Բջջային բջիջների արտադրության գործընթացում բեկում, Picosecond լազերային տեխնոլոգիան լուծում է կաթոդային ցատկելու մարտահրավերները

Ոչ վաղ անցյալում որակական բեկում եղավ կաթոդի կտրման գործընթացում, որն այսքան ժամանակ տանջում էր արդյունաբերությանը:

Փաթեթավորման և փաթաթման գործընթացներ.

Վերջին տարիներին, քանի որ նոր էներգետիկ շուկան դարձել է թեժ, դրված հզորությունըհոսանքի մարտկոցներտարեցտարի ավելացել է, և դրանց նախագծման հայեցակարգը և մշակման տեխնոլոգիան շարունակաբար կատարելագործվել են, որոնց թվում չի դադարել քննարկումը էլեկտրական բջիջների փաթաթման և լամինացման գործընթացի վերաբերյալ:Ներկայումս շուկայում հիմնական ուղղությունը ոլորման գործընթացի ավելի արդյունավետ, ցածր գնով և ավելի հասուն կիրառումն է, սակայն այս գործընթացը դժվար է վերահսկել բջիջների միջև ջերմամեկուսացումը, ինչը հեշտությամբ կարող է հանգեցնել բջիջների և բջիջների տեղային գերտաքացմանը: ջերմային փախուստի տարածման ռիսկը.

Ի հակադրություն, շերտավորման գործընթացը կարող է ավելի լավ խաղալ առավելությունները խոշորմարտկոցի բջիջները, դրա անվտանգությունը, էներգիայի խտությունը, գործընթացի վերահսկումը ավելի ձեռնտու են, քան ոլորուն:Բացի այդ, շերտավորման գործընթացը կարող է ավելի լավ վերահսկել բջիջների եկամտաբերությունը, նոր էներգիայի տրանսպորտային միջոցների օգտագործողների մոտ գնալով բարձր միտում է նկատվում, լամինացիայի գործընթացը բարձր էներգիայի խտության առավելություններն ավելի խոստումնալից են:Ներկայումս էլեկտրաէներգիայի մարտկոցների արտադրողների ղեկավարը լամինացված թիթեղների պրոցեսի հետազոտությունն ու արտադրությունն է:

Նոր էներգիայի մեքենաների պոտենցիալ սեփականատերերի համար վազքի անհանգստությունը, անկասկած, նրանց մեքենայի ընտրության վրա ազդող հիմնական գործոններից մեկն է:Հատկապես այն քաղաքներում, որտեղ լիցքավորման սարքերը կատարյալ չեն, ավելի հրատապ անհրաժեշտություն կա հեռահար էլեկտրական մեքենաների:Ներկայումս մաքուր էլեկտրական նոր էներգիայի մեքենաների պաշտոնական տեսականին ընդհանուր առմամբ հայտարարված է 300-500 կմ, իսկ իրական միջակայքը հաճախ զեղչված է պաշտոնական միջակայքից՝ կախված կլիմայից և ճանապարհային պայմաններից:Իրական միջակայքը մեծացնելու ունակությունը սերտորեն կապված է ուժային բջիջի էներգիայի խտության հետ, և շերտավորման գործընթացը, հետևաբար, ավելի մրցունակ է:

Այնուամենայնիվ, լամինացիայի գործընթացի բարդությունը և բազմաթիվ տեխնիկական դժվարությունները, որոնք պետք է լուծվեն, որոշ չափով սահմանափակել են այս գործընթացի ժողովրդականությունը:Հիմնական դժվարություններից մեկն այն է, որ փորվածքները և փոշին, որոնք առաջանում են ձուլման և շերտավորման գործընթացում, կարող են հեշտությամբ կարճ միացումներ առաջացնել մարտկոցում, ինչը մեծ անվտանգության վտանգ է ներկայացնում:Բացի այդ, կաթոդի նյութը բջջի ամենաթանկ մասն է (LiFePO4 կաթոդները կազմում են բջջի արժեքի 40%-50%-ը, իսկ եռակի լիթիումի կաթոդները՝ նույնիսկ ավելի բարձր արժեքով), այնպես որ, եթե արդյունավետ և կայուն կաթոդը մշակման մեթոդը հնարավոր չէ գտնել, դա կհանգեցնի մեծ ծախսերի վատնում մարտկոցների արտադրողների համար և կսահմանափակի շերտավորման գործընթացի հետագա զարգացումը:

Սարքավորումների արդիական ստատուս քվո - բարձր սպառվող նյութեր և ցածր առաստաղ

Ներկայում, լամինացման գործընթացից առաջ ձողահատման գործընթացում, շուկայում սովորական է օգտագործել ապարատային դակիչ՝ բևեռի կտորը կտրելու համար՝ օգտագործելով դակիչի և գործիքի ստորին ձողի միջև չափազանց փոքր բացը:Այս մեխանիկական գործընթացը զարգացման երկար պատմություն ունի և համեմատաբար հասուն է իր կիրառման մեջ, սակայն մեխանիկական խայթոցի հետևանքով առաջացած սթրեսները հաճախ վերամշակված նյութը թողնում են որոշ անցանկալի բնութագրերով, ինչպիսիք են փլված անկյունները և փորվածքները:

Փորվածքներից խուսափելու համար ապարատային դակիչը պետք է գտնի ամենահարմար կողային ճնշումը և գործիքի համընկնումը՝ ըստ էլեկտրոդի բնույթի և հաստության, ինչպես նաև փորձարկման մի քանի փուլից հետո՝ մինչև խմբաքանակի մշակումը սկսելը:Ավելին, ապարատային բռունցքով հարվածելը կարող է առաջացնել գործիքների մաշվածություն և երկար ժամ աշխատելուց հետո նյութի կպչում, ինչը հանգեցնում է գործընթացի անկայունության, ինչը հանգեցնում է անջատման վատ որակի, ինչը, ի վերջո, կարող է հանգեցնել մարտկոցի ցածր արտադրողականության և նույնիսկ անվտանգության վտանգի:Էլեկտրական մարտկոցների արտադրողները հաճախ փոխում են դանակները 3-5 օրը մեկ՝ թաքնված խնդիրներից խուսափելու համար:Չնայած արտադրողի կողմից հայտարարված գործիքի ժամկետը կարող է լինել 7-10 օր, կամ կարող է կտրել 1 միլիոն կտոր, բայց մարտկոցի գործարանը, որպեսզի խուսափի թերի արտադրանքի խմբաքանակներից (վատ պետք է ջարդոն անել խմբաքանակներով), հաճախ նախապես կփոխի դանակը, և դա կբերի հսկայական ծախսեր:

Բացի այդ, ինչպես նշվեց վերևում, տրանսպորտային միջոցների տեսականին բարելավելու համար մարտկոցների գործարանները քրտնաջան աշխատում են մարտկոցների էներգիայի խտությունը բարելավելու համար:Արդյունաբերական աղբյուրների համաձայն, մեկ բջջի էներգիայի խտությունը բարելավելու համար, գոյություն ունեցող քիմիական համակարգի պայմաններում, մեկ բջջի էներգիայի խտությունը բարելավելու քիմիական միջոցները հիմնականում դիպչել են առաստաղին, միայն խտացման խտության և հաստության միջոցով: բեւեռ կտոր երկու անել հոդվածներ.Կծկման խտության և բևեռի հաստության ավելացումը, անկասկած, ավելի կվնասի գործիքին, ինչը նշանակում է, որ գործիքը փոխարինելու ժամանակը կրկին կկրճատվի:

Քանի որ բջջի չափը մեծանում է, գործիքները, որոնք օգտագործվում են ձուլման համար, նույնպես պետք է ավելի մեծ լինեն, բայց ավելի մեծ գործիքները, անկասկած, կնվազեցնեն մեխանիկական աշխատանքի արագությունը և կնվազեցնեն կտրման արդյունավետությունը:Կարելի է ասել, որ երկարաժամկետ կայուն որակի, էներգիայի բարձր խտության տենդենցի և մեծ չափի բևեռների կտրման արդյունավետության երեք հիմնական գործոնները որոշում են ապարատային ձուլման գործընթացի վերին սահմանը, և այս ավանդական գործընթացը դժվար կլինի հարմարվել ապագային: զարգացում.

Picosecond լազերային լուծումներ՝ հաղթահարելու դրական դժվարությունները

Լազերային տեխնոլոգիայի արագ զարգացումը ցույց տվեց իր ներուժը արդյունաբերական վերամշակման մեջ, և հատկապես 3C արդյունաբերությունը լիովին ցուցադրեց լազերների հուսալիությունը ճշգրիտ մշակման մեջ:Այնուամենայնիվ, վաղ փորձեր են արվել օգտագործել նանվայրկյանական լազերներ բևեռների կտրման համար, բայց այս գործընթացը մեծ մասշտաբով չի խթանվել, քանի որ նանովայրկյան լազերային մշակումից հետո մեծ ջերմության ազդեցության գոտին և փորվածքները չեն բավարարում մարտկոցների արտադրողների պահանջներին:Սակայն, ըստ հեղինակի ուսումնասիրության, նոր լուծում է առաջարկվել ընկերությունների կողմից եւ որոշակի արդյունքների են հասել։

Տեխնիկական սկզբունքի առումով պիկովայրկյանական լազերը կարող է ապավինել իր չափազանց բարձր գագաթնակետային հզորությանը, որպեսզի ակնթարթորեն գոլորշիացնի նյութը՝ շնորհիվ իր չափազանց նեղ իմպուլսային լայնության:Ի տարբերություն նանովայրկյանական լազերների ջերմային մշակման, պիկվայրկյանական լազերները գոլորշիների աբլյացիա կամ վերակազմակերպման գործընթացներ են՝ նվազագույն ջերմային էֆեկտներով, առանց հալման ուլունքների և կոկիկ մշակման եզրերի, որոնք կոտրում են մեծ ջերմության ազդեցության գոտիները և փորվածքները նանվայրկյանական լազերներով:

Պիկվայրկյանական լազերային կտրման գործընթացը լուծել է ներկայիս ապարատային ճարմանդների ցավոտ կետերը, ինչը թույլ է տալիս որակական բարելավում դրական էլեկտրոդի կտրման գործընթացում, որը կազմում է մարտկոցի մարտկոցի արժեքի ամենամեծ մասը:

1. Որակ և եկամտաբերություն

Սարքավորումների կտրումը մեխանիկական կծկման սկզբունքի օգտագործումն է, կտրող անկյունները հակված են թերությունների և պահանջում են կրկնակի կարգաբերում:Մեխանիկական կտրիչները ժամանակի ընթացքում մաշվում են, ինչի հետևանքով բևեռների կտորները կծկվեն, ինչը ազդում է բջիջների ամբողջ խմբաքանակի բերքատվության վրա:Միևնույն ժամանակ, մոնոմերի էներգիայի խտությունը բարելավելու համար բևեռի խտացման խտության և հաստության ավելացումը կբարձրացնի կտրող դանակի մաշվածությունը: երկար ժամանակ, նույնիսկ եթե նյութը խտացված է առանց սարքավորումների կորստի պատճառելու:

2. Ընդհանուր արդյունավետություն

Անմիջական արտադրության արդյունավետության առումով, 300 Վտ բարձր հզորությամբ պիկովայրկյան լազերային դրական էլեկտրոդների արտադրության մեքենան ժամում արտադրության նույն մակարդակի վրա է, ինչ ապարատային կտրող արտադրական մեքենան, բայց հաշվի առնելով, որ ապարատային մեքենաները պետք է փոխեն դանակները երեքից հինգ օրը մեկ անգամ: , ինչն անխուսափելիորեն կհանգեցնի արտադրական գծի անջատմանը և դանակի փոփոխությունից հետո նորից շահագործմանը, դանակի յուրաքանչյուր փոփոխություն նշանակում է մի քանի ժամ անգործություն:Ամբողջական լազերային բարձր արագությամբ արտադրությունը խնայում է գործիքի փոփոխման ժամանակը և ընդհանուր արդյունավետությունն ավելի լավն է:

3. Ճկունություն

Էլեկտրաէներգիայի բջիջների գործարանների համար շերտավորման գիծը հաճախ կրում է տարբեր տեսակի բջիջներ:Յուրաքանչյուր փոփոխություն կպահանջի ևս մի քանի օր ապարատային կտրող սարքավորման համար, և հաշվի առնելով, որ որոշ բջիջներ ունեն անկյունային դակիչ պահանջներ, դա էլ ավելի կերկարացնի փոփոխման ժամանակը:

Մյուս կողմից, լազերային գործընթացը փոփոխության դժվարություն չունի:Անկախ նրանից, թե դա ձևի փոփոխություն է, թե չափի փոփոխություն, լազերը կարող է «ամեն ինչ անել»:Ավելացնենք, որ կտրման գործընթացում, եթե 590 արտադրանքը փոխարինվում է 960 կամ նույնիսկ 1200 արտադրանքով, ապա ապարատային կտրումը պահանջում է մեծ դանակ, մինչդեռ լազերային գործընթացը պահանջում է ընդամենը 1-2 լրացուցիչ օպտիկական համակարգ և կտրում: արդյունավետությունը չի ազդում.Կարելի է ասել, որ, լինի դա զանգվածային արտադրության փոփոխություն, թե փոքրածավալ փորձնական նմուշներ, լազերային առավելությունների ճկունությունը խախտել է ապարատային կտրման վերին սահմանը, որպեսզի մարտկոց արտադրողները խնայեն շատ ժամանակ։ .

4. Ցածր ընդհանուր արժեքը

Թեև ապարատային ձողերի կտրման գործընթացը ներկայումս հիմնական գործընթացն է բևեռների կտրման համար, և գնման սկզբնական արժեքը ցածր է, այն պահանջում է հաճախակի վերանորոգումներ և ձողերի փոփոխություններ, և այդ սպասարկման գործողությունները հանգեցնում են արտադրության գծի աշխատանքի դադարեցման և ավելի շատ աշխատաժամանակի ծախսերի:Ի հակադրություն, picosecond լազերային լուծումը չունի այլ ծախսվող նյութեր և նվազագույն հետագա պահպանման ծախսեր:

Ակնկալվում է, որ երկարաժամկետ հեռանկարում պիկովայրկյանական լազերային լուծումը ամբողջությամբ կփոխարինի ապարատային մարտկոցների կտրման ընթացիկ գործընթացը լիթիումի մարտկոցի դրական էլեկտրոդների կտրման ոլորտում և կդառնա լամինացման գործընթացի հանրաճանաչությունը խթանող առանցքային կետերից մեկը, ինչպես: մեկ փոքր քայլ էլեկտրոդի կտրման համար, մեկ մեծ քայլ լամինացման գործընթացի համար»:Իհարկե, նոր արտադրանքը դեռ ենթակա է արդյունաբերական ստուգման, թե արդյոք լազերային լազերային լազերային դրական լուծումը կարող է ճանաչվել մարտկոցների խոշոր արտադրողների կողմից, և արդյոք պիկվայրկյան լազերը իսկապես կարող է լուծել ավանդական գործընթացի հետևանքով օգտագործողներին բերված խնդիրները: սպասենք և տեսնենք։


Հրապարակման ժամանակը` 14-2022թ