Awdur: Dany Huang, Ph.D.
Prif Swyddog Gweithredol ac Arweinydd Ymchwil a Datblygu, TOB New Energy
Cysylltwch â Dr Huang ar LinkedIn
Crynodeb Gweithredol a Phwyntiau Tecawe Allweddol
Mae gwasgu isostatig cynnes (WIP) yn defnyddio trochi hylif wedi'i gynhesu i gymhwyso pwysedd unffurf 360{-gradd, gan ddileu'r gwagleoedd rhyng-wynebol anhyblyg sy'n tagu dargludedd ïonig mewn batris cyflwr solet.
- ● Swyddogaeth Graidd:Yn disodli gwlychu electrolyt hylif gyda dwyseddu mecanyddol.
- ● Metrig Critigol:Yn cyflawni dwyseddau pelenni electrolyt solet ac electrod sy'n fwy na 98%.
- ● Naid Perfformiad:Yn rhoi hwb i ddargludedd ïonig o 10-5S/cm i > 10-3Postiad S/cm-yn pwyso.
- ● Paramedrau Safonol:Mae systemau WIP diwydiannol fel arfer yn gweithredu ar bwysedd hydrolig 300 MPa a thymheredd 80 gradd i 120 gradd.
Yr Hunllef Ryngwynebol
Rydych chi'n cydosod cell codyn cyflwr solet sylffid di-ffael. Roedd yr ystafell sych yn berffaith. Roedd y pentyrru yn fanwl gywir. Rydych chi'n cynnal y prawf sbectrosgopeg rhwystriant electrocemegol (EIS) cyntaf. Mae'r gwrthiant yn drychinebus.
Pam? Oherwydd nad yw solet yn gwlyb solet.
Yn wahanol i electrolytau hylif sy'n gorlifo pob mandwll microsgopig o electrod, mae electrolytau solet yn gadael bylchau rhyngwynebol enfawr. Mae gennych ronynnau catod anhyblyg wedi'u gwasgu yn erbyn gronynnau electrolyt solet anhyblyg. Mae'r bylchau aer microsgopig hynny'n gweithredu fel ynysyddion absoliwt. Maen nhw'n lladd eich trosglwyddiad ïon lithiwm.
Mae peirianwyr yn aml yn ceisio trwsio hyn trwy wasgu'r gell mewn gwasg hydrolig fflat safonol. Mae hwn yn gamgymeriad angheuol. Os ydych chi'n rhoi 250 MPa o bwysau unegaidd ar gell cyflwr solid anhyblyg, bydd y crynodiad straen anwastad yn tynnu eich haen electrolyt ceramig yn gorfforol. Mae'r gwahanydd yn torri. Rydych chi'n cael byr caled ar unwaith. Mae eich prototeip gwerth-miliwn o ddoleri wedi marw cyn ei ffurfio.
A yn erbyn B: Gwasg Fflat Uniaxial yn erbyn Gwasg Isostatig Cynnes
I ddatrys y broblem cyswllt solet, symudodd y diwydiant yn gyfan gwbl i'r Warm Isostatic Press (WIP). Gadewch i ni edrych ar y ffiseg pam mae gwasgu fflat yn methu.
- ● Gwasg Fflat Uniaxial:Yn cymhwyso grym o'r brig i lawr yn unig. Mae ffrithiant yn erbyn y waliau marw yn creu graddiant dwysedd enfawr. Mae canol eich cell yn mynd yn drwchus. Mae'r ymylon yn parhau i fod yn fandyllog.
- ● Gwasg Isostatig Cynnes (WIP):Yn newid y gêm yn gyfan gwbl. Rydych yn hwfro-selio'r gell. Rydych chi'n ei foddi mewn cyfrwng hylif wedi'i gynhesu (fel arfer olew mwynol neu doddiannau dŵr arbenigol). Mae'r llestr pwysedd yn cymhwyso pwysau hydrostatig enfawr o bob 360 gradd ar yr un pryd. Dim straen cneifio. Rydych chi'n cyflawni dwysedd perffaith, unffurf ar draws geometreg y gell gyfan.
-
Y Data: Cywasgu ar gyfer Dargludedd
Nid yw niferoedd yn dweud celwydd. Yn fy mhrofiad i yn dylunio llinellau peilot ar gyfer-celloedd y genhedlaeth nesaf, y gwahaniaeth cyn ac ar ôl triniaeth WIP yw'r gwahaniaeth rhwng arbrawf labordy a fethwyd a chynnyrch sy'n fasnachol hyfyw.
Dyma fatrics data nodweddiadol ar gyfer cell cyflwr sylffid wedi'i seilio ar 250 MPa ar 85 gradd :
| Metrig Perfformiad | Cyn Pwyso | Gwasg Fflat (250 MPa) | Gwasg Isostatig Cynnes (WIP) |
|---|---|---|---|
| Dwysedd electrolyte | 65% | 88% (Canol) / 75% (Ymyl) | >98% (Gwisg) |
| Dargludedd Ïonig | 1.5 x 10-5S/cm | 4.2 x 10-4S/cm | > 3.8 x 10-3S/cm |
| Ymwrthedd Rhyngwynebol | >500 Ω·cm2 | 150 Ω·cm2 | < 15 Ω·cm2 |
Mewnwelediad Peirianneg:Mae taro 300 MPa yn hawdd. Cynnal union 90 gradd y tu mewn i gyfrwng hylif dan bwysau mawr yw'r dagfa beirianyddol wirioneddol. Mae amrywiadau tymheredd wrth wasgu yn achosi meddalu rhwymwr anwastad. Cysylltwch â thîm technegol TOB New Energy i gael y manylebau mapio thermol ar gyfer eincyflenwr peiriant wasg isostatig diwydiannol cynneswedi'i gynllunio ar gyfer cynhyrchu peilot parhaus.
Cyrchu Offer WIP Diwydiannol
Mae angen cyflenwr dibynadwy i drosglwyddo o weisg â llaw ar raddfa'r labordy i beiriannau WIP awtomataidd. Ni allwch fforddio methiannau llestr pwysedd ar lawr eich ffatri.
Pan fyddwch yn cyflawni swmp-gaffael ar gyfer-cynhyrchu cyflwr solet, mae angen ffatri ffynhonnell arnoch sy'n deall cemeg batris, nid hydrolig yn unig. Rhaid i'r WIP integreiddio'n ddi-dor i'ch llif gwaith ystafell sych. Mae'n gofyn am lwytho basgedi awtomataidd, gwresogi hylif manwl gywir, a chylchoedd rhyddhau pwysau cyflym i wneud y mwyaf o fewnbwn. Ni all cwmnïau masnachu warantu y lefel hon o integreiddio system. Mae angen darparwr un contractwr arnoch chi.
 |
 |
Yn barod i gynyddu?
Ras offer yw masnacheiddio batri cyflwr solid. Fel ffatri ffynhonnell Tsieineaidd blaenllaw, mae TOB New Energy yn darparu'n gwbl integredigllinell gweithgynhyrchu un contractwr batri cyflwr solet. Rydym yn ymdrin â'r cynllun, yr ystafelloedd sych eithafol -50 gradd pwynt gwlith, a'r gosodiadau WIP trwm. Anfonwch eich nodau capasiti cyflwr solet atom heddiw, a chael prisiau cyfanwerthol uniongyrchol gan y peirianwyr sy'n adeiladu'r peiriannau mewn gwirionedd.
Cwestiynau Cyffredin (Mae Pobl hefyd yn Gofyn)
A oes gwir angen WIP arnaf ar gyfer batris cyflwr solet?
Oes. Oni bai eich bod yn adeiladu batris solet polymer sy'n gynhenid feddal, mae angen gwasgu isostatig ar unrhyw electrolyt solet ceramig, sylffid neu ocsid. Mae'n anochel y bydd gwasgu gwastad yn cracio haenau electrolyt anhyblyg.
Beth yw'r cyfrwng pwysau a ddefnyddir mewn Gwasg Isostatig Cynnes?
Mae'n dibynnu ar y gofyniad tymheredd. Ar gyfer gwasgu tymheredd amgylchynol neu isel, mae dŵr pur gydag atalyddion rhwd yn gyffredin. Ar gyfer gwasgu cynnes (80 gradd i 120 gradd), defnyddir olewau hydrolig arbenigol neu hylifau silicon i sicrhau trosglwyddiad gwres sefydlog heb ferwi.
A all WIP ymdrin â-celloedd cwdyn fformat mawr?
Oes. Mae llongau WIP diwydiannol yn cael eu haddasu yn ôl diamedr a dyfnder. Rydym fel mater o drefn yn dylunio llestri gwasgedd sy'n gallu cynnwys basgedi wedi'u pentyrru sy'n dal dwsinau o gelloedd cyflwr 100Ah solid ar yr un pryd ar gyfer cynhyrchiant trwybwn uchel.
