Потенциални дефекти на изолацията във всеки процес на производство на литиеви батерии, техните причини и разтвори.

По време на процеса на производство на литиеви батерии, дефектите на изолацията и замърсяването на чуждите вещества са ключови проблеми, засягащи безопасността и консистенцията на батерията. По -долу е систематичен анализ на потенциалните рискове във всеки процес от гледна точка на процеса, заедно с целеви решения:

1. Замърсяване с метални частици

Типове:Метални отломки като Fe, Cu, Al и др.

Причини:

* Суровини (например NCM Powder), които не са подложени на магнитна филтрация.

* Абразия на смесително оборудване (например планетарни миксери), генериращо метални частици.

* Въвеждане на метални отломки от инструменти по време на ръчни операции.

Решения:

* Използвайте многоетапна система за магнитна филтрация (например редки земни магнитни пръти) с точност на филтрация до 5 μm.

* Сменете компонентите на оборудването, съдържащо суспензията с кетон или полиетер етер кетон (PEEK).

* Създаване на строги протоколи за управление на инструменти, забранявайки на металните инструменти да влизат в производствената линия.

2. Остатъци от органични примеси

Типове:Ръкавични влакна, частици уплътнител

Причини:

* Операторите, които не носят антистатични костюми за чиста стая.

* Стареене и откъсване на уплътняващи пръстени на оборудването.

Решения:

* Изпълнете управление на чиста стая от клас A (ISO 7), оборудвано с въздушни душове.

* Редовно проверявайте уплътненията на оборудването и използвайте Fluororubber материали, за да подобрите устойчивостта на корозия.

1. Неравномерна дебелина на покритието

Типове:Дебели ръбове, кухи петна в центъра

Причини:

* Покриване на отклонение на пропастта на главата на главата> ± 5 μm.

* Колекция на вискозитета на суспензията> 10% (напр. Поради забавено откриване на твърдо съдържание).

Решения:

Въведете лазерни дебелини (точност: ± 1 μm) за регулиране на затворено в реално време на позициониране на острието.

Използвайте система за хранене с двойно захранване, за да стабилизирате налягането на суспензия за доставка.

2. Замърсяване на чуждестранната материя

Типове:Прах, смазочни материали

Причини:

* Отлагане на прах, причинено от запушени филтри за фурна.

* Смазване на изтичане на масло от лагери на главата.

Решения:

* Почистете филтрира на фурната на всеки 4 часа и инсталирайте сензори за диференциално налягане за ранно предупреждение.

* Сменете смазките на движещите се части с мазнина от хранителни стоки.

1. Остатъци от разтворители

Типове:Органични разтворители като NMP, DME и др.

Причини:

* Недостатъчна температура на сушене (напр.<120°C).

* Проектирайте недостатъци в системата за циркулация на горещ въздух (скорост на въздуха<2 m/s).

Решения:

* Внедряване на инфрачервена спектроскопия за онлайн откриване, контролиране на нивата на остатъци към<0.1%.

* Оптимизирайте дизайна на въздушния канал на фурната, за да осигурите равномерност на температурата в рамките на ± 2 градуса.

2. Окисляване на електрода

Типове:Сгъстяване на алуминиевия слой на оксид на алуминиевото фолио.

Причини:

* Сушена среда Срейте на роса> -40 степен.

* Време на експозиция на електрода> 10 минути.

Решения:

* Въведете система за сушене, защитена от азот със съдържание на кислород <5 ppm.

* Използвайте непрекъсната линия за сушене, за да сведете до минимум ръчната намеса.

1. Прекомерни бури

Типове:Метални бури (медно фолио/алуминиево фолио)

Причини:

* Износване на инструмента (радиус на ръба на острието> 2 μm).

* Термично напрежение, генерирано при скорост на отрязване> 150м/мин.

Решения:

* Използвайте остриета с диамантено покритие, увеличавайки живота си с 5 пъти.

* Приложете технологията за лазерна прорез (ширина на импулса <10ns), постигайки бури, по -малко или равни на 2 μm.

2. Замърсяване на праха

Типове:Активни материални частици

Причини:

＊ Неспазване на вакуумирането на праха незабавно след отрязване.

＊ Лоша адхезия върху повърхностите на електрода (напр. Недостатъчно съотношение на свързващо вещество).

Решения:

＊ Инсталирайте отрицателна система за събиране на прах на под налягане с скорост на въздуха> 10 m/s.

＊ Оптимизирайте процеса на календация, за да увеличите плътността на електрода до над 2.2 g/cm³.

1. Бръчки за сепаратор

Типове:Напречни/надлъжни бръчки

Причини:

＊ Нестабилни колебания на размотаване на напрежение> 5%.

＊ Отклонение за концентричност на вала на валката> 5км.

Решения:

＊ Изпълнете управление на затворен контур с помощта на магнитни прахови спирачки и сензори за напрежение.

＊ Редовно калибрирайте намотващия вал, за да поддържате изтичане под 3 μm.

2. Вграждане на чуждестранна материя

Типове:Влакна, заваръчна шлака

Причини:

＊ Плаващи отломки в околната среда (напр. Нетъкани фрагменти от плат).

＊ Метални пръски, генерирани по време на заваряване в раздел.

Решения:

＊ Влажността на семинара за контрол при 30% -40% RH за намаляване на статичната адхезия.

＊ Инсталирайте защитни екрани за лазерно заваряване на заваръчни станции, постигайки скорост на улавяне на пръскания от> 99%.

1. Замърсяване с електролит

Типове:Влага, метални йони

Причини:

＊ Електролитна среда за съхранение на DEW точка> -40 степен.

＊ Непълно почистване на инжекционния тръбопровод.

Решения:

＊ Използвайте технологията за сушене на литиево молекулярно сито, за да поддържате съдържанието на влага <5 ppm.

＊ Циркулирайте DME разтворителя през инжекционния тръбопровод три пъти преди инжектиране.

2. Влошаване на обема на инжектирането на инжектиране

Типове:Прекалено пълнене или недостатъчно запълване

Причини:

＊ Точност на измерване на помпата <0. 1% fs.

＊ Електролитен вискозитет Флуктуриране с изменение на температурата> 5%.

Решения:

＊ Оборудвайте с метри от масови потоци (точност: ± 0. 05%).

＊ Инсталирайте система за постоянна температура (25 ± 1 градус) за резервоара за съхранение на електролит.

1. Остатъци от газ

Типове:Co₂, h₂

Причини:

＊ Генериране на газ поради разлагане на филми на SEI по време на формирането.

＊ Непълно дегазиране (напр. Ниво на вакуум> 10⁻³ PA).

Решения:

＊ Изпълнение на протокол за стъпаловидна формация (напр. {{0}}. 1C → 0. 3C → 0.5C).

＊ Инсталирайте каталитични устройства за изгаряне в застаряващи стаи, постигайки ефективност на лечението> 99%.

2. аномалии на напрежението

Типове:Спад на напрежението поради саморазрязване

Причини:

＊ Вътрешни микро-къси вериги (напр. Метални частици, проникващи в сепаратора).

Решения:

＊ Въвеждане на модели за прогнозиране на саморазряд на AI с точност до ± 0. 5% на месец.

＊ Провеждайте рентгенови проверки след стареене, постигайки степента на откриване на чуждестранни вещества> 95%.

Процес на почистване на атомно ниво

Технологията за почистване на плазмата (напр. O₂ плазма) се използва за отстраняване на замърсители на нано ниво от повърхността на електродите.

Интелигентна система за откриване

Интеграцията на машинното зрение (разделителна способност: 1 μm) и AI алгоритми позволява класификация на дефекти в реално време.

Самоотвръщане на материалната система

Добавянето на фероценови производни във филма SEI позволява автоматично възстановяване на дефекти, когато филмът SEI се счупи.

Контрол на дефектите на изолацията и чужд материя в клетките на литиевата батерия трябва да се придържат към принципа на „Първо предотвратяване, откриване на второ“. Чрез оптимизация на материалите (напр. Електролити на твърдо състояние), иновации на процесите (напр. Лазерно отрязване) и интелигентно управление (напр. Цифрови близнаци), рискът от замърсяване на чуждите вещества може да бъде намален до по-долу 0. 1 ppm. В бъдеще, с широкото използване на базирани на AI инспекция на качеството и технологии за характеристика на SITU, производството на клетки на батерията ще се насочи към целта на „нулеви дефекти“.