Ličio jonų akumuliatorių rinkos sparčiai auga, didėjant elektromobilių, atsinaujinančios energijos kaupimo ir plataus vartojimo elektronikos paklausai. Tačiau lygiai taip pat, kaip ir tokios efektyvios akumuliatorių gamybos metu turi būti taikoma griežta aplinkos kontrolė, pavyzdžiui, drėgmės kiekio reguliavimas, tas pats turėtų galioti ir...ličio baterijos sausinimasLičio baterijų sausinimas yra labai svarbus procesas, užtikrinantis produkto kokybę, saugą ir tarnavimo laiką. Jei drėgmė nereguliuojama, baterijos gali prarasti efektyvumą, sutrumpėti jų tarnavimo laikas ir netgi sugesti.

Šiame straipsnyje apžvelgiama, kodėl ličio baterijų sausinimo patalpos yra labai svarbios naujų baterijų gamyboje, ir į kokias svarbiausias sritis turėtų atkreipti dėmesį ličio baterijų sausinimo patalpų gamintojai, planuodami ir optimizuodami kontroliuojamas erdves.

Kodėl ličio baterijų sausinimas yra nekeičiamas

Ličio jonų akumuliatoriai yra ypač jautrūs drėgmei visuose gamybos proceso etapuose – nuo ​​elektrodų surinkimo iki elementų surinkimo ir uždarymo. Mažas vandens garų kiekis gali sukelti:

Elektrolitų skaidymasis – elektrolitas (dažniausiai ličio heksafluorofosfatas, LiPF6) skyla į vandenilio fluorido rūgštį (HF), kuri ardo akumuliatoriaus komponentus ir sumažina jo našumą.

Elektrodų korozija – ličio metalo anodai ir druskos, kontaktuodami su vandeniu, korozuoja, dėl to sumažėja talpa ir padidėja vidinė varža.

Dujų susidarymas ir brinkimas – Vandeniui patekus į vidų, susidaro dujos (pvz., CO₂ ir H₂), ląstelė brinksta ir gali plyšti.

Saugos rizika – drėgmė padidina šiluminio išbėgimo riziką – galimą nesaugią grandininę reakciją, kuri gali sukelti gaisrus ar sprogimus.

Siekiant išvengti šių problemų, ličio baterijų sausinimo sistemos turi užtikrinti itin žemą drėgmės lygį, paprastai mažesnį nei 1 % santykinės drėgmės (RH).

Efektyvių ličio baterijų sausinimo sausų patalpų projektavimas

Ličio baterijomis veikiantis sausų patalpų sausinimas reiškia hermetiškai uždarytą, kontroliuojamą atmosferą, kurioje kontroliuojama drėgmė, temperatūra ir oro švara. Sausos patalpos yra būtinos svarbiems proceso etapams, tokiems kaip:

Elektrodų dengimas ir džiovinimas – sausos patalpos neleidžia rišiklio migracijai ir neleidžia kontroliuoti elektrodų storio.

Elektrolitų pildymas – net ir nedidelis drėgmės kiekis gali sukelti pavojingas chemines reakcijas.

Sandarinimas ir elementų surinkimas – ilgalaikio stabilumo raktas yra vandens patekimo į konstrukciją prevencija prieš galutinį sandarinimą.

Svarbiausios aukštos kokybės sausųjų patalpų charakteristikos

Pažangi sausinimo technologija

Oro sausintuvai – Skirtingai nuo šaltnešio sistemų, oro sausintuvai naudoja adsorbuojančią terpę (pvz., silikagelį arba molekulinius sietus), kad chemiškai surinktų vandenį iki -60 °C (-76 °F) rasos taško.

Uždaro ciklo vėdinimas – sauso oro recirkuliacija neleidžia patekti drėgmei iš išorės.

Tikslus temperatūros ir oro srauto valdymas

Pastovi temperatūra (20–25 °C) neleidžia susidaryti kondensatui.

Mažas dalelių užterštumas laminariniu srautu, labai svarbus švarios patalpos kvalifikacijai.

Tvirta statyba ir sandarinimas

Sienos sandarios, su dvigubais oro šliuzais ir drėgmei atspariomis medžiagomis (pvz., nerūdijančio plieno plokštėmis arba epoksidine derva dengtomis plokštėmis) apsaugo nuo išorinio drėgmės patekimo.

Teigiamas slėgis, siekiant išvengti teršalų prasiskverbimo į kontroliuojamą erdvę.

Stebėjimas realiuoju laiku ir automatizavimas

Drėgmės stebėjimo jutikliai nuolat veikia, o automatinės valdymo sistemos reaguoja realiuoju laiku, kad palaikytų optimalias sąlygas.

Duomenų registravimas užtikrina atsekamumą ir kokybės užtikrinimą.

Tinkamų ličio baterijų sausinimo sausų patalpų gamintojų pasirinkimas

Pasirinkus patikimą tiekėją, garantuojamas ilgalaikis veikimas ir atitikimas reglamentams. Renkantis ličio baterijomis veikiančių sausinimo patalpų gamintojus, reikia atsižvelgti į šiuos kriterijus:

1. Konkrečios programos žinios

Tie gamintojai, kurie turi ličio jonų akumuliatorių gamybos istoriją, žino apie ličio akumuliatorių jautrumą drėgmei.

Peržiūrėkite aukštos kokybės akumuliatorių gamintojų atvejų analizę arba rekomendacijas.

2. Keičiami sprendimai

Sausos patalpos turi būti pritaikomos tiek mažoms mokslinių tyrimų ir plėtros patalpoms, tiek milžiniškoms gamybos linijoms.

Ateityje modulių pridėjimas yra paprastas.

3. Energijos vartojimo efektyvumas ir tvarumas

Efektyvūs sausinimo ratukai ir šilumos atgavimas sumažina eksploatavimo išlaidas.

Kai kurie gamintojai vis dažniau tiekia aplinkos adsorbentus, siekdami sumažinti poveikį aplinkai.

4. Atitiktis pasauliniams standartams

ISO 14644 (švarių patalpų klasės)

Baterijų saugos taisyklės (JT 38.3, IEC 62133)

GMP (gera gamybos praktika) medicininės klasės baterijų gamybai

5. Pagalba po įdiegimo

Profilaktinė priežiūra, kalibravimo paslaugos ir avarinės paslaugos užtikrina nepriekaištingą gamybą.

Naujos ličio baterijų sausinimo tendencijos

Tobulėjant akumuliatorių technologijoms, tobulėja ir sausinimo technologijos. Kai kurie svarbiausi pokyčiai yra šie:

Nuspėjamasis valdymas ir dirbtinis intelektas – drėgmės tendencijos vertinamos naudojant mašininio mokymosi algoritmus, kurie automatiškai optimizuoja nustatymus.

Modulinės ir mobilios sausosios patalpos – „plug-and-play“ konstrukcija leidžia greitai sumontuoti naujas konstrukcijas.

Mažo energijos suvartojimo projektai – tokios technologijos kaip rotaciniai šilumokaičiai sumažina energijos suvartojimą net 50 %.

Žaliasis sausinimas – tiriamas vandens perdirbimo ir biologinių sistemų sausiklių aplinkos tvarumas.

Išvada

Ličio baterijų sausinimas yra svarbiausias aukštos kokybės ličio baterijų gamybos elementas. Investicijos į naujas ličio baterijas ir sausų patalpų sausinimą gali padėti išvengti gedimų dėl drėgmės, užtikrinti geresnį saugumą ir optimalų našumą. Renkantisličio baterijų sausinimo sausose patalposekūrėjai, atsižvelgdami į naudojimo patirtį, pritaikymą ir atitiktį reikalavimams, siekdami geriausių rezultatų.

 

Tobulėjant technologijoms, siekiant kietojo kūno ir didesnio energijos tankio, sausinimo technologijos turi neatsilikti, gerindamos efektyvumą ir griežčiau kontroliuodamos drėgmę. Ateities akumuliatorių gamyba priklauso nuo sausų patalpų projektavimo inovacijų ir bus labai svarbi būsimai plėtrai.