Galimi izoliacijos defektai kiekviename ličio akumuliatoriaus ląstelių gamybos procese, jų priežastys ir sprendimai.

Ličio akumuliatorių ląstelių gamybos proceso metu izoliacijos defektai ir užsienio medžiagų užterštumas yra pagrindinės problemos, turinčios įtakos akumuliatoriaus saugumui ir nuoseklumui. Toliau pateikiami sisteminė galimo rizikos analizė kiekviename procese iš proceso perspektyvos kartu su tiksliniais sprendimais:

1. Metalo dalelių užteršimas

Tipai:Metalinės šiukšlės, tokios kaip FE, Cu, AL, ir kt.

Priežastys:

* Žaliavos (pavyzdžiui, NCM milteliai), kuriuose nėra magnetinio filtravimo.

* Maišymo įrangos (pvz., Planetų maišytuvų) dilimas, generuojantis metalines daleles.

* Metalinių šiukšlių įvedimas iš įrankių rankiniu būdu.

Sprendimai:

* Naudokite kelių pakopų magnetinio filtravimo sistemą (pavyzdžiui, retųjų žemės magnetinius strypus), kurių filtravimo tikslumas yra iki 5 μm.

* Pakeiskite srutų kontaktinių įrangos komponentus keraminėmis arba polieterio eterio ketono (PEEK) medžiagomis.

* Sukurkite griežtus įrankių valdymo protokolus, uždraudžiančius metalo įrankius patekti į gamybos liniją.

2. Organinių priemaišų likučiai

Tipai:Pirštinių pluoštai, sandariklio dalelės

Priežastys:

* Operatoriai nenešioja antistatinių švarios kambarių kostiumų.

* Įrangos sandarinimo žiedų senėjimas ir atsiribojimas.

Sprendimai:

* Įdiekite A klasės „Cleanroom Management“ (ISO 7) su oro dušais.

* Reguliariai apžiūrėkite įrangos sandariklius ir naudokite fluororuberio medžiagas, kad padidintumėte atsparumą korozijai.

1. Netolygus dangos storis

Tipai:Storos kraštai, tuščiaviduriai dėmės centre

Priežastys:

* Dangos galvos ašmenų tarpo nuokrypis> ± 5 μm.

* Srutų klampumo svyravimas> 10% (pvz., Dėl atidėto kieto kiekio aptikimo).

Sprendimai:

Įveskite lazerio storio matuoklius (tikslumas: ± 1 μm), kad realiojo laiko uždaros ciklo pritaikymas ašmenų padėties nustatymui.

Norėdami stabilizuoti srutų pristatymo slėgį, naudokite dviejų varžtų šėrimo sistemą.

2. Užteršimas užsienio reikalų

Tipai:Dulkės, įrangos tepalai

Priežastys:

* Dulkių nusėdimas, kurį sukelia užsikimšę orkaitės filtrai.

* Tepimo alyvos nutekėjimas iš dangos galvučių guolių.

Sprendimai:

* Valykite orkaitės filtrus kas 4 valandas ir įdiekite diferencialinius slėgio jutiklius, kad galėtumėte anksti įspėti.

* Pakeiskite judančių dalių tepalus maisto lygio tepalais.

1. Tirpiklio likučiai

Tipai:Organiniai tirpikliai, tokie kaip NMP, DME ir kt.

Priežastys:

* Nepakankama džiovinimo temperatūra (pvz.,<120°C).

* Dizaino trūkumai karšto oro cirkuliacijos sistemoje (oro greitis<2 m/s).

Sprendimai:

* Įdiekite infraraudonųjų spindulių spektroskopiją internetiniam aptikimui, kontroliuojant likučių lygius iki<0.1%.

* Optimizuokite orkaitės oro latako dizainą, kad būtų užtikrintas temperatūros vienodumas ± 2 laipsnių.

2. Elektrodo oksidacija

Tipai:Aliuminio folijos paviršiaus oksido sluoksnio sustorėjimas.

Priežastys:

* Džiovinimo aplinkos rasos taškas> -40 laipsnis.

* Elektrodo ekspozicijos laikas> 10 minučių.

Sprendimai:

* Įveskite azoto apsaugotą džiovinimo sistemą, kurios deguonies kiekis <5 ppm.

* Norėdami sumažinti rankinę intervenciją, naudokite nuolatinę džiovinimo liniją.

1

Tipai:Metalinės urvos (vario folija/aliuminio folija)

Priežastys:

* Įrankio nusidėvėjimas (ašmenų krašto spindulys> 2μm).

* Šiluminis įtempis, susidarantis, kai pjaustymo greitis> 150 m/min.

Sprendimai:

* Naudokite deimantus dengtus peiliukus, padidindami gyvenimo trukmę 5 kartus.

* Taikykite lazerio pjaustymo technologiją (impulsų plotį <10NS), pasiekdami mažesnius ar lygius 2 μm.

2. Dulkių užterštumas

Tipai:Aktyvios medžiagos dalelės

Priežastys:

＊ nesugebėjimas greitai išsiurbti dulkių po pjūvio.

＊ Prastas elektrodo paviršių sukibimas (pvz., Nepakankamas rišiklio santykis).

Sprendimai:

＊ Įdiekite neigiamo slėgio dulkių surinkimo sistemą, kurios oro greitis yra> 10 m/s.

＊ Optimizuokite kalendrinimo procesą, kad elektrodų tankis padidėtų iki 2,2 g/cm³.

1. Separato raukšlės

Tipai:Skersinės/išilginės raukšlės

Priežastys:

＊ Nestabilus atsipalaidavimo įtempimo svyravimai> 5%.

＊ Važiavimo veleno koncentracijos nuokrypis> 5 μm.

Sprendimai:

＊ Įdiekite uždaro ciklo valdymą, naudodamiesi magnetinių miltelių stabdžiais ir įtempimo jutikliais.

＊ Reguliariai kalibruokite apvijos veleną, kad bėga būtų mažesnė nei 3μm.

2. Užsienio reikalų įterpimas

Tipai:Pluoštai, suvirinimo šlako

Priežastys:

＊ Plūduriuojančios šiukšlės aplinkoje (pvz., Neaustiniai audinių fragmentai).

＊ Metalo purslai, sugeneruoti suvirinant skirtuką.

Sprendimai:

＊ Valdymo dirbtuvių drėgmė esant 30% -40% RH, kad sumažintumėte statinį sukibimą.

＊ Įdiekite lazerio suvirinimo apsauginius ekranus suvirinimo stotyse, pasiekdami> 99%.

1. Elektrolitų užteršimas

Tipai:Drėgmė, metalo jonai

Priežastys:

＊ Elektrolitų laikymo aplinkos rasos taškas> -40 laipsnis.

＊ Neužbaigtas įpurškimo vamzdyno valymas.

Sprendimai:

＊ Naudokite ličio molekulinio sieto džiovinimo technologiją, kad išlaikytumėte drėgmės kiekį <5 ppm.

＊ Cirkite DME tirpiklį per injekcijos vamzdyną tris kartus prieš injekciją.

2. Injekcijos tūrio nuokrypis

Tipai:Perpildymas ar nepakankamas užpildymas

Priežastys:

＊ Matavimo siurblio tikslumas <0. 1% fs.

＊ Elektrolitų klampumo svyravimas, kai temperatūros kitimas> 5%.

Sprendimai:

＊ Įrengkite masės srauto matuoklius (tikslumas: ± ± 0. 05%).

＊ Įdiekite pastovią temperatūros sistemą (25 ± 1 laipsnį) elektrolitų laikymo bakui.

1. Dujų likučiai

Tipai:CO₂, H₂

Priežastys:

＊ Dujų susidarymas dėl SEI plėvelės skilimo formavimo metu.

＊ Neužbaigtas degazavimas (pvz., Vakuuminis lygis> 10⁻³ PA).

Sprendimai:

＊ Įdiekite pakopinį formavimo protokolą (pvz., {{{0}}}. 1c → 0. 3c → 0,5c).

＊ Įdiekite katalizinio degimo įtaisus senėjimo patalpose, pasiekdami gydymo efektyvumą> 99%.

2. Įtampos anomalijos

Tipai:Įtampos kritimas dėl savęs įkrovos

Priežastys:

＊ Vidinės mikro-trumpos grandinės (pvz., Metalinės dalelės, prasiskverbiančios į separatorių).

Sprendimai:

＊ Įdėkite AI pagrįstus savęs įkrovos numatymo modelius, kurių tikslumas yra iki ± 0. 5% per mėnesį.

＊ Atlikite rentgeno tikrinimus po senėjimo, pasiekdami užsienio medžiagų aptikimo procentą> 95%.

Atominio lygio valymo procesas

Plazmos valymo technologija (pvz., O₂ plazma) naudojama nano lygio teršalams pašalinti iš elektrodų paviršiaus.

Intelektuali aptikimo sistema

Mašinos matymo integracija (skiriamoji geba: 1 μm) ir AI algoritmai leidžia realiojo laiko klasifikacijai klasifikuoti defektus.

Savarankiškos medžiagos sistema

Feroceno darinių pridėjimas SEI plėvelėje leidžia automatiškai taisyti defektus, kai SEI plėvelė nutrūksta.

Ličio akumuliatorių ląstelių izoliacijos defektų kontrolė ir svetimos medžiagos turi laikytis „pirmiausia prevencijos, aptikimo antros“ principo. Per medžiagų optimizavimą (pvz., Kietojo kūno elektrolitus), proceso naujoves (pvz., Lazerio pjovimą) ir intelektualųjį valdymą (pvz. Ateityje, plačiai naudojant AI pagrįstą kokybės patikrinimą ir in situ apibūdinimo technologijas, akumuliatorių ląstelių gamyba judės link „nulinio defektų“ tikslo.