Höfundur: Dany Huang, Ph.D.
Forstjóri & R&D leiðtogi, TOB New Energy
Tengstu við Dr. Huang á LinkedIn
Yfirlit og lykilatriði
Warm isostatic pressing (WIP) notar upphitaðan vökvaídýfingu til að beita 360-gráðu jöfnum þrýstingi, sem útilokar í raun stífu milliflötin sem kyrkja jónaleiðni í solid-state rafhlöðum.
- ● Kjarnaaðgerð:Kemur í stað fljótandi raflausnarbleytu fyrir vélrænni þéttingu.
- ● Mikilvægt mæligildi:Nær þéttum raflausnakúlum og rafskautsþéttleika yfir 98%.
- ● Árangursstökk:Eykur jónaleiðni frá 10-5S/cm að > 10-3S/cm færslu-ýtt.
- ● Staðlaðar færibreytur:Iðnaðar WIP kerfi starfa venjulega við 300 MPa vökvaþrýsting og 80 gráður til 120 gráður hitastig.
The Interfacial Martröð
Þú setur saman gallalausan súlfíð fasta-pokafrumu. Þurrherbergið var fullkomið. Staflan var nákvæm. Þú keyrir fyrsta rafefnafræðilega viðnám litrófsgreiningu (EIS) prófið. Viðnámið er skelfilegt.
Hvers vegna? Vegna þess að fast efni bleyta ekki fast efni.
Ólíkt fljótandi raflausnum sem flæða yfir hverja smásjárholu rafskauts, skilja solid raflausnir eftir gríðarstór eyður í milliflötum. Þú ert með stífar bakskautagnir þrýst á stífar fastar raflausnaragnir. Þessar smásæju lofteyður virka sem alger einangrunarefni. Þeir drepa litíum-jónaflutninginn þinn.
Verkfræðingar reyna oft að laga þetta með því að mylja klefann í venjulegri flatri vökvapressu. Þetta eru afdrifarík mistök. Ef þú beitir 250 MPa af einása þrýstingi á stífa föst-frumu, mun ójafn streitustyrkur líkamlega smella af keramiksaltalaginu þínu. Skiljan brotnar. Þú færð strax harða stutt. Marga-milljóna dollara frumgerðin þín er dauð fyrir myndun.
A vs B: Einása flatpressa vs. Warm Isostatic Press
Til að leysa hið trausta-snertivandamál fór iðnaðurinn alfarið yfir í Warm Isostatic Press (WIP). Við skulum skoða eðlisfræði hvers vegna flatpressun mistekst.
- ● Einása flatpressa:Beitir krafti eingöngu ofan frá og niður. Núningur á mótunarveggjum skapar gríðarlegan þéttleikahalla. Miðja frumunnar þinnar verður þétt. Brúnirnar haldast gljúpar.
- ● Warm Isostatic Press (WIP):Breytir leiknum algjörlega. Þú ryksugar-klefanum. Þú sökkvi því í upphitaðan fljótandi miðil (venjulega jarðolíu eða sérhæfðar vatnslausnir). Þrýstihylkið beitir miklum vökvaþrýstingi frá öllum 360 gráðum samtímis. Núll klippiálag. Þú nærð fullkominni, einsleitri þéttingu yfir alla rúmfræði frumunnar.
-
Gögnin: Þjöppun fyrir leiðni
Tölur ljúga ekki. Mín reynsla er að hanna tilraunalínur fyrir næstu-kynslóð frumur, munurinn fyrir og eftir WIP meðferð er munurinn á misheppnuðu tilraunastofutilraun og hagkvæmri vöru.
Hér er dæmigert gagnafylki fyrir súlfíð-undirstaða föst-frumu sem er háð 250 MPa við 85 gráður:
| Árangursmælikvarði | Áður en ýtt er á | Flatpressa (250 MPa) | Warm Isostatic Press (WIP) |
|---|---|---|---|
| Raflausnþéttleiki | 65% | 88% (miðja) / 75% (brún) | >98% (Uniform) |
| Jónandi leiðni | 1.5 x 10-5S/cm | 4.2 x 10-4S/cm | > 3.8 x 10-3S/cm |
| Andlitsþol | >500 Ω·cm2 | 150 Ω·cm2 | < 15 Ω·cm2 |
Verkfræðiinnsýn:Það er auðvelt að ná 300 MPa. Að viðhalda nákvæmlega 90 gráðu inni í vökvamiðli með miklum þrýstingi er raunverulegur verkfræðilegur flöskuháls. Hitastigssveiflur við pressun valda ójafnri mýkingu bindiefnis. Hafðu samband við tækniteymi TOB New Energy til að fá forskriftir um varmakortlagningu okkariðnaðar hlýja jafnstöðuþrýstingsvél birgirhannað fyrir samfellda tilraunaframleiðslu.
Uppruni iðnaðar WIP búnaðar
Það þarf áreiðanlegan birgi að skipta úr handvirkum pressum í -prófunarkvarða yfir í sjálfvirkar WIP-vélar. Þú hefur ekki efni á bilun í þrýstihylki á verksmiðjugólfinu þínu.
Þegar þú framkvæmir magninnkaup fyrir fasta-framleiðslu þarftu upprunaverksmiðju sem skilur rafhlöðuefnafræði, ekki bara vökvafræði. WIP verður að fella óaðfinnanlega inn í vinnuflæðið í þurru herberginu þínu. Það krefst sjálfvirkrar körfuhleðslu, nákvæmrar vökvahitunar og hraðvirkrar þrýstingslosunarlotu til að hámarka afköst. Viðskiptafyrirtæki geta ekki ábyrgst þetta stig kerfissamþættingar. Þú þarft turnkey þjónustuaðila.
 |
 |
Tilbúinn til að stækka?
Markaðssetning rafhlöðu í fastri-ástandi er búnaðarkapphlaup. Sem leiðandi kínversk uppspretta verksmiðja, skilar TOB New Energy algjörlega samþættalhliða-rafhlaða, turnkey framleiðslulína. Við sjáum um skipulagið, öfgafullu -50 gráðu döggmarksþurrherbergin og þungar-WIP uppsetningarnar. Sendu okkur afkastagetumarkmiðin þín í dag og fáðu beint heildsöluverð frá verkfræðingunum sem í raun smíða vélarnar.
Algengar spurningar (Fólk spyr líka)
Þarf ég algjörlega WIP fyrir solid-rafhlöður?
Já. Nema þú sért að smíða fastar rafhlöður sem eru byggðar á fjölliðu- sem eru í eðli sínu mjúkar, krefjast hvers kyns keramik-, súlfíð- eða oxíð-föst raflausn sem er samþjöppuð. Flat pressun mun óhjákvæmilega sprunga stíf raflausnalög.
Hver er þrýstimiðillinn sem notaður er í Warm Isostatic Press?
Það fer eftir hitaþörfinni. Fyrir umhverfis- eða lághitapressun- er hreint vatn með ryðhemlum algengt. Fyrir heitpressun (80 gráður til 120 gráður) eru sérhæfðar vökvaolíur eða sílikonvökvar notaðar til að tryggja stöðugan hitaflutning án suðu.
Getur WIP séð um stórar-pokafrumur?
Já. Iðnaðar WIP skip eru sérsniðin eftir þvermál og dýpt. Við hönnum reglulega þrýstihylki sem geta hýst staflaðar körfur sem innihalda tugi 100Ah 100Ah fasta-pokafrumna samtímis fyrir mikla-afköst framleiðslu.
