ʻO nā mea hana Pākē-CATL e paʻa ana i 37.9% ka māhele honua, BYD ma 17.2%-ua loaʻa i nā kūlana kumu kūʻai ma o ka nui a me ke kaʻina hana oʻo a nā poʻe ʻē aʻe e hakakā nei e hana hou. No nā mea kūʻai aku, ʻaʻole pono ka "kūʻai i ka Pākē." Pono ʻoe e hoʻokaʻawale i ka pono maoli mai ka ʻoki kihi-

Electrode Manufacturing

E holo ana ka hana electrode ma kahi o 45% o ka nui o ke kumukūʻai hana. Hoʻokumu kēia māhele i nā hiʻohiʻona electrochemical ʻaʻole hiki ke hoʻoponopono ʻia ke kaʻina hana i lalo.

Hoʻomākaukau Slurry

Hoʻomaka ka hana me ka hui ʻana o ka slurry. Hoʻohui ʻia nā mea hana ʻo Cathode i nā mea hana -lithium cobalt oxide (LiCoO₂), lithium iron phosphate (LFP), a i ʻole nickel-manganese-cobalt (NMC)-me ke kalapona ʻeleʻele ma ke ʻano he mea hoʻoheheʻe a me ka mea hoʻopaʻa PVDF i hoʻoheheʻe ʻia i loko o ka solvent NMP. Hoʻohana nā ʻanode i ka graphite me ka mānoanoa CMC a me ka mea hoʻopili SBR i nā ʻōnaehana kumu wai.

ʻElua -hui hui: hoʻomaloʻo mua e wāwahi i nā agglomerates, a laila pulu no ka hoʻopuehu like ʻana. ʻO nā kūlana momi i ka wā o ka hui ʻana (ma kahi o 0.01 mbar) e hoʻoneʻe i ka ea i hoʻokomo ʻia i mea e hana ʻole ai i nā hemahema o ka uhi ʻana i lalo. Me he mea lā he kikoʻī-a hiki i ka wā e hoʻoponopono ai ʻoe i nā pilikia porosity i loko o nā pūnaewele i hoʻopau ʻia.

Hoʻokumu ka ʻikepili binder i kahi kālepa ʻenehana maoli. E hoʻemi i ka nui o ka ikehu. E hele haʻahaʻa loa a hāʻule ka hoʻopili ʻana i ka wā kaʻa kaʻa. Noho nā kūlana ʻoihana ma kahi o 5% PVDF no nā cathodes a me 6% CMC/SBR no nā anodes, akā pono kēia i ka hoʻoponopono ʻana ma muli o nā ʻano mea ʻeleʻele. Ua ʻike maikaʻi nā mea hana akamai i kā lākou mau mea e hiki ai ke pana i kēia mau palena. ʻO ka poʻe ʻike liʻiliʻi e kope i nā pepa kikoʻī a manaʻolana i ka maikaʻi.

Ka uhi ʻana

ʻOi aku ka mana o ka hana ʻana o ka pākaukau mana. Loaʻa i ke ala ka like ʻana o ka mānoanoa i loko o 3 micrometers -pono ke hoʻoholo pololei ka hoʻouka uila. Holo ka uhi pulu 100-300μm mānoanoa, hoʻohana ʻia i ka alumini foil (12-20μm) no nā cathodes a me ke keleawe keleawe (10-20μm) no nā anodes.

ʻO ka maloʻo ma hope o ka uhi ʻana e ʻai i kahi 48% o ka manawa hana electrode. E holo ana nā umu -nui i nā ʻanuʻu wela ma waena o 95-120 degere no ka wehe ʻana i ka solvent. Hoʻopilikia ʻia nā ʻano hana hemahema ʻelua i nā mea hana ʻike ʻole ma aneʻi.

Hoʻomaloʻo wikiwiki a neʻe ka binder i ka ʻili electrode, e hōʻemi ana i ka pili ʻana i ka ʻohi o kēia manawa. Hoʻokaʻawale maoli nā ʻāpana mai ka foil ma lalo o ka hoʻonui pinepine ʻana a me ka hoʻopaʻa ʻana i ka wā kaʻa. Hoʻomaloʻo mālie a hoʻoneʻe ke koena o ka wai me ka electrolyte i ka wā o ka hana, e hoʻohua ana i ke kinoea a hoʻoulu i ka pehu o ke kelepona.

Ua ʻike mākou i nā ʻano hemahema ʻelua i ka hoʻihoʻi kahua. He mea hoʻopunipuni ka pilikia maloʻo no ka mea ua holo maikaʻi nā loiloi maikaʻi mua. Hoʻāʻo maʻamau nā kelepona. E hoʻouna i ka mea kūʻai. Ma hope o ʻeono mahina, hoʻomaka ka hōʻea ʻana mai o nā koi palapala.

Kalena

Hoʻopili ka ʻōwili paʻi i ka uhi electrode maloʻo. Loaʻa nā ʻāina porosity ma waena o 30-40%- lawa ka hakahaka no ke komo ʻana o ka electrolyte a me ka lawe ʻana i nā ion, akā kiʻekiʻe ka mānoanoa e hoʻonui i ka waihona volumetric.

ʻO kahi mea i ʻike ʻia i lawe iā mākou i kekahi manawa e hoʻomaopopo: ʻo ka wikiwiki o ka calendering roller speeds e hōʻemi maoli i ka pale ʻana ionic i nā electrodes pau. E pili ana ka mīkini i ke ʻano o ka hoʻopili ʻana i ka geometry contact particle, e hana ana i nā ala lithium-ion maikaʻi. ʻAʻole ʻike pinepine ʻia kēia ʻano ʻike kaʻina hana i ka ʻikepili akā ʻike maopopo ʻia i ka ʻikepili hana kelepona.

Hui Pūnaewele

Hoʻopili ka ʻāpana hui i nā electrodes me nā mea hoʻokaʻawale i loko o nā hale kelepona hana. ʻO ka wili ʻana o ka cylindrical, ka hoʻopaʻa ʻana i ka prismatic, ka hoʻonohonoho ʻana i ka ʻeke-ʻokoʻa ke ʻano akā mau ka paʻakikī o ka hui kumu.

Electrode Alignment a me N/P Ratio

Pono ka lākiō hiki i ka electrode maikaʻi (N/P ratio) ma mua o 1.0 ma nā wahi a pau o ka ʻili uila. E hāʻule i lalo o ka hui ʻana i kēlā me kēia wahi a ʻaʻohe wahi e hele ai nā ion lithium i ka wā e hoʻouka ai. Ka hopena: ka hoʻopaʻa ʻana i ka metala lithium ma ka ʻili anode, ka hoʻohaʻahaʻa ʻana i ka mana a me ka hana ʻana i nā pilikia kaapuni pōkole.

Holo nā kikoʻī overhang i ka 300-1000μm hoʻomanawanui. ʻOi aku ka paʻa ma mua o ke kani ke holo ʻoe i ka hana ma ka wikiwiki.

ʻO nā wrinkles hoʻokaʻawale a me ka misalignment electrode i waena o nā kumu kumu o ka hemahema o ka māla. Hoʻokomo ʻia kēia mau hemahema i ka wā o ka ʻākoakoa ʻana, hāʻawi i nā loiloi maikaʻi mua, a laila e hōʻike ʻia i ka wā kaʻa kaʻa i ka wā lōʻihi e hana ai i kekahi mea koe wale nō ka hana ʻana i nā koi palapala hoʻokō.

Electrolyte Introduction

ʻO ka hana electrolyte maʻamau-1.2M LiPF₆ ma EC:DMC solvent-e hana ʻino me ka wai. Hoʻokumu i ka waika hydrofluoric e hoʻopōʻino i nā ʻāpana o loko. ʻO ia ke kumu e hana ai ka hoʻopiha electrolyte i loko o nā lumi maloʻo me nā mana kaiapuni i ʻike ʻia he ʻoi aku ka nui ma nā ʻano hana ʻē aʻe.

Hoʻohana ka lumi maloʻo i ka 29-43% o ka ikehu hale hana. Hoʻokomo ka poʻe hana ma nā wahi electrolyte i nā respirators-ʻoiai hoʻi i ka hanu ʻana e hoʻokomo i ka wai e hoʻohaumia i nā cell.

ʻO ka hoʻopiha piha ʻana ma kahi o 0.01 mbar ka wikiwiki i ke komo ʻana i ka electrolyte. ʻO ka hoʻomaʻemaʻe piha ʻana he mau hola i nā lā ma muli o ka porosity electrode a me ka geometry cell. Ke holo nei kekahi mau mea hana i ka wela kiʻekiʻe ma ka 30-50 degere e hōʻemi i ka viscosity electrolyte a wikiwiki i ke kaʻina hana.

Hoʻokumu Paikikala a me ka ʻelemakule

​

ʻO ka hoʻopau ʻana i ke kelepona-ka hoʻokumu ʻana, ka degassing, ka ʻelemakule-hiki i ka 33% o ke kumukūʻai hana. Hoʻokumu kēia māhele i ka bottleneck hana nui loa.

Hoʻokumu ʻia ʻo SEI Layer

Hoʻokumu ka pōʻaiapuni mua i ka papa electrolyte interphase (SEI) paʻa ma ka ʻili anode. Pono kēia papa passivation e lawa ka mānoanoa no ka pale ʻana i ka hoʻoheheʻe ʻana o ka electrolyte oiai e koe ana ka ion{1}}conductive. Hoʻokumu ʻia ma hope o nā paepae voli hiki ke wānana:

Hoʻohana ka hana maʻamau i nā pākē C-haʻahaʻa (0.05C-0.2C) ma luna o 10-86 hola. Noho ʻo Conservative akā lohi i nā lako hana a hiki i ʻelua pule ma mua o ka hoʻopau ʻana i ke kaʻina ʻelemakule.

ʻO ka noiʻi i paʻi ʻia ma Energy & Environmental Science e hōʻike ana i ka hoʻokumu wikiwiki ʻana ma 1C+ me ka mana electrode maikaʻi ʻole e hoʻemi i ka manawa hoʻokumu i lalo o 2 mau hola aʻo ka hoʻonui ʻana i ke ola pōʻai a hiki i 50% (pubs.rsc.org). ʻO ke kaomi o waho i ka wā o ka hoʻokumu ʻana (a hiki i 1.9 kN) e hoʻolalelale i ke kaʻina hana. Loaʻa nā mea hana i hoʻokō i kēia mau protocol i nā pono throughput koʻikoʻi. Ke holo nei nā poʻe ʻē aʻe i nā wiki{10}}ka lōʻihi.

No ke aha i hiki ʻole ke hoʻokuʻu ʻia ka ʻelemakule

Ma hope o ka -ʻelemakule e holo ana i nā lā a ʻekolu pule. E 'ae i ka ho'opa'a 'ana i ka SEI, ka ho'ohehe'e kinoea, a-e hō'ike mai i nā hemahema o loko e like me ka ho'oku'u 'ia iho-ma mua o ka ho'ouna 'ana.

Ua aʻo mākou i kēia haʻawina ma o ka ʻike o ka mea kūʻai aku. Ua loaʻa iā lākou nā pūnaewele mai kahi mea hana e hāʻawi ana i nā kumu kūʻai koʻikoʻi. Ua hoʻopōkole ka mea hoʻolako i nā wā kahiko e hoʻomaikaʻi i ka hana. Ua maikaʻi ka hoʻāʻo mua. He ʻumikūmālua mahina o ka hoʻolaha ʻana, ua piʻi 3x ka nui o ka hoʻokuʻu ʻana iā ia iho. ʻO ka hoʻokomo holoʻokoʻa pono e hoʻololi i ke kelepona.

Hōʻike ka ʻelemakule i ke kālā hana i hoʻopaʻa ʻia i nā hale kūʻai. ʻO ka hoʻowalewale e hoʻopōkole i ka mea maoli. Ua paʻi ka hopena ma hope.

Ka Mana Mana

ʻO ka hana ʻana i ka Lithium-ion ma kahi o 2,000 mau ʻāpana koʻikoʻi koʻikoʻi e koi ana i ka nānā ʻana a me ka hoʻomalu ʻana-kahi helu i hōʻike ʻia e Honeywell i kā lākou palapala hoʻomeamea gigafactory (thechemicalengineer.com). I ka ho'onui 'ana i ka hana -pi'i, hiki ke pi'i i ka 30-75% ma ka pae mīkini. ʻAʻole kēia ma kahi kokoke i ʻeono Sigma.

Mechanisms defect Worth understand

No ka hōʻoia ʻana i ka mea hoʻolako, hōʻike kēia mau mīkini i nā nīnau loiloi kikoʻī. He aha nā mana haʻahaʻa e holo ana ma nā laina uhi? Pehea e hōʻoia ai ka mea hoʻolako i ka ratio N/P ma nā ʻaoʻao electrode? He aha nā protocol hoʻokumu a lākou e hoʻohana ai, a he aha ka ʻikepili e hōʻike ana i ka pono?

ʻO ka hoʻāʻo a me ka hōʻoia

Hoʻāʻo ʻia ʻo Hi-Pot testing (200-500V) no ka ʻike pōkole, ka māka hiki ke hoʻohālikelike i nā pūʻulu i loko o nā pūʻulu, a me ka nānā ʻana i ka OCV i ka wā e waiho ai no ka hopu ʻana i nā mea hoʻokuʻu iho.

Hoʻohui ka palapala hōʻoia i ke kumukūʻai akā hōʻoia i ka hoʻokō maikaʻi:

ʻOiaʻiʻo-hoʻokele waiwai

ʻO ka paʻakikī o ka hana ʻana i hōʻike ʻia ma luna e pili pono i ka nui o ke kumukūʻai o ka ʻona. ʻIke ʻia ka loiloi ʻana o Enterprise Fleet Management me Geotab ma waena o nā kaʻa he 91,252 he 13% i hiki ke hoʻololi koke ʻia me nā EV, e hoʻolālā ana i $167 miliona ma ka mālama ʻana-ma kahi o $4,056 no kēlā me kēia kaʻa-me 50% fleet electrification (efleets.com).

Hōʻike ʻia ka hoʻohana ʻana o Amazon he 25,000+ Rivian kaʻa lawe uila i ka hoʻokō nui-nui. Ua hoʻonui kā lākou ʻōnaehana Adaptive Load Management i ka mana hoʻopiʻi e 40% a ʻoki i ka manawa uku ma kahi o 2 mau hola i kēlā me kēia kaʻa. Maikaʻi wale ka hoʻopukapuka ʻana i ka ʻoihana i ka wā e hana hilinaʻi ai nā pūnaewele o lalo i ke ola o ka hana.

Ua hōʻike ʻo FedEx i nā kaʻa uila ma Manhattan i hiki ai i ka 15% ʻoi aku ka nui o nā hoʻouna ʻana i kēlā me kēia hola i hoʻohālikelike ʻia i nā kaʻa maʻamau. Ke hilinaʻi nei kēia mau loaʻa kūpono i ka hana ʻana o ke kelepona paʻa -kahi mea e hoʻihoʻi i ka mana kaʻina hana.

Hoʻopili i nā hopena

ʻO nā kelepona mai nā mea hana i hoʻokumu ʻia me nā laina hana ʻoi aku ka liʻiliʻi o ka pōʻino ma mua o ka poʻe mai nā hale hana hou e piʻi mau ana i ka pihi aʻo. Pili kēia inā ʻoe e ʻimi nei mai CATL, BYD, LG Energy Solution, a i ʻole nā ​​​​mea hana kūikawā e lawelawe ana i nā ʻāpana mākeke.

ʻO ke kumu kūʻai -kumu kūʻai e hōʻole ʻole ana i ke oʻo o ka hana ʻana e hoʻopuka i nā kumukūʻai huna: nā koi hōʻoia, nā pilikia hoʻohui mai ke kelepona-a-ka hoʻololi ʻana o ke kelepona, a me ka hikiwawe ʻana i ka mae e pili ana i ka ʻoihana waiwai i ke ola o ka hoʻokomo ʻana.

No nā noi e koi ana i nā hi'ohi'ona ho'okō kiko'ī-ke ola pō'ai ki'eki'e, ka hana wela ākea, nā mea kiko'ī -e hana pū ana me nā mea hana e hō'ike ana i ka mana ka'ina hana e hā'awi i ka waiwai ma mua o ke kumu kū'ai kelepona. ʻO ka hana ʻenehana i ka wā koho kelepona, nā protocol hoʻāʻo i hoʻohālikelike ʻia i nā koi noi, a me ka hoʻolako ʻana i ke kaulahao hāʻawi i nā mea āpau i ka hoʻolaha kūleʻa.

*No nā nīnau ʻenehana e pili ana i nā kikoʻī pākahi lithium-ion, nā hoʻonohonoho paʻa maʻamau, a i ʻole ke kākoʻo hōʻoia o ka mea hoʻolako, hoʻokipa ka hui ʻenekinia Polinove i nā kūkākūkā me nā mea pili i ka papahana e loiloi ana i nā hāʻina pākaukau no nā noi ʻoihana.*