ti o ya sọtọ gangan lati bankanje labẹ imugboroja leralera ati ihamọ lakoko gigun kẹkẹ. Gbẹ laiyara ati ọrinrin aloku ṣe atunṣe pẹlu elekitiroti lakoko iṣẹ, ti o npese gaasi ati nfa wiwu sẹẹli.

A ti rii awọn ipo ikuna mejeeji ni awọn ipadabọ aaye. Iṣoro gbigbẹ jẹ aibikita nitori pe awọn sọwedowo didara akọkọ kọja dara. Awọn sẹẹli ṣe idanwo deede. Ọkọ si onibara. Oṣu mẹfa lẹhinna, awọn iṣeduro atilẹyin ọja bẹrẹ de.

Kalẹnda

Eerun titẹ compacts awọn dahùn o elekiturodu ti a bo. Awọn ilẹ porosity ibi-afẹde laarin 30-40% - aaye ofo to fun isọlu elekitiroti ati gbigbe ion, ṣugbọn iwuwo giga to lati mu ibi ipamọ iwọn didun pọ si.

Wiwa kan ti o gba akoko diẹ lati ni oye: awọn iyara rola calindering ti o ga julọ dinku resistance ionic ni awọn amọna ti pari. Ilana naa ni bi funmorawon ṣe ni ipa lori jiometirika olubasọrọ patiku, ṣiṣẹda lithium ti o wuyi diẹ sii{1}} awọn ipa ọna ion. Iru imọ ilana yii ṣọwọn han ninu awọn iwe data ṣugbọn fihan gbangba ni data iṣẹ ṣiṣe sẹẹli.

Cell Apejọ

Apejọ alakoso Ọdọọdún ni amọna pọ pẹlu separators sinu iṣẹ-ṣiṣe cell ẹya. Yiyi iyipo, prismatic stacking, awọn atunto apo kekere{1} ọna kika yatọ ṣugbọn awọn ipenija apejọ ipilẹ duro deede.

Electrode Alignment ati N/P Ratio

Odi {{0}si{1}ipin agbara elekiturodu to dara (ipin N/P) gbọdọ kọja 1.0 nibi gbogbo kọja ilẹ elekitirodu. Ju silẹ ni isalẹ isokan ni aaye eyikeyi ati awọn ions lithium ko ni aye lati lọ lakoko gbigba agbara. Esi: litiumu irin fifi sori dada anode, agbara ibaje ati ṣiṣẹda kukuru - ewu iyika.

Overhang ni pato ṣiṣe 300-1000μm ifarada. Mura ju ti o dun nigbati o nṣiṣẹ iṣelọpọ ni iyara.

Awọn wrinkles oluyapa ati ipo aiṣedeede elekiturodu laarin awọn idi akọkọ ti awọn ikuna aaye. Awọn abawọn wọnyi ni ifihan lakoko apejọ, kọja awọn sọwedowo didara akọkọ, lẹhinna farahan lakoko gigun kẹkẹ nigbati o pẹ lati ṣe ohunkohun ayafi awọn iṣeduro atilẹyin ọja ilana.

Electrolyte Ifihan

Ilana elekitiroli ti o peju{1}1.2M LiPF₆ ni EC:DMC solvent-ṣe ifarapa pẹlu ọrinrin. Ṣe ipilẹṣẹ hydrofluoric acid ti o ba awọn inu sẹẹli jẹ. Eyi ni idi ti kikun elekitiroti ṣẹlẹ ni awọn yara gbigbẹ pẹlu awọn iṣakoso ayika ti yoo dabi pupọju ni awọn agbegbe iṣelọpọ miiran.

Ṣiṣẹ yara gbigbe n gba 29 -43% ti agbara ile-iṣẹ lapapọ. Awọn oniṣẹ ni awọn agbegbe elekitiroti wọ awọn atẹgun-paapaa ẹmi ti a tu jade ṣafihan ọrinrin ti o to lati ba awọn sẹẹli jẹ.

Fikun igbale ni ayika 0.01 mbar mu iyara ilaluja elekitiroti pọ si. Ririnrin pipe tun gba awọn wakati si awọn ọjọ da lori porosity elekiturodu ati geometry sẹẹli. Diẹ ninu awọn aṣelọpọ nṣiṣẹ rirọ iwọn otutu ti o ga ni iwọn 30-50 lati dinku iki elekitiroti ati iyara ilana naa.

Gigun kẹkẹ Ibiyi ati ti ogbo

​

Ipari sẹẹli - idasile, gbigbemi, ti ogbo- nṣiṣẹ to 33% ti iye owo iṣelọpọ. Yi alakoso ṣẹda awọn nikan tobi gbóògì bottleneck.

SEI Layer Ibiyi

Ni igba akọkọ ti idiyele ọmọ ṣẹda awọn ri to electrolyte interphase (SEI) Layer lori anode dada. Layer palolo yii nilo lati ni iwuwo to lati ṣe idiwọ jijẹ elekitiroti ti nlọ lọwọ lakoko ti o ku ion -dari. Ipilẹṣẹ tẹle awọn ala foliteji asọtẹlẹ:

Ipilẹṣẹ boṣewa nlo awọn oṣuwọn C - kekere (0.05C-0.2C) fun wakati 10-86. Konsafetifu ṣugbọn awọn sẹẹli o lọra gba ohun elo idasile fun ọsẹ meji ṣaaju ki o to pari ilana ti ogbo.

Iwadi ti a tẹjade ni Agbara & Imọ-jinlẹ Ayika ṣe afihan pe idasile iyara ni 1C+ pẹlu agbara elekiturodu odi ti iṣakoso dinku akoko idasile si labẹ awọn wakati 2 lakoko ti o fa igbesi aye ọmọ pọ si to 50% (pubs.rsc.org). Titẹ itagbangba lakoko iṣelọpọ (to 1.9 kN) tun mu ilana naa pọ si. Awọn aṣelọpọ ti o ti ṣe imuse awọn ilana wọnyi jèrè awọn anfani igbejade pataki. Awọn miiran ṣi nṣiṣẹ ni ọsẹ{10}} awọn iyipo idasile gigun.

Idi ti a ko le fo Agbalagba

Ifiweranṣẹ- idarugbo ṣiṣe awọn ọjọ si ọsẹ mẹta. Faye gba idaduro SEI, itọka gaasi, ati - ni pataki{3} jẹ ki awọn abawọn inu han bi ara ẹni{4}} itujade ṣaaju gbigbe.

A kọ ẹkọ yii nipasẹ iriri alabara kan. Wọn ti jade awọn sẹẹli lati ọdọ olupese ti n funni ni idiyele ibinu. Olupese naa ti kuru awọn akoko ti ogbo lati mu ilọsiwaju sii. Idanwo akọkọ dabi pe o dara. Oṣu mejila si imuṣiṣẹ, awọn oṣuwọn sisan ara ẹni - ti gun 3x kọja alaye. Gbogbo fifi sori ẹrọ nilo rirọpo sẹẹli.

Ti ogbo duro fun olu ṣiṣẹ ti a so ni awọn ile itaja. Idanwo lati kuru jẹ gidi. Awọn abajade lu nigbamii.

Iṣakoso didara

Lithium{0}}Ṣiṣe ion jẹ aijọju 2,000 awọn paramita didara to ṣe pataki to nilo abojuto ati iṣakoso{{3} eeya kan ti a royin nipasẹ Honeywell ni gigafactory automation documents (thechemicalengineer.com). Lakoko igbega iṣelọpọ-soke, awọn oṣuwọn aloku le de 30-75% ni ipele ẹrọ. Eyi ko wa nitosi Six Sigma.

Alebu Mechanisms Worth oye

Fun afijẹẹri olupese, awọn ilana wọnyi daba awọn ibeere iṣayẹwo kan pato. Awọn iṣakoso ọriniinitutu wo ni ṣiṣe lori awọn ila ti a bo? Bawo ni olupese ṣe jẹri ipin N/P kọja awọn aaye elekiturodu? Awọn ilana agbekalẹ wo ni wọn lo, ati pe data wo ni o ṣe afihan imunadoko?

Idanwo ati Ijẹrisi

Awọn sẹẹli ti o pari ni Hi-Ayẹwo ikoko (200{2}}500V) fun wiwa kukuru, iwọn agbara lati ba awọn sẹẹli mu si awọn ẹgbẹ, ati abojuto OCV lakoko ibi ipamọ lati mu awọn itusilẹ ti ara ẹni.

Ijẹrisi ṣafikun idiyele ṣugbọn o fọwọsi ifaramo didara:

Otitọ{{0}Ọ̀rọ̀-ajé Ìfilọlẹ Agbaye

Idiju iṣelọpọ ti a ṣalaye loke taara ni ipa lori idiyele lapapọ ti nini. Iṣayẹwo Isakoso Fleet Enterprise pẹlu Geotab kọja awọn ọkọ ayọkẹlẹ 91,252 rii pe 13% ni a le rọpo ọrọ-aje lẹsẹkẹsẹ pẹlu awọn EVs, ti n ṣe iṣẹ akanṣe $167 million ni awọn ifowopamọ{5} ni aijọju $4,056 fun ọkọ ayọkẹlẹ kan- pẹlu 50% itanna ọkọ oju-omi kekere (efleets.com).

Ifilọlẹ Amazon ti 25, 000+ Awọn ọkọ ayọkẹlẹ ifijiṣẹ ina Rivian ṣe afihan imuse iwọn nla-. Eto iṣakoso fifuye Adaptive wọn pọ si agbara gbigba agbara nipasẹ 40% ati ge akoko idiyele nipasẹ isunmọ awọn wakati 2 fun ọkọ ayọkẹlẹ kan. Idoko-owo amayederun nikan ni oye nigbati awọn sẹẹli batiri ti o wa ni abẹlẹ ṣe ni igbẹkẹle lori igbesi aye iṣẹ.

FedEx royin pe awọn kẹkẹ ina mọnamọna ni Manhattan ṣiṣẹ 15% awọn ifijiṣẹ package diẹ sii fun wakati kan ni akawe si awọn ọkọ ayọkẹlẹ aṣa. Awọn anfani ṣiṣe wọnyi dale patapata lori iṣẹ ṣiṣe sẹẹli deede-nkan ti o tọpa pada si iṣakoso ilana iṣelọpọ.

Awọn ilolu orisun

Awọn sẹẹli lati ọdọ awọn aṣelọpọ ti iṣeto pẹlu awọn laini iṣelọpọ ti ogbo gbe eewu abawọn kekere ju awọn ti awọn ohun elo tuntun ti tun n gun ọna ikẹkọ. Eyi kan boya o n gba lati CATL, BYD, Solusan Agbara LG, tabi awọn aṣelọpọ amọja ti n ṣiṣẹ awọn apakan ọja pato.

Iye owo - rira ti o ni idojukọ ti o kọju idagbasoke iṣelọpọ n ṣe awọn idiyele ti o farapamọ: awọn ẹtọ atilẹyin ọja, awọn iṣoro isọpọ lati sẹẹli{1}}si{2}}iyatọ sẹẹli, ati agbara isare ti npa lori eto-ọrọ eto-ọrọ lori igbesi aye fifi sori ẹrọ.

Fun awọn ohun elo to nilo awọn abuda iṣẹ ṣiṣe kan pato - Igbesi aye iyipo giga, iṣiṣẹ iwọn otutu, awọn ifosiwewe fọọmu kan pato{1}} n ṣiṣẹ pẹlu awọn aṣelọpọ ti o ṣe afihan agbara iṣakoso ilana n pese iye kọja idiyele sẹẹli. Ifowosowopo imọ-ẹrọ lakoko yiyan sẹẹli, awọn ilana idanwo ti baamu si awọn ibeere ohun elo, ati akoyawo pq ipese gbogbo ṣe alabapin si awọn imuṣiṣẹ aṣeyọri.

*Fun awọn ibeere imọ-ẹrọ nipa awọn alaye batiri lithium{0}ion, awọn atunto idii aṣa, tabi atilẹyin afijẹẹri olupese, ẹgbẹ imọ-ẹrọ Polinove ṣe itẹwọgba awọn ijiroro pẹlu awọn onisẹ akanṣe ti n ṣe iṣiro awọn ojutu batiri fun awọn ohun elo ile-iṣẹ.*