リチウムイオンパウチセルのラボラインを設計するには?

電池生産ラインを設計する前に、複数の側面を総合的に考慮する必要があります 製品、容量、プロセス、設備、規制、サプライチェーン、 コスト、安​​全性、環境保護、品質管理、工場レイアウト、 自動化、データ管理、メンテナンス、人事、プロジェクト管理 生産ラインに影響を与える可能性のあるすべての要因を保証します。 顧客が包括的かつ詳細な計画を立てるのに役立つ設計が網羅されています。

ここで、 より広い範囲をカバーする例: 顧客の要求が、さまざまな材料と互換性のあるリチウムイオンパウチセルラボラインを設計することであると仮定します。 システム、容量、サイズ、その他のパラメーター。

まず、私たちは次のことを行う必要があります。 ユーザーの具体的なニーズを把握します。顧客は学業を行っている可能性があります 企業内で新しいバッテリーを研究または開発する場合、どちらの場合も さまざまなテストと最適化のための柔軟な実験プラットフォーム。

セカンド、の お客様は「異なる材料システムとの互換性、 容量、サイズ、その他のパラメータ」のため、この実験室ラインは 高度に調整可能でモジュール式です。前向きに検討する必要があるかもしれません。 異なる材料、電解質、異なる電池の負極 サイズ。設計計画内のすべてのリンクが簡単に変更できるようにする必要があります 電極時のコーティングの厚さや材料比率などのパラメータ 準備と組み立て時のサイズ調整。

第三に、 私たちは次のことを行う必要があります。 バッテリー実験ラインの主要コンポーネントを分解します。通常、 リチウムイオン電池の製造には電極などの工程が含まれます 準備、電池組立、注液、包装、成形 テスト中。各ステップではパラメータを調整できるようにモジュール設計が必要です。 たとえば、電極の準備段階では、コータのダイヘッド さまざまなスラリーやコーティングの厚さに適応するために交換可能である必要があります。 ローラープレスの圧力を調整して電極を制御できます 密度

4 番目、 それは マテリアルシステムの互換性。顧客はさまざまなテストを希望するかもしれません 三元系リチウム鉄などの正極材料および負極材料 リン酸塩、シリコンカーボン負極など。したがって、電池 実験室ラインは、さまざまな物質のスラリー調製を処理できる必要があります。 複数の混合装置セットまたは混合タンクが必要になる場合があります。 掃除や交換が簡単です。電解液に関しては、充填システム さまざまな式に適応できる必要があり、場合によっては 不活性ガスで保護された環境。

5番目、に関しては 容量設計では、パウチセルの容量は主に次の条件によって決まります。 電極面積と厚さ。したがって、パウチ細胞実験ラインには次のことが必要です。 さまざまなサイズの電極を切断でき、 調整可能なカッター。同時に、スタッキングまたはワインディングプロセスの選択 能力にも影響するため、モジュール式の組み立て設備が必要になります。 プロセスの切り替えを容易にします。

第六、安全性と 柔軟性も重要です。実験室の環境によっては、 防爆室や乾燥室などの設備、特に取り扱い時 バッテリーの電解液。さらに、データ収集システムは次のことができる必要があります。 その後の分析のためにさまざまなパラメータを記録します。これは、 さまざまな方向で影響を与える要因を研究しています。

7 番目、 してもいいです 予約など、将来のアップグレードの可能性も考慮する必要があります。 新しいテクノロジーの統合またはレベルの向上のためのインターフェース オートメーション。コストも要因です。顧客は学術機関にいる可能性があります 予算が限られているため、機器の選択では両方の点を考慮する必要があります。 性能と価格。

8、顧客 の保守性などの要件については明示的に言及しない場合があります。 機器、オペレーターのトレーニング、および関連する安全基準への準拠。 これらの隠れた問題も設計時に考慮する必要があります。 機器の掃除が簡単か、モジュールの交換が簡単か、 詳細な操作マニュアルがあるかどうか。

最後にまとめます 各ステップにパラメータがあることを確認するための各モジュールの設計ポイント 調整性、材料の適合性、プロセス全体が効率的であり、 フレキシブル。同時に、アプリケーションシナリオ部分では次のことをカバーする必要があります。 高エネルギー密度、急速充電、 全固体電池など、幅広い応用性を実証します。 実験室ライン

要約すると、 以下は、モジュール式でカスタマイズ可能なリチウムイオンパウチセルの実験用ラインです。 さまざまな研究シナリオに適した設計フレームワーク 材料システムと容量要件:

全体のデザイン コンセプト

1.モジュラー アーキテクチャ: 各プロセスは、サポートする独立したモジュールを使用して設計されています。 パラメータの迅速な調整とプロセスの切り替え。

2.パラメータオープン システム: 電極サイズ、材料配合、プロセスパラメータはすべて設定可能 デジタル制御

3.データ トレーサビリティ システム: 統合プロセス パラメータ性能データベース、 AI 分析をサポートします。

４．安全性 保護レベル: 防爆乾燥室 + グローブ ボックス システム (露点 â¤-40 Å)。

コアプロセス モジュールと技術パラメータ

1.電極 準備システム

スラリー混合 ユニット:

デュアルプラネタリー ミキサー（容量0.5～10Lタンク交換式）

温度 制御範囲:-20°~80°(水性/油性溶剤に適しています)

真空度:≤1kPa (オプションの雰囲気保護)

コーティングユニット：

交換可能 ダイヘッドコーター（幅50～200mm調整可能）

ウェットフィルム 厚さ: 50-500μm (精度±2μm)

乾燥 温度：室温～150℃（勾配） 温度制御)

カレンダーユニット:

サーボ圧力 コントロール(0-10T調整可能)

表面密度 制御精度:±0.5mg/cm²

熱い応援 プレス（室温～120℃）

2.バッテリー 組立システム

電極 処理:

レーザーカット マシン (バッテリータブ形状のプログラマブル設計)

電極シート サイズ：30×30mm～200×200mm

積み重ね・巻き取り ユニット:

モジュラースイッチング デザイン（Z型スタッキング・ワインディング対応）

アライメント 精度:±0.1mm

真空吸着プラットフォーム (しわ防止)

包装システム:

パルスヒートシーラー (温度調節可能200～300℃)

包装 圧力：0.1～1MPa

サポートされたアルミニウム ラミネートフィルム厚さ：80～150μm

3.液体 射出成形システム

電解質 治療:

真空充填 マシン (液体注入量 0.5-10ml 精度±1%)

サポート液/ゲル 電解質

不活性ガス 保護 (0?1ppm)

フォーメーション 装備:

マルチチャンネルテスト システム (0.005C-5C 調整可能)

圧力治具: 0-50kg調整可能

拡張 モニタリング（レーザー厚さ測定精度±1μm）

主要な技術 イノベーション

1.材質 互換性設計:

正極 互換性: NCM/NCA/LFP/リチウムリッチマンガンベースなど

負極 互換性: グラファイト/シリコンカーボン/金属リチウムなど

電解質 互換性：液体/固体電解質（最大耐電圧5V）

2.容量 調整スキーム:

0.5～50Ahを実現 電極サイズ（50～200mm）、電極数を調整することで容量をカバーします。 積層層 (5 ～ 50 層)、および表面密度 (5 ～ 20 mg/cm²)。

3.迅速なプロセス スイッチング:

コーティングダイ 交換時間 15分

積み重ね・巻き取り モード切替時間 30分

マテリアルシステム 切り替え洗浄工程→2h

データ監視 システム

典型的な 研究用途

1.高エネルギー 密度システム:

一致: NCM811 + シリコンカーボン負極

設計パラメータ: 面密度 18mg/cm²、圧縮密度 3.4g/cm²

2.急速充電 システムリサーチ:

薄い電極 設計: 80μm コーティング厚

多孔質電流 コレクターアプリケーション

3.ソリッドステート バッテリー開発:

統合ホット プレス複合モジュール（圧力10MPa、温度80℃）

スペシャライズド 硫化物・酸化物電解液処理装置

リチウムイオンポーチ 細胞実験ラインソリューションは、基本的なシステムからスムーズな移行を実現します。 モジュールを追加または削除して、パイロット ラインを調査します。おすすめの 初期投資は約 RMB *** (クリーン ワークショップを除く)、 構成モジュールは特定の研究ニーズに応じて選択できます。

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