Framleiðsla litíumjónarafhlöðu verður að vera stranglega stjórnað með tilliti til umhverfisins hvað varðar afköst, öryggi og líftíma. Þurrrými fyrir framleiðslu litíumjónarafhlöðu verður að nota til að skapa umhverfi með mjög lágum rakastigi til að koma í veg fyrir rakamengunargalla. Greinin fjallar um nauðsyn þurrbúnaðar fyrir litíumjónarafhlöður, grunntækni og nýjungar til að bæta skilvirkni og gæði framleiðslu rafhlöðu.

Notkun þurrra rýma í litíumrafhlöðum

Litíumjónarafhlöður eru mjög vatnsnæmar. Jafnvel lítið magn af vatni sem kemur í ljós hvarfast við rafvökva og veldur gasmyndun, tapi á afkastagetu og hættu á til dæmis bólgu eða hitaupphlaupi. Til að koma í veg fyrir slíka áhættu verður þurrt herbergi fyrir litíumjónarafhlöður að vera með döggmarki sem er venjulega lægra en -40°C (-40°F), með mjög þurru lofti.

Til dæmis nota Tesla Gigafactories þurrrými af bestu gerð til að viðhalda rakastigi undir 1% RH fyrir húðun rafskauta og samsetningu frumna. Byggt á rannsókninni kom í ljós að vatnsinnihald meira en 50 ppm í rafhlöðufrumum getur dregið úr afköstum um 20% eftir 500 hleðsluhringrás. Þess vegna er það þess virði fyrir framleiðendur sem leggja mikla áherslu á orkuþéttleika og endingartíma að eiga nýjustu þurrrými fyrir litíumrafhlöður.

Stór búnaður til þurrkunar á litíumrafhlöðum

Þurrrými fyrir háafkastamiklar litíumrafhlöður samanstendur af nokkrum búnaði sem þarf til að tryggja bestu mögulegu aðstæður:

1. Rakaþurrkunarkerfi

Algengasta notkunin er rakatæki með þurrkefni, þar sem vatn er fjarlægt með efnum eins og sameindasigti eða kísilgeli.

Rakaþurrkur með snúningshjólum bjóða upp á samfellda þurrkun með döggpunkti niður í -60°C (-76°F).

2. Loftræstikerfi (AHU)

Loftræstikerfi (AHU) stjórna hitastigi og loftflæði til að viðhalda jöfnum aðstæðum í þurru rými.

HEPA-síur fjarlægja agnir sem geta mengað rafhlöður.

3. Rakavarnarkerfi

Tvöföld loftlásar lágmarka rakastig sem berst inn við innkomu efnis eða starfsfólks.

Þurrloftsturtur eru notaðar til að þurrka af rekstraraðila áður en farið er inn á viðkvæm svæði.

4. Eftirlits- og stjórnkerfi

Döggpunktur, raki og hitastig eru stöðugt fylgst með í rauntíma með stöðugleika með sjálfvirkri bætur.

Gagnaskráning tryggir að farið sé að iðnaðarstöðlum eins og ISO 14644 fyrir hreinrými.

Risar í greininni eins og Munters og Bry-Air bjóða upp á sérsniðna búnað fyrir þurrrými með litíum-rafhlöðum sem fyrirtæki eins og CATL og LG Energy Solutions geta notað til að stjórna rakastigi nákvæmlega.

Háþróuð tækni í þurrum herbergjum fyrir litíumrafhlöður

Nýjasta tækniþróunin í þurrrýmum fyrir litíumrafhlöður bætir orkunýtni, sjálfvirkni og sveigjanleika:

1. Varmaendurvinnslukerfi

Nýir rakatæki endurheimta úrgangshita til að spara orku um allt að 30%.

Sum þeirra endurheimta þurrkunarhita til dæmis til að forhita loftið.

2. Rakastýring knúin með gervigreind

Hugbúnaður fyrir vélanám gerir ráð fyrir sveiflum í rakastigi og forvirkjar rakaþurrkun.

Panasonic notar kerfi sem byggja á gervigreind til að hámarka breytileg þurrrými.

3. Mátuð þurrrýmishönnun

Forsmíðaðar þurrrými auðvelda hraða uppsetningu og sveigjanleika til að auka afkastagetu framleiðslulínunnar stigvaxandi.

Tesla Berlin Gigafactory notar mátbyggð þurrrými til að hámarka skilvirkni framleiðslu rafhlöðufrumna.

4. Lágdöggpunktshreinsun með lofttegundum

Notkun köfnunarefnis eða argons er notuð til að fjarlægja frekari raka við innsiglun frumna.

Aðferðin er notuð við framleiðslu á föstuefnarafhlöðum, þar sem vatnsnæmi er neikvæðari.

Niðurstaða

Þurrrými fyrir litíumrafhlöður er hornsteinn hágæðaframleiðslu rafhlöðu, þar sem þurrt og stýrt andrúmsloft veitir bestu afköst og öryggi. Loftræstitæki, rakatæki og hindranir, allur mikilvægur búnaður í þurrrými fyrir litíumrafhlöður, eru sameinuð til að skapa afar lágan raka. Hins vegar eru tækninýjungar í þurrrýmum fyrir litíumrafhlöður, svo sem gervigreindarstýring og varmaendurvinnslukerfi, að lyfta sveigjanleika og skilvirkni iðnaðarins á nýjar hæðir.

Svo lengi sem markaðurinn fyrir litíum-jón rafhlöður heldur áfram að aukast þurfa framleiðendur að halda áfram að fjárfesta í fullkomnustu þurrkrýmistækni ef þeir ætla að halda áfram rekstri. Það eru fyrirtækin sem fjárfesta í góðri þurrkunartækni sem munu vera í fararbroddi í framleiðslu á öruggari, lengri og afkastameiri rafhlöðum.

Þurrrými fyrir litíumrafhlöður verða bætt, sem gerir iðnaðinum kleift að pakka meiri orku í rafknúin ökutæki, endurnýjanleg orkukerfi og neytendaraftæki - skref nær sjálfbærri orkuframtíð.