Litija jonu akumulatoru ražošanai jābūt stingri kontrolētai vides kontekstā, ņemot vērā veiktspēju, drošību un kalpošanas laiku. Litija akumulatoru ražošanā jāizmanto sausa telpa, lai nodrošinātu īpaši zemu mitruma vidi, tādējādi novēršot mitruma piesārņojuma defektus. Rakstā ir aprakstīta litija akumulatoru sausās telpas aprīkojuma nepieciešamība, pamattehnoloģijas un inovācijas, lai uzlabotu akumulatoru ražošanas efektivitāti un kvalitāti.

Sausu telpu izmantošana litija baterijās

Litija jonu akumulatori ir ļoti jutīgi pret ūdeni. Pat neliela ūdens daudzuma ievadīšana reaģēs ar elektrolītiem un izraisīs gāzes veidošanos, kapacitātes zudumu un, piemēram, pietūkuma vai termiskās noplūdes risku. Lai novērstu šādu risku, litija akumulatora sausajā telpā rasas punktam parasti jābūt zemākam par -40 °C (-40 °F), un gaisam jābūt ļoti sausam.

Piemēram, Tesla Gigafactories izmanto augstākās klases sausās telpas, lai uzturētu relatīvo mitrumu zem 1% RH elektrodu pārklāšanas un elementu montāžas laikā. Pamatojoties uz pētījumu, tika secināts, ka ūdens saturs akumulatoru elementos, kas pārsniedz 50 ppm, var samazināt veiktspēju par 20% pēc 500 uzlādes cikliem. Tāpēc ražotājiem, kuriem ir augsti mērķi attiecībā uz enerģijas blīvumu un cikla ilgumu, ir vērts ieguldīt modernā litija akumulatoru sausajā telpā.

Liels litija akumulatora sausās telpas aprīkojums

Sausā telpa augstas efektivitātes litija akumulatoriem sastāv no vairākām iekārtām, kas nepieciešamas, lai nodrošinātu optimālus apstākļus:

1. Mitruma atdalīšanas sistēmas

Visizplatītākais pielietojums ir mitruma atdalītājs ar žāvētāju, kurā ūdens tiek atdalīts, izmantojot tādus materiālus kā molekulārie sieti vai silikagels.

Rotācijas riteņu mitruma atdalītāji nodrošina nepārtrauktu žāvēšanu ar rasas punktu līdz -60 °C (-76 °F).

2. Gaisa apstrādes iekārtas (AHU)

Gaisa apstrādes iekārtas regulē temperatūru un gaisa plūsmu, lai uzturētu nemainīgus apstākļus sausajā telpā.

HEPA filtri likvidē daļiņas, kuras var izmantot akumulatoru materiālu piesārņošanai.

3. Mitruma barjeras sistēmas

Divviru gaisa slūžas samazina mitruma līmeni, kas iekļūst telpās materiālu vai personāla iekļūšanas laikā.

Sausā gaisa dušas tiek izmantotas, lai mitrinātu operatorus pirms piekļūšanas jutīgām zonām.

4. Uzraudzības un kontroles sistēmas

Rasas punkts, mitrums un temperatūra tiek nepārtraukti uzraudzīti reāllaikā ar stabilitāti, izmantojot automātisko kompensāciju.

Datu reģistrēšana nodrošina atbilstību nozares standartiem, piemēram, ISO 14644 tīrtelpām.

Nozares giganti, piemēram, Munters un Bry-Air, piedāvā pielāgotu litija akumulatoru sausās telpas aprīkojumu, kurā tādi uzņēmumi kā CATL un LG Energy Solutions var stingri kontrolēt mitrumu.

Uzlabota litija akumulatoru sausās telpas tehnoloģija

Jaunākās litija akumulatoru sausās telpas tehnoloģiju izstrādes uzlabo energoefektivitāti, automatizāciju un mērogojamību:

1. Siltuma atgūšanas sistēmas

Jauni mitruma atdalītāji atgūst lieko siltumu, lai ietaupītu enerģiju pat par 30%.

Piemēram, daži no tiem atgūst žāvēšanas siltumu, lai iepriekš sagatavotu gaisu.

2. Ar mākslīgo intelektu darbināta mitruma kontrole

Mašīnmācīšanās programmatūra paredz mitruma svārstības un iepriekš aktivizē mitruma samazināšanas līmeņus.

Panasonic izmanto uz mākslīgā intelekta balstītas sistēmas, lai optimizētu dinamiskos sausās telpas apstākļus.

3. Modulāru sauso telpu dizains

Saliekamās sausās telpas atvieglo ātru izvietošanu un mērogojamību, lai pakāpeniski palielinātu ražošanas līnijas jaudu.

Tesla Berlīnes gigafabrikā akumulatoru elementu ražošanas efektivitātes optimizēšanai tiek izmantotas modulāras sausās telpas.

4. Zema rasas punkta attīrīšana ar gāzēm

Šūnu blīvēšanas laikā papildu mitruma noņemšanai tiek izmantota attīrīšana ar slāpekli vai argonu.

Šo metodi izmanto cietvielu akumulatoru ražošanā, kur ūdens jutība ir negatīvāka.

Secinājums

Litija akumulatoru sausā telpa ir augstas kvalitātes akumulatoru ražošanas stūrakmens, kur sausa, kontrolēta atmosfēra nodrošina vislabāko veiktspēju un drošību. Gaisa apstrādātāji, mitruma savācēji un barjeras — viss litija akumulatoru sausās telpas kritiski svarīgais aprīkojums — ir apvienotas, lai radītu īpaši zemu mitruma līmeni. No otras puses, tehnoloģiskās inovācijas litija akumulatoru sausajās telpās, piemēram, mākslīgā intelekta vadība un siltuma atgūšanas sistēmas, paceļ nozares mērogojamību un efektivitāti jaunā līmenī.

Kamēr litija jonu akumulatoru tirgus turpina pieaugt, ražotājiem ir jāturpina ieguldīt vismodernākajās sausās telpas tehnoloģijās, ja viņi vēlas palikt biznesā. Tieši uzņēmumi, kas ieguldīs līdzekļus kvalitatīvās žāvēšanas tehnoloģijās, būs vadošie drošāku, ilgāka cikla un lielas ietilpības akumulatoru ražošanā.

Tiks uzlaboti litija akumulatora sausās telpas apstākļi, ļaujot nozarei izmantot vairāk enerģijas elektrotransportlīdzekļos, atjaunojamās enerģijas sistēmās un plaša patēriņa elektronikā, kas ir solis tuvāk ilgtspējīgas enerģijas nākotnei.