¿Cómo diseñar una línea de laboratorio de células en bolsa de iones de litio?

Antes de diseñar una línea de producción de baterías, debemos considerar de manera integral múltiples aspectos incluyendo producto, capacidad, proceso, equipo, regulaciones, cadena de suministro, costo, seguridad, protección ambiental, control de calidad, diseño de planta, automatización, gestión de datos, mantenimiento, recursos humanos, gestión de proyectos y mercado, etc. Nos aseguramos de que todos los factores que puedan afectar la línea de producción El diseño está cubierto para ayudar a los clientes a crear un plan completo y detallado.

Aquí damos una Ejemplo con una cobertura más amplia: supongamos que la demanda del cliente es diseñar una línea de laboratorio de células de bolsa de iones de litio que sea compatible con diferentes materiales. sistemas, capacidades, tamaños y otros parámetros.

Primero, necesitamos Identificar las necesidades específicas de los usuarios. Los clientes pueden estar haciendo actividades académicas. investigar o desarrollar nuevas baterías en la empresa, los cuales requieren un Plataforma experimental flexible para diversas pruebas y optimizaciones.

Segundo,el el cliente mencionó "compatibilidad con diferentes sistemas de materiales, capacidad, tamaño y otros parámetros", por lo que esta línea de laboratorio debe ser altamente ajustable y modular. Quizás sea necesario considerar aspectos positivos y Electrodos negativos de diferentes materiales, electrolitos y diferentes baterías. tamaños. Necesitamos asegurarnos de que cada eslabón del plan de diseño pueda cambiar fácilmente. Parámetros, como el espesor del recubrimiento y la proporción del material durante el electrodo. preparación y ajuste de tamaño durante el montaje.

En tercer lugar, debemos descomponer los componentes principales de la línea de laboratorio de baterías. Generalmente, el La producción de baterías de iones de litio incluye pasos tales como electrodo. preparación, montaje de baterías, inyección de líquidos, embalaje y formación. pruebas. Cada paso requiere un diseño modular para que se puedan ajustar los parámetros. Por ejemplo, en la etapa de preparación del electrodo, el cabezal de la recubridora debe ser reemplazable para adaptarse a diferentes lechadas y espesores de recubrimiento; La presión de la prensa de rodillos se puede ajustar para controlar el electrodo. densidad.

Cuarto, es el compatibilidad del sistema material. Es posible que los clientes quieran probar diferentes Materiales de electrodos positivos y negativos, como hierro ternario y litio. fosfato, electrodo negativo de silicio-carbono, etc. Por lo tanto, la batería La línea de laboratorio debe poder manejar la preparación de lodos de diferentes materiales y pueden requerir múltiples juegos de equipos de mezcla o tanques de mezcla que son fáciles de limpiar y reemplazar. En cuanto al electrolito, el sistema de llenado. necesita poder adaptarse a diferentes fórmulas y también puede requerir un ambiente protegido por gas inerte.

Quinto, en términos de Diseño de capacidad, la capacidad de las celdas de la bolsa está determinada principalmente por la área y espesor del electrodo. Por lo tanto, la línea de laboratorio de células de bolsa necesita poder cortar electrodos de diferentes tamaños y puede estar equipado con un cortador ajustable. Al mismo tiempo, la elección del proceso de apilamiento o bobinado. también afectará la capacidad, requiriendo equipos de ensamblaje modular para facilitar el cambio de proceso.

Sexto, seguridad y La flexibilidad también es importante. El entorno del laboratorio puede requerir Instalaciones como salas secas y a prueba de explosiones, especialmente cuando se manipulan electrolitos de la batería. Además, el sistema de adquisición de datos debe poder registrar varios parámetros para análisis posteriores, lo cual es fundamental para estudiando los factores que influyen en diferentes direcciones.

Séptimo, usted puede También es necesario considerar la posibilidad de futuras actualizaciones, como reservar interfaces para la integración de nuevas tecnologías o aumentar el grado de automatización. El costo también es un factor. Los clientes pueden estar en instituciones académicas. con presupuestos limitados, por lo que la selección de equipos debe tener en cuenta tanto rendimiento y precio.

Octavo,clientes no puede mencionar explícitamente requisitos tales como la mantenibilidad del equipo, capacitación del operador y cumplimiento de las normas de seguridad pertinentes. Estas cuestiones ocultas también deben considerarse en el diseño, como por ejemplo si el equipo es fácil de limpiar, si el módulo es fácil de reemplazar y si existe un manual de funcionamiento detallado.

Finalmente, resume los puntos de diseño de cada módulo para garantizar que cada paso tenga parámetros ajustabilidad, compatibilidad de materiales y el proceso general es eficiente y flexible. Al mismo tiempo, la parte del escenario de aplicación debe cubrir diferentes direcciones de investigación, como alta densidad de energía, carga rápida, baterías de estado sólido, etc., para demostrar la amplia aplicabilidad del línea de laboratorio.

En resumen, el La siguiente es una línea de laboratorio de células de bolsa de iones de litio modular y personalizable. marco de diseño, que es adecuado para escenarios de investigación con diferentes sistemas de materiales y requisitos de capacidad:

Diseño general concepto

1. Modular Arquitectura: Cada proceso está diseñado con módulos independientes para soportar Ajuste rápido de parámetros y cambio de proceso.

2. Parámetro abierto sistema: el tamaño del electrodo, la fórmula del material y los parámetros del proceso pueden ser todos controlado digitalmente.

3. Datos sistema de trazabilidad: base de datos integrada de parámetros de proceso y rendimiento, apoyando el análisis de IA.

4. Seguridad nivel de protección: sala de secado a prueba de explosiones + sistema de caja de guantes (punto de rocíoâ¤-40â).

Proceso central módulos y parámetros técnicos

1. Electrodo sistema de preparación

Mezcla de lodo unidad:

Doble planetario mezclador (tanque intercambiable de 0,5-10 litros de capacidad)

Temperatura rango de control: -20 ℃ ~ 80 ℃ (apto para disolventes a base de agua/aceite)

Vacío:â¤1kPa (protección de atmósfera opcional)

Unidad de recubrimiento:

Intercambiable Recubridor del cabezal (ancho ajustable de 50 a 200 mm)

Película húmeda espesor: 50-500μm (precisión ±2μm)

Secado temperatura: temperatura ambiente-150 ℃ (gradiente control de temperatura)

Unidad de calandrado:

Presión servo control (0-10T ajustable)

Densidad superficial precisión del control: ± 0,5 mg/cm²

Soporte caliente prensado (temperatura ambiente-120 ℃) ​​

2. Batería sistema de montaje

Electrodo procesamiento:

Corte por láser máquina (diseño programable de forma de pestaña de batería)

Hoja de electrodo tamaño: 30Ã30mm a 200Ã200mm

Apilamiento/bobinado unidad:

Conmutación modular diseño (admite apilamiento/bobinado tipo Z)

Alineación Precisión: ± 0,1 mm

Plataforma de adsorción al vacío (antiarrugas)

Sistema de embalaje:

Sellador térmico por pulsos (temperatura ajustable 200-300 ℃)

Embalaje presión: 0,1-1MPa

Aluminio admitido espesor de la película laminada: 80-150μm

3. Líquido sistema de inyección y formación

Electrolito tratamiento:

Llenado al vacío máquina (volumen de inyección de líquido 0,5-10 ml de precisión ± 1%)

Líquido/gel de soporte electrolito

Gas inerte protección (Oââ¤1ppm)

Formación equipo:

Prueba multicanal sistema (0.005C-5C ajustable)

Accesorio de presión: 0-50 kg ajustable

Expansión Monitoreo (precisión de medición de espesor por láser ±1μm)

Tecnología clave innovaciones

1. Materiales diseño de compatibilidad:

Electrodo positivo compatibilidad: NCM/NCA/LFP/a base de manganeso rico en litio, etc.

Electrodo negativo compatibilidad: grafito/carbono de silicio/litio metálico, etc.

Electrolito Compatibilidad: electrolito líquido/sólido (tensión máxima soportada 5 V)

2. Capacidad esquema de ajuste:

Logra 0,5-50 Ah cobertura de capacidad ajustando el tamaño del electrodo (50-200 mm), el número de capas de apilamiento (5-50 capas) y la densidad de la superficie (5-20 mg/cm²).

3. Proceso rápido conmutación:

Matrices de recubrimiento tiempo de reemplazoâ¤15min

Apilamiento/bobinado tiempo de cambio de modoâ¤30min

Sistema de materiales cambio de proceso de limpiezaâ¤2h

Monitoreo de datos sistema

Típico aplicaciones de investigación

1. Alta energía sistema de densidad:

Partido: NCM811 + electrodo negativo de carbono de silicio

Parámetros de diseño: densidad superficial 18 mg/cm², densidad de compactación 3,4 g/cm³

2. Carga rápida investigación del sistema:

Electrodo delgado diseño: espesor de revestimiento de 80μm

Corriente porosa aplicación de coleccionista

3. Estado sólido desarrollo de la batería:

Caliente integrado Módulo compuesto de prensado (presión 10 MPa, temperatura 80 ℃)

Especializado unidad de procesamiento para electrolito de sulfuro/óxido

La bolsa de iones de litio La solución de línea de laboratorio celular puede lograr una transición suave desde lo básico. investigación a la línea piloto agregando o eliminando módulos. el recomendado la inversión inicial es de aproximadamente RMB *** (excluidos los talleres limpios), y Los módulos de configuración se pueden seleccionar según las necesidades de investigación específicas.

TOB NUEVA ENERGÍA es comprometidos a crear soluciones y servicios de baterías que combinen con precisión para clientes globales. Basado en la batería inteligente desarrollada independientemente Sistema de gestión, nuestro equipo técnico proporciona a los clientes personalizado soluciones que cubren múltiples rutas técnicas como el fosfato de hierro y litio, baterías ternarias de litio y de estado sólido mediante modelado 3D, funcionamiento simulación de condición y análisis de modo de falla.