Wie entwirft man eine Laborlinie für Lithium-Ionen-Pouchzellen?

Bevor wir eine Batterieproduktionslinie entwerfen, müssen wir mehrere Aspekte umfassend berücksichtigen einschließlich Produkt, Kapazität, Prozess, Ausrüstung, Vorschriften, Lieferkette, Kosten, Sicherheit, Umweltschutz, Qualitätskontrolle, Anlagenlayout, Automatisierung, Datenmanagement, Wartung, Personalwesen, Projektmanagement und Markt usw. Wir stellen sicher, dass alle Faktoren berücksichtigt werden, die die Produktionslinie beeinflussen können Design werden abgedeckt, um Kunden bei der Erstellung eines umfassenden und detaillierten Plans zu unterstützen.

Hier geben wir eine Beispiel mit einer größeren Abdeckung: Angenommen, der Kunde möchte eine Lithium-Ionen-Pouchzellen-Laborlinie entwerfen, die mit verschiedenen Materialien kompatibel ist Systeme, Kapazitäten, Größen und andere Parameter.

Zuerst müssen wir es tun Finden Sie die spezifischen Bedürfnisse der Benutzer heraus. Kunden können akademisch tätig sein Forschung oder Entwicklung neuer Batterien im Unternehmen, was beides erfordert flexible experimentelle Plattform für verschiedene Tests und Optimierungen.

ZweitensDie Der Kunde erwähnte „Kompatibilität mit verschiedenen Materialsystemen, Kapazität, Größe und andere Parameter“, so muss diese Laborlinie sein hochgradig anpassbar und modular. Es kann notwendig sein, positiv zu berücksichtigen und negative Elektroden aus verschiedenen Materialien, Elektrolyten und verschiedenen Batterien Größen. Wir müssen sicherstellen, dass jeder Link im Designplan leicht geändert werden kann Parameter wie Schichtdicke und Materialverhältnis bei der Elektrode Vorbereitung und Größenanpassung während der Montage.

Drittens müssen wir Aufschlüsselung der Hauptkomponenten der Batterie-Laborlinie. Normalerweise ist die Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien umfasst Schritte wie die Elektrode Vorbereitung, Batteriemontage, Flüssigkeitsinjektion, Verpackung und Bildung Testen. Jeder Schritt erfordert einen modularen Aufbau, damit Parameter angepasst werden können. Zum Beispiel in der Elektrodenvorbereitungsphase der Düsenkopf des Beschichters muss austauschbar sein, um sich an unterschiedliche Schlämme und Beschichtungsdicken anzupassen; Der Druck der Rollenpresse kann zur Steuerung der Elektrode eingestellt werden Dichte.

Viertens ist es das Kompatibilität des Materialsystems. Kunden möchten möglicherweise etwas anderes testen positive und negative Elektrodenmaterialien wie ternäres Lithiumeisen Phosphat, Silizium-Kohlenstoff-Negativelektrode usw. Daher die Batterie Die Laborlinie muss in der Lage sein, die Aufschlämmungsvorbereitung verschiedener Arten zu bewältigen Materialien und erfordern möglicherweise mehrere Mischausrüstungssätze oder Mischtanks die leicht zu reinigen und auszutauschen sind. Was den Elektrolyten betrifft, das Füllsystem muss in der Lage sein, sich an verschiedene Formeln anzupassen, und erfordert möglicherweise auch eine Umgebung durch Inertgas geschützt.

Fünftens, in Bezug auf Kapazitätsdesign: Die Kapazität von Pouch-Zellen wird hauptsächlich durch die Kapazität bestimmt Elektrodenfläche und -dicke. Daher ist die Pouch-Zell-Laborlinie erforderlich um Elektroden unterschiedlicher Größe schneiden zu können und kann mit einem ausgestattet sein verstellbarer Fräser. Gleichzeitig ist die Wahl des Stapel- oder Wickelverfahrens möglich wirkt sich auch auf die Kapazität aus und erfordert modulare Montageausrüstung erleichtern den Prozesswechsel.

Sechstens Sicherheit und Flexibilität ist ebenfalls wichtig. Die Laborumgebung erfordert möglicherweise Achten Sie insbesondere bei der Handhabung auf Einrichtungen wie explosionsgeschützte und trockene Räume Batterieelektrolyte. Darüber hinaus muss das Datenerfassungssystem dazu in der Lage sein Zeichnen Sie verschiedene Parameter für die anschließende Analyse auf, was für entscheidend ist Untersuchung der Einflussfaktoren in verschiedene Richtungen.

Siebtens, Sie dürfen Sie müssen auch die Möglichkeit zukünftiger Upgrades in Betracht ziehen, z. B. eine Reservierung Schnittstellen zur Integration neuer Technologien oder zur Erhöhung des Grads von Automatisierung. Auch die Kosten sind ein Faktor. Kunden können in akademischen Einrichtungen sein Da die Budgets begrenzt sind, muss bei der Auswahl der Ausrüstung beides berücksichtigt werden Leistung und Preis.

Achter,Kunden dürfen Anforderungen wie die Wartbarkeit des nicht explizit erwähnen Ausrüstung, Bedienerschulung und Einhaltung relevanter Sicherheitsstandards. Auch diese versteckten Probleme müssen bei der Gestaltung berücksichtigt werden, etwa ob ob das Gerät leicht zu reinigen ist, ob das Modul leicht auszutauschen ist und ob eine ausführliche Bedienungsanleitung vorhanden ist.

Abschließend zusammenfassen Die Entwurfspunkte jedes Moduls stellen sicher, dass jeder Schritt über Parameter verfügt Einstellbarkeit, Materialkompatibilität und der Gesamtprozess ist effizient und flexibel. Gleichzeitig muss der Anwendungsszenarioteil abgedeckt werden verschiedene Forschungsrichtungen, wie hohe Energiedichte, schnelles Laden, Festkörperbatterien usw., um die breite Anwendbarkeit der zu demonstrieren Laborlinie.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Nachfolgend finden Sie eine modulare und anpassbare Laborlinie mit Lithium-Ionen-Pouchzellen Design-Framework, das für Forschungsszenarien mit unterschiedlichen Anforderungen geeignet ist Materialsysteme und Kapazitätsanforderungen:

Gesamtdesign Konzept

1. Modular Architektur: Jeder Prozess ist mit unabhängigen Modulen zur Unterstützung ausgestattet schnelle Parameteranpassung und Prozessumschaltung.

2. Parameter geöffnet System: Elektrodengröße, Materialformel und Prozessparameter können alle sein digital gesteuert.

3. Daten Rückverfolgbarkeitssystem: integrierte Prozessparameter-Leistungsdatenbank, Unterstützung der KI-Analyse.

4. Sicherheit Schutzstufe: explosionsgeschützter Trockenraum + Handschuhfachsystem (Taupunktâ¤-40â).

Kernprozess Module und technische Parameter

1. Elektrode Vorbereitungssystem

Mischen der Gülle Einheit:

Doppelplanetengetriebe Mixer (austauschbarer Tank mit 0,5-10 l Fassungsvermögen)

Temperatur Regelbereich: -20â~80â (geeignet für Lösungsmittel auf Wasser-/Ölbasis)

Vakuum:â¤1kPa (optionaler Atmosphärenschutz)

Lackierwerk:

Austauschbar Düsenkopfbeschichter (Breite 50–200 mm verstellbar)

Nassfilm Dicke: 50–500 μm (Genauigkeit ± 2 μm)

Trocknen Temperatur: Raumtemperatur – 150 °C (Gradient). Temperaturregelung)

Kalandereinheit:

Servodruck Steuerung (0-10T einstellbar)

Oberflächendichte Regelgenauigkeit: ±0,5 mg/cm²

Unterstützung heiß Drücken (Raumtemperatur-120â)

2. Batterie Montagesystem

Elektrode Verarbeitung:

Laserschneiden Maschine (programmierbares Design der Batterielaschenform)

Elektrodenblatt Größe: 30×30 mm bis 200×200 mm

Stapeln/Aufwickeln Einheit:

Modulares Schalten Design (unterstützt Z-förmiges Stapeln/Wickeln)

Ausrichtung Genauigkeit: ±0,1 mm

Vakuumadsorptionsplattform (Anti-Falten)

Verpackungssystem:

Impuls-Heißsiegelgerät (einstellbare Temperatur 200–300 °C)

Verpackung Druck: 0,1–1 MPa

Unterstütztes Aluminium Dicke der laminierten Folie: 80–150 μm

3. Flüssig Injektions- und Formationssystem

Elektrolyt Behandlung:

Vakuumfüllung Maschine (Flüssigkeitsinjektionsvolumen 0,5–10 ml Genauigkeit ± 1 %)

Unterstützungsflüssigkeit/Gel Elektrolyt

Inertgas Schutz (0ââ¤1ppm)

Formation Ausrüstung:

Mehrkanaltest System (0,005 °C bis 5 °C einstellbar)

Druckvorrichtung: 0-50kg einstellbar

Erweiterung Überwachung (Genauigkeit der Laserdickenmessung ± 1 µm)

Schlüsseltechnisch Innovationen

1. Material Kompatibilitätsdesign:

Positive Elektrode Kompatibilität: NCM/NCA/LFP/Lithium-reiche Manganbasis usw.

Negative Elektrode Kompatibilität: Graphit/Silizium-Kohlenstoff/Metall-Lithium usw.

Elektrolyt Kompatibilität: flüssiger/fester Elektrolyt (maximale Spannungsfestigkeit 5 V)

2. Kapazität Anpassungsschema:

Erreichen Sie 0,5–50 Ah Kapazitätsabdeckung durch Anpassen der Elektrodengröße (50–200 mm), der Anzahl der Stapelschichten (5–50 Schichten) und die Oberflächendichte (5–20 mg/cm²).

3. Schneller Prozess Schalten:

Beschichtungsdüse Austauschzeitâ¤15min

Stapeln/Aufwickeln Modusumschaltzeitâ¤30min

Materialsystem Reinigungsprozess umschaltenâ¤2h

Datenüberwachung System

Typisch Forschungsanträge

1. Hohe Energie Dichtesystem:

Übereinstimmung: NCM811 + Negative Silizium-Kohlenstoff-Elektrode

Designparameter: Oberflächendichte 18 mg/cm², Verdichtungsdichte 3,4 g/cm³

2. Schnelles Laden Systemforschung:

Dünne Elektrode Ausführung: 80μm Schichtdicke

Porenstrom Collector-Anwendung

3. Festkörper Batterieentwicklung:

Integriert heiß Pressverbundmodul (Druck 10 MPa, Temperatur 80 °C)

Spezialisiert Aufbereitungseinheit für Sulfid-/Oxid-Elektrolyt

Der Lithium-Ionen-Beutel Zelllabor-Linienlösung kann einen reibungslosen Übergang von der Grundlinie erreichen Forschung zur Pilotlinie durch Hinzufügen oder Entfernen von Modulen. Die empfohlene Die Anfangsinvestition beträgt ungefähr RMB *** (ohne saubere Werkstätten) und Die Konfigurationsmodule können je nach spezifischem Forschungsbedarf ausgewählt werden.

TOB NEUE ENERGIE ist engagiert sich für die Entwicklung passgenauer Batterielösungen und Dienstleistungen für globale Kunden. Basierend auf der unabhängig entwickelten intelligenten Batterie Managementsystem, unser technisches Team bietet Kunden maßgeschneiderte Lösungen, die mehrere technische Wege abdecken, wie Lithiumeisenphosphat, ternäre Lithium- und Festkörperbatterien durch 3D-Modellierung, Betrieb Zustandssimulation und Fehlermodusanalyse.