Trong làn sóng tăng tốc chuyển đổi cấu trúc năng lượng toàn cầu sang năng lượng tái tạo, pin lithium, như một chất mang chính của lưu trữ năng lượng hiệu quả, đang trải qua những thay đổi công nghệ sâu sắc trong các thành phần cốt lõi của chúng - các tế bào pin lithium .} và trường ứng dụng .
1 Đổi mới vật liệu: Động lực chính để vượt qua các tắc nghẽn hiệu suất
(1) Vật liệu điện cực tích cực: Chuyển từ truyền thống sang đổi mới đa dạng
Trong những ngày đầu, oxit coban lithium được sử dụng rộng rãi trong các tế bào pin lithium trong trường điện tử tiêu dùng do nền tảng điện áp cao và mật độ năng lượng . Tuy nhiên pin và lưu trữ năng lượng do độ an toàn cao, tuổi thọ dài và chi phí tương đối thấp . ngày nay, vật liệu ternary niken cao (như NCM811, NCA, v.v. 300Wh/kg, gần gấp đôi so với phosphate sắt lithium truyền thống, cải thiện đáng kể khả năng lưu trữ năng lượng của các tế bào pin lithium . do nhu cầu về phương tiện điện dài Kết hợp an toàn và chi phí thấp của phosphate sắt lithium với các đặc tính điện áp cao của oxit mangan lithium, và dự kiến sẽ trở thành vật liệu điện cực dương thế hệ tiếp theo .}
(2) Vật liệu điện cực âm: Theo đuổi công suất và độ ổn định cụ thể cao hơn
Than chì luôn là vật liệu chính cho điện cực âm của các tế bào pin lithium, với chi phí thấp, tiềm năng chèn lithium thấp và hiệu suất đạp xe tốt . Tuy nhiên, với nhu cầu ngày càng tăng về mật độ năng lượng pin. với khả năng cụ thể về mặt lý thuyết của chúng lên tới 4200mAh/g, gấp hơn 10 lần so với than chì . Tuy nhiên, silicon trải qua quá trình mở rộng khối lượng đáng kể (lên tới 300% -400%) Bằng cách phân tán đồng đều các hạt silicon nano trong ma trận carbon, sử dụng tính linh hoạt của vật liệu carbon để đệm sự thay đổi thể tích của silicon và tăng cường độ dẫn, giải quyết hiệu quả vấn đề này . .
2 Tối ưu hóa thiết kế kết cấu: Cải thiện hiệu suất toàn diện của pin pin
(1) Sự phát triển sáng tạo của các quá trình cán và cuộn dây
Trong sản xuất tế bào pin, cán và cuộn dây là hai phương pháp quy trình chính . Quá trình cuộn dây truyền thống có lợi thế của hiệu quả sản xuất cao và chi phí thiết bị thấp . Tuy nhiên, khi sản xuất các tế bào pin lớn, có thể tạo ra các vấn đề như vậy. Tiếp xúc giữa các điện cực đồng nhất, phân phối hiện tại ổn định hơn và hoạt động tốt trong việc cải thiện mật độ năng lượng và tuổi thọ của pin, đặc biệt phù hợp với các kịch bản ứng dụng cao cấp đòi hỏi phải có sự an toàn và hiệu suất cao . Công nghệ laminating loại swing, với tốc độ tối đa lên đến 0 . 6s . Giai đoạn thứ hai có kế hoạch tăng tốc độ lên 0,45 giây và giai đoạn thứ ba sẽ phát triển thiết bị tăng tốc độ cao.
(2) Thăm dò và áp dụng các cấu trúc tế bào mới
Để tăng cường hơn nữa hiệu suất của các tế bào pin, các thiết kế cấu trúc mới tiếp tục xuất hiện . trong số đó, CTP (Cell to Pack) và CTC (Cell to Chassis) đã thu hút nhiều sự chú ý . Việc sử dụng và mật độ năng lượng, và tăng mật độ năng lượng của bộ pin lên 10% -15% . công nghệ CTC đi xa hơn bằng cách tích hợp pin trực tiếp vào khung xe Xe . Tesla đã dẫn đầu trong việc áp dụng công nghệ CTC trong một số mô hình của nó, tăng phạm vi của xe lên 10% -20% và dẫn đầu xu hướng phát triển của ngành .}
3 Nâng cấp quy trình sản xuất: Đảm bảo chất lượng tế bào và tính nhất quán
(1) Quá trình chuẩn bị điện cực chính xác cao
Chuẩn bị điện cực là một bước quan trọng trong việc sản xuất các tế bào pin lithium, ảnh hưởng trực tiếp đến tính nhất quán của hiệu suất của tế bào . Quá trình phủ điện cực truyền thống có các vấn đề như độ dày không đồng đều và phân phối hạt không nhất quán, dẫn đến các phần phản ứng khác nhau. Lớp phủ và lớp phủ được sử dụng rộng rãi, có thể đạt được điều khiển chính xác độ dày lớp phủ điện cực, với độ lệch được kiểm soát trong vòng ± 2 μ m, cải thiện đáng kể tính đồng nhất và tính nhất quán của lớp phủ điện cực . Mật độ năng lượng . Ví dụ, trên dây chuyền sản xuất tế bào pin lithium quy mô lớn, việc sử dụng lớp phủ khe và công nghệ ép cuộn có độ chính xác cao làm tăng mật độ năng lượng của các tế bào lên 10%-15
(2) Sản xuất thông minh và kiểm soát chất lượng
Với sự phát triển của ngành công nghiệp 4 . 0 và công nghệ sản xuất thông minh, sản xuất pin lithium đang chuyển sang trí thông minh . trong quá trình sản xuất, thiết bị tự động hóa và robot được giới thiệu để đạt được các hoạt động của con người trong các hoạt động của con người và các khía cạnh tương tự như vậy. Trí tuệ nhân tạo, thu thập và phân tích dữ liệu theo thời gian thực về quy trình sản xuất có thể được thực hiện và các mô hình dự đoán chất lượng có thể được thiết lập để phát hiện các vấn đề tiềm ẩn trong quá trình sản xuất và đạt được kiểm soát chất lượng chính xác ., ví dụ, bằng cách sử dụng các công cụ hoạt động của máy bay. giảm 30% -50%, cải thiện hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.