Neseniai katodų pjovimo procese įvyko kokybinis proveržis, kuris taip ilgai kankino pramonę.
Krovimo ir vyniojimo procesai:
Pastaraisiais metais, kai naujoji energijos rinka tapo karšta, instaliuota galiamaitinimo baterijoskasmet didėjo, o jų projektavimo koncepcija ir apdirbimo technologija buvo nuolat tobulinama, tarp kurių nesiliovė diskusijos apie elektrinių elementų apvijos ir laminavimo procesą.Šiuo metu pagrindinis rinkos aspektas yra efektyvesnis, mažesnės sąnaudos ir brandesnis apvijų proceso taikymas, tačiau šį procesą sunku kontroliuoti šilumos izoliaciją tarp elementų, o tai gali lengvai sukelti vietinį elementų perkaitimą ir terminio bėgimo plitimo rizika.
Priešingai, laminavimo procesas gali geriau atlikti didelių pranašumųbaterijų elementai, jo sauga, energijos tankis, procesų valdymas yra naudingesni už apviją.Be to, laminavimo procesas gali geriau kontroliuoti ląstelių išeigą, naujų energijos transporto priemonių asortimento naudotojams vis labiau būdinga tendencija, o laminavimo proceso didelio energijos tankio pranašumai yra perspektyvesni.Šiuo metu maitinimo baterijų gamintojų vadovas atlieka laminuotų lakštų proceso tyrimus ir gamybą.
Potencialiems naujų energiją naudojančių transporto priemonių savininkams nerimas dėl ridos neabejotinai yra vienas iš pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos transporto priemonės pasirinkimui.Ypač miestuose, kur įkrovimo galimybės nėra tobulos, skubiau reikia ilgo nuotolio elektrinių transporto priemonių.Šiuo metu oficialus grynai elektra varomų naujos energijos transporto priemonių asortimentas paprastai skelbiamas 300–500 km atstumu, o tikrasis nuotolis dažnai sumažinamas nuo oficialaus, atsižvelgiant į klimatą ir kelio sąlygas.Galimybė padidinti tikrąjį diapazoną yra glaudžiai susijusi su energijos elemento energijos tankiu, todėl laminavimo procesas yra konkurencingesnis.
Tačiau laminavimo proceso sudėtingumas ir daugybė techninių sunkumų, kuriuos reikia išspręsti, tam tikru mastu apribojo šio proceso populiarumą.Vienas iš pagrindinių sunkumų yra tai, kad pjovimo ir laminavimo proceso metu susidarančios atplaišos ir dulkės gali lengvai sukelti trumpąjį akumuliatoriaus jungimą, o tai kelia didžiulį pavojų saugai.Be to, katodo medžiaga yra pati brangiausia elemento dalis (LiFePO4 katodai sudaro 40–50 % elemento kainos, o trijų dalių ličio katodai – dar didesnes sąnaudas), taigi, jei katodas yra efektyvus ir stabilus. Neįmanoma rasti apdorojimo metodo, tai sukels didelių išlaidų baterijų gamintojams ir apribos tolesnę laminavimo proceso plėtrą.
Aparatūros pjovimo status quo – aukštos eksploatacinės medžiagos ir žemos lubos
Šiuo metu štampavimo procese prieš laminavimo procesą rinkoje įprasta naudoti aparatūros štampavimą, kad būtų nupjauta poliaus dalis, naudojant ypač mažą tarpą tarp perforatoriaus ir apatinio įrankio štampai.Šis mechaninis procesas turi ilgą vystymosi istoriją ir yra gana brandus, tačiau dėl mechaninio įkandimo atsirandančios įtampos dažnai apdorojamai medžiagai būdingos tam tikros nepageidaujamos savybės, pvz., sugriuvę kampai ir įtrūkimai.
Siekiant išvengti įbrėžimų, aparatūros štampavimo štampavimas turi rasti tinkamiausią šoninį slėgį ir įrankių persidengimą, atsižvelgiant į elektrodo pobūdį ir storį, ir po kelių bandymų raundų prieš pradedant paketinį apdorojimą.Be to, dėl aparatūros štampavimo gali susidėvėti įrankis ir medžiaga prilipti po ilgų darbo valandų, o tai gali sukelti proceso nestabilumą, o tai lemia prastą pjovimo kokybę, o tai galiausiai gali lemti mažesnę baterijos našumą ir netgi pavojų saugai.Maitinimo baterijų gamintojai dažnai keičia peilius kas 3-5 dienas, kad išvengtų paslėptų problemų.Nors gamintojo paskelbtas įrankio tarnavimo laikas gali būti 7-10 dienų arba gali nupjauti 1 milijoną vienetų, tačiau akumuliatoriaus gamykla, kad išvengtų brokuotų gaminių partijų (blogai reikia išmesti partijomis), dažnai peilį keičia iš anksto, ir tai atneš didelių sąnaudų vartojimo reikmenims.
Be to, kaip minėta aukščiau, siekdamos pagerinti transporto priemonių asortimentą, akumuliatorių gamyklos daug dirbo, kad pagerintų akumuliatorių energijos tankį.Remiantis pramonės šaltiniais, siekiant pagerinti vienos ląstelės energijos tankį, esant esamai cheminei sistemai, cheminės priemonės, skirtos pagerinti vienos ląstelės energijos tankį, iš esmės palietė lubas, tik dėl sutankinimo tankio ir storio. dviejų daryti straipsnių polius.Padidėjęs tankinimo tankis ir polių storis neabejotinai labiau pakenks įrankiui, o tai reiškia, kad įrankio keitimo laikas vėl sutrumpės.
Didėjant ląstelių dydžiui, štampavimui naudojami įrankiai taip pat turi būti didesni, tačiau didesni įrankiai neabejotinai sumažins mechaninio veikimo greitį ir sumažins pjovimo efektyvumą.Galima sakyti, kad trys pagrindiniai veiksniai – ilgalaikė stabili kokybė, didelio energijos tankio tendencija ir didelio dydžio polių pjovimo efektyvumas lemia viršutinę aparatūros pjovimo proceso ribą, ir šį tradicinį procesą bus sunku pritaikyti prie ateities. plėtra.
Pikosekundiniai lazeriniai sprendimai, skirti įveikti teigiamus pjovimo iššūkius
Sparti lazerių technologijų plėtra parodė savo potencialą pramoniniame apdirbime, o ypač 3C pramonė visiškai įrodė lazerių patikimumą preciziškame apdirbime.Tačiau anksti buvo bandoma naudoti nanosekundžių lazerius stulpų pjovimui, tačiau šis procesas nebuvo skatinamas dideliu mastu, nes po nanosekundinio lazerio apdorojimo atsirado didelės šilumos paveiktos zonos ir įbrėžimų, kurie neatitiko baterijų gamintojų poreikių.Tačiau, autoriaus tyrimo duomenimis, įmonės pasiūlė naują sprendimą ir buvo pasiekti tam tikri rezultatai.
Kalbant apie techninį principą, pikosekundinis lazeris gali pasikliauti itin didele didžiausia galia, kad medžiaga akimirksniu išgaruotų dėl itin siauro impulso pločio.Skirtingai nuo terminio apdorojimo naudojant nanosekundinius lazerius, pikosekundiniai lazeriai yra garų abliacijos arba performulavimo procesai su minimaliu šiluminiu poveikiu, be tirpstančių granulių ir tvarkingų apdorojimo briaunų, kurie nanosekundžių lazeriais sulaužo didelių karščio paveiktų zonų spąstus.
Pjovimo pikosekundiniu lazeriu procesas išsprendė daugelį dabartinio aparatūros pjovimo problemų, todėl buvo galima kokybiškai pagerinti teigiamo elektrodo, kuris sudaro didžiausią akumuliatoriaus elemento kainos dalį, pjovimo procesą.
1. Kokybė ir derlius
Aparatūros pjovimas yra mechaninio pjovimo principo naudojimas, pjovimo kampai yra linkę į defektus ir reikalauja pakartotinio derinimo.Mechaniniai pjaustytuvai laikui bėgant susidėvės, todėl ant polių atsiras įtrūkimų, o tai turi įtakos visos elementų partijos išeigai.Tuo pačiu metu padidėjus tankinimo tankiui ir poliaus storiui, siekiant pagerinti monomero energijos tankį, taip pat padidės pjovimo peilio nusidėvėjimas. 300 W didelės galios pikosekundinis lazerinis apdorojimas yra stabilios kokybės ir gali veikti stabiliai. ilgą laiką, net jei medžiaga sutirštėja neprarandant įrangos.
2. Bendras efektyvumas
Kalbant apie tiesioginį gamybos efektyvumą, 300 W didelės galios pikosekundžių lazerinių teigiamų elektrodų gamybos mašinos gamybos lygis per valandą yra toks pat, kaip ir aparatūros štampavimo gamybos mašina, tačiau atsižvelgiant į tai, kad aparatinės įrangos peilius reikia keisti kartą per tris ar penkias dienas. , o tai neišvengiamai sukels gamybos linijos išjungimą ir pakartotinį eksploatavimą pakeitus peilį, kiekvienas peilio keitimas reiškia kelių valandų prastovą.Lazerinė didelės spartos gamyba sutaupo įrankio keitimo laiką, o bendras efektyvumas yra geresnis.
3. Lankstumas
Galios elementų gamyklose laminavimo linija dažnai turi skirtingus elementų tipus.Kiekvienas aparatūros štampavimo įrangos pakeitimas užtruks dar kelias dienas, o atsižvelgiant į tai, kad kai kuriems elementams taikomi kampų perforavimo reikalavimai, tai dar labiau pailgins perjungimo laiką.
Kita vertus, lazerinis procesas nekelia vargo perjungti.Nesvarbu, ar tai būtų formos, ar dydžio pasikeitimas, lazeris gali „padaryti viską“.Reikia pridurti, kad pjovimo procese, jei 590 gaminys pakeičiamas 960 ar net 1200 gaminiu, aparatiniam štampavimui reikia didelio peilio, o lazeriniam procesui reikia tik 1-2 papildomų optinių sistemų ir pjovimo. efektyvumas neturi įtakos.Galima sakyti, kad nesvarbu, ar tai būtų masinės gamybos pakeitimas, ar nedidelio masto bandomieji pavyzdžiai, lazerio pranašumų lankstumas peržengė viršutinę aparatūros pjovimo ribą, todėl baterijų gamintojai sutaupo daug laiko. .
4. Mažos bendros išlaidos
Nors aparatūros štampavimo pjovimo procesas šiuo metu yra pagrindinis stulpų pjaustymo procesas, o pradinė pirkimo kaina yra nedidelė, jį reikia dažnai taisyti ir keisti štampus, o dėl šių priežiūros veiksmų sutrinka gamybos linija ir kainuoja daugiau darbo valandų.Priešingai, pikosekundinis lazerinis sprendimas neturi kitų eksploatacinių medžiagų ir minimalių tolesnių priežiūros išlaidų.
Tikimasi, kad ilgainiui pikosekundinis lazerinis sprendimas visiškai pakeis dabartinį aparatūros pjovimo procesą ličio akumuliatoriaus teigiamų elektrodų pjovimo srityje ir taps vienu iš pagrindinių taškų, skatinančių laminavimo proceso populiarumą, kaip ir “. vienas mažas žingsnis elektrodų pjovimui, vienas didelis žingsnis laminavimo procesui“.Žinoma, naujasis produktas vis dar turi būti patikrintas pramonėje, ar pikosekundinio lazerio teigiamą pjovimo sprendimą gali atpažinti pagrindiniai baterijų gamintojai ir ar pikosekundinis lazeris tikrai gali išspręsti problemas, kurias vartotojams kelia tradicinis procesas, palaukim ir pamatysim.
Paskelbimo laikas: 2022-09-14