Литий-ионды аккумуляторлар нарығы электромобильдерге, жаңартылатын энергия көздеріне және тұтынушылық электроникаға сұраныстың артуымен тез өсуде. Бірақ мұндай тиімді аккумулятор өндірісінде ылғалдылық мөлшерін реттеу сияқты қатаң экологиялық бақылау болуы керек сияқты, бұл да солай болуы керек.литий батареясын ылғалдандырғышпен тазартуЛитий батареяларын ылғалдандырғышпен тазалау өнімнің сапасын, қауіпсіздігін және қызмет ету мерзімін сақтайтын өте маңызды процесс. Ылғалдылық реттелмеген жағдайда батареялар тиімділігін жоғалтуы, қызмет ету мерзімінің қысқаруы және тіпті апатты жағдайға ұшырауы мүмкін.

Бұл мақалада литий батареяларын ылғалдандыратын құрғақ бөлмелердің жаңа батареялар өндірісінде қаншалықты маңызды екендігі және бақыланатын кеңістіктерді жоспарлау және оңтайландыру кезінде литий батареяларын ылғалдандыратын құрғақ бөлмелерді өндірушілер үшін ең маңызды бағыттарға шолу жасалған.

Неліктен литий батареяларын ылғалдан тазарту туралы келіссөздер жүргізу мүмкін емес

Литий-ионды аккумуляторлар электродтарды жинаудан бастап ұяшықты жинауға және жабуға дейінгі өндіріс процесінің барлық кезеңдерінде ылғалға өте сезімтал. Су буының аз мөлшері мыналарға әкелуі мүмкін:

Электролиттің ыдырауы – Электролит (әдетте литий гексафторфосфаты, LiPF6) фторсутек қышқылына (HF) ыдырайды, бұл батарея компоненттерін ыдыратады және өнімділікті төмендетеді.

Электрод коррозиясы – Литий металл анодтары мен тұздары сумен жанасқанда коррозияға ұшырайды, бұл сыйымдылықтың жоғалуына және ішкі кедергінің жоғарылауына әкеледі.

Газдардың пайда болуы және ісінуі – Судың енуі газдардың (мысалы, CO₂ және H₂) пайда болуына, жасушаның ісінуіне және жарылуына әкеледі.

Қауіпсіздік тәуекелдері – Ылғалдылық жылудың ағып кету қаупін арттырады, бұл өртке немесе жарылысқа әкелуі мүмкін қауіпті тізбекті реакция болуы мүмкін.

Бұл мәселелердің алдын алу үшін литий батареяларына арналған ылғалдандырғыш жүйелер өте төмен ылғалдылық деңгейін, әдетте 1% салыстырмалы ылғалдылықтан (RH) төмен деңгейде жасауы керек.

Құрғақ бөлмелерді тиімді литий батареяларымен ылғалдандыратын жобалау

Литий батареяларымен құрғақ бөлмені ылғалдандырғышпен тазарту дегеніміз - ылғалдылық, температура және ауа тазалығы белгілі бір деңгейде бақыланатын герметикалық тығыздалған, бақыланатын атмосфера. Құрғақ бөлмелер келесідей маңызды процестер үшін қажет:

Электродты жабу және кептіру – Құрғақ бөлмелер байланыстырғыш заттардың жылжуын және электрод қалыңдығын бақылауды болдырмайды.

Электролит толтыру – Тіпті аз мөлшердегі ылғал қауіпті химиялық реакцияларға әкелуі мүмкін.

Тығыздау және ұяшықты жинау – Соңғы тығыздау алдында судың кіруіне жол бермеу ұзақ мерзімді тұрақтылықтың кілті болып табылады.

Жоғары өнімді құрғақ бөлмелердің ең маңызды сипаттамалары

Жетілдірілген ылғалдандыру технологиясы

Құрғатқыш ылғалдандырғыштар – Салқындатқыш жүйелерден айырмашылығы, құрғатқыш ылғалдандырғыштар суды -60°C (-76°F) дейінгі шық нүктелеріне химиялық жолмен жинау үшін адсорбциялық ортаны (мысалы, кремний гелі немесе молекулалық електер) пайдаланады.

Тұйықталған ауа айналымы – құрғақ ауаның қайта айналымы сыртқы ылғалдың енуіне жол бермейді.

Дәл температура мен ауа ағынын бақылау

Тұрақты температура (20-25°C) конденсацияның пайда болуына жол бермейді.

Ламинарлық ағынмен бөлшектердің төмен ластануы, таза бөлменің біліктілігі үшін өте маңызды.

Тұрақты құрылыс және тығыздау

Қабырғалары тығыздалған, қос ауа құлыптары бар және ылғалға төзімді материал (мысалы, тот баспайтын болат панельдер немесе эпоксидті жабынмен қапталған панельдер) сыртқы ылғалдың енуіне жол бермейді.

Ластаушы заттардың бақыланатын кеңістікке енуіне жол бермеу үшін оң қысым.

Нақты уақыт режимінде бақылау және автоматтандыру

Ылғалдылықты бақылау сенсорлары үздіксіз жұмыс істейді, ал автоматты басқару жүйелері оңтайлы жағдайларды сақтау үшін нақты уақыт режимінде жауап береді.

Деректерді тіркеу сапаны қамтамасыз ету үшін бақылауды қамтамасыз етеді.

Құрғақ бөлмелерді ылғалдандыратын дұрыс литий батареясын таңдау өндірушілері

Сенімді жеткізушіні таңдау ұзақ мерзімді функционалдылыққа және ережелерге сәйкестікке кепілдік береді. Литий батареяларын ылғалдандыратын құрғақ бөлмелерді өндірушілерді таңдаған кезде қолданылатын критерийлерге мыналар жатады:

1. Қолданбаға тән білім

Литий-ионды батареяларды өндіру тарихы бар өндірушілер литий батареяларының ылғалдылыққа сезімталдығын біледі.

Жоғары сапалы аккумулятор компанияларының кейс-стадилерін немесе ұсыныстарын қараңыз.

2. Масштабталатын шешімдер

Құрғақ бөлмелерді шағын ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыстардан бастап гигафабрикалық өндіріс желілеріне дейін кеңейтуге болады.

Болашақта модульдерді қосу оңай.

3. Энергия тиімділігі және тұрақтылық

Тиімді кептіргіш дөңгелектер және жылуды қалпына келтіру пайдалану шығындарын азайтады.

Кейбір өндірушілер қоршаған ортаға әсерді азайту үшін қоршаған ортаға адсорбенттерді көбірек жеткізуде.

4. Әлемдік стандарттарға сәйкестік

ISO 14644 (таза бөлме кластары)

Батарея қауіпсіздігі ережелері (БҰҰ 38.3, IEC 62133)

Медициналық деңгейдегі батареяларды өндіруге арналған GMP (жақсы өндірістік тәжірибе)

5. Орнатудан кейінгі қолдау

Алдын алу жұмыстары, калибрлеу қызметтері және төтенше жағдайлар қызметтері мінсіз өндірісті қамтамасыз етеді.

Литий батареяларын ылғалсыздандырудағы жаңа үрдістер

Батарея технологиялары дамыған сайын, ылғалдандыру технологиялары да дамып келеді. Ең маңызды жаңалықтардың кейбірі:

Болжамды басқару және жасанды интеллект – Ылғалдылық үрдістері параметрлерді өздігінен оңтайландыратын машиналық оқыту алгоритмдері арқылы бағаланады.

Модульдік және жылжымалы құрғақ бөлмелер – «қосу және пайдалану» құрылымы жаңа құрылымдарда жылдам орнатуға мүмкіндік береді.

Энергияны аз тұтынатын конструкциялар – айналмалы жылу алмастырғыштар сияқты технологиялар энергия тұтынуды 50%-ға дейін азайтады.

Жасыл құрғату – суды қайта өңдеу және биологиялық негіздегі жүйелердің құрғатқыштары үшін қоршаған ортаның тұрақтылығы зерттелуде.

Қорытынды

Литий батареяларын ылғалдан тазарту жоғары сапалы литий батареяларын өндірудің ең маңызды элементі болып табылады. Жаңа литий батареяларына және құрғақ бөлмелерді ылғалдан тазартуға капитал жұмсау ылғалдан туындаған істен шығудың алдын алуға, қауіпсіздікті жақсартуға және оңтайлы өнімділікті қамтамасыз етуге мүмкіндік береді. Таңдау кезінделитий батареясымен ылғалды кетіру, құрғақ бөлмелерӨндірушілер ең жақсы өнімділікті қамтамасыз ету үшін пайдалану тәжірибесін, теңшеу және сәйкестікті ескереді.

 

Технология қатты денеге және жоғары энергия тығыздығына қарай дамып келе жатқандықтан, ылғалдылықты бақылауды күшейту кезінде тиімділікті арттыра отырып, ылғалдылықты азайту технологиясы да осыған ілесу керек. Болашақта батарея өндірісі құрғақ бөлме дизайнының инновациясына байланысты және болашақта кеңею үшін өте маңызды болады.