არც ისე დიდი ხნის წინ, მოხდა ხარისხობრივი გარღვევა კათოდური ჭრის პროცესში, რომელიც ამდენი ხნის განმავლობაში აწუხებდა ინდუსტრიას.
დაწყობა და გრაგნილი პროცესები:
ბოლო წლებში, როდესაც ახალი ენერგეტიკული ბაზარი გახურდა, დადგმული სიმძლავრემდენის ბატარეებიყოველწლიურად იზრდებოდა და მუდმივად იხვეწებოდა მათი დიზაინის კონცეფცია და დამუშავების ტექნოლოგია, რომელთა შორის დისკუსია ელექტრული უჯრედების დახვევისა და ლამინირების პროცესის შესახებ არ შეწყვეტილა. ამჟამად, ბაზარზე მთავარია გრაგნილის პროცესის უფრო ეფექტური, დაბალი ღირებულება და უფრო სექსუალური გამოყენება, მაგრამ ეს პროცესი ძნელია უჯრედებს შორის თერმული იზოლაციის კონტროლი, რამაც შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს უჯრედების ლოკალური გადახურება და თერმული გაქცევის რისკი.
ამის საპირისპიროდ, ლამინირების პროცესი უკეთესად ითამაშებს დიდის უპირატესობებსბატარეის უჯრედები, მისი უსაფრთხოება, ენერგიის სიმკვრივე, პროცესის კონტროლი უფრო ხელსაყრელია ვიდრე გრაგნილი. გარდა ამისა, ლამინირების პროცესს შეუძლია უკეთ გააკონტროლოს უჯრედის გამოსავლიანობა, ახალი ენერგეტიკული სატრანსპორტო საშუალებების მომხმარებელში სულ უფრო მაღალი ტენდენციაა, ლამინირების პროცესის მაღალი ენერგიის სიმკვრივის უპირატესობა უფრო პერსპექტიულია. ამჟამად, ელექტრო ბატარეების მწარმოებლების ხელმძღვანელია ლამინირებული ფურცლის პროცესის კვლევა და წარმოება.
ახალი ენერგეტიკული მანქანების პოტენციური მფლობელებისთვის, გარბენის შფოთვა უდავოდ არის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორი, რომელიც გავლენას ახდენს მათ ავტომობილის არჩევანზე.განსაკუთრებით ქალაქებში, სადაც დამუხტვის საშუალებები არ არის სრულყოფილი, უფრო გადაუდებელია შორ მანძილზე ელექტრო მანქანების საჭიროება. ამჟამად, სუფთა ელექტრო ახალი ენერგიის მანქანების ოფიციალური დიაპაზონი ზოგადად 300-500 კმ-ზეა გამოცხადებული, რეალური დიაპაზონი ხშირად მცირდება ოფიციალური დიაპაზონიდან, კლიმატისა და გზის პირობებიდან გამომდინარე. რეალური დიაპაზონის გაზრდის უნარი მჭიდრო კავშირშია ენერგეტიკული უჯრედის ენერგეტიკულ სიმკვრივესთან და, შესაბამისად, ლამინირების პროცესი უფრო კონკურენტუნარიანია.
თუმცა, ლამინირების პროცესის სირთულემ და მრავალი ტექნიკური სირთულე, რომელიც უნდა გადაიჭრას, გარკვეულწილად შეზღუდა ამ პროცესის პოპულარობა. ერთ-ერთი მთავარი სირთულე არის ის, რომ ჭრის და ლამინირების პროცესში წარმოქმნილმა ბურღულებმა და მტვერმა შეიძლება ადვილად გამოიწვიოს ბატარეის მოკლე ჩართვა, რაც უსაფრთხოების უზარმაზარ საფრთხეს წარმოადგენს. გარდა ამისა, კათოდური მასალა უჯრედის ყველაზე ძვირადღირებული ნაწილია (LiFePO4 კათოდები შეადგენს უჯრედის ღირებულების 40%-50%-ს, ხოლო სამჯერადი ლითიუმის კათოდები უფრო მაღალ ფასს შეადგენს), ასე რომ, თუ ეფექტური და სტაბილური კათოდია. დამუშავების მეთოდი ვერ მოიძებნა, ეს გამოიწვევს ბატარეის მწარმოებლების დიდ ხარჯებს და შეზღუდავს ლამინირების პროცესის შემდგომ განვითარებას.
ტექნიკის მკვეთრი სტატუსი - მაღალი სახარჯო მასალები და დაბალი ჭერი
ამჟამად, ლამინირების პროცესის წინ ჭრის პროცესში, ბაზარზე გავრცელებულია ძელზე ჭრის ტექნიკის პუნჩის გამოყენება ძელზე დაჭერისა და ხელსაწყოს ქვედა ნაწილს შორის უკიდურესად მცირე უფსკრულის გამოყენებით. ამ მექანიკურ პროცესს განვითარების ხანგრძლივი ისტორია აქვს და შედარებით მომწიფებულია მისი გამოყენებისას, მაგრამ მექანიკური ნაკბენის შედეგად გამოწვეული სტრესები ხშირად ტოვებს დამუშავებულ მასალას არასასურველ მახასიათებლებს, როგორიცაა ჩამონგრეული კუთხეები და ბურუსი.
ბზარების თავიდან აცილების მიზნით, ტექნიკის პუნჩირებამ უნდა მოიძიოს ყველაზე შესაფერისი გვერდითი წნევა და ხელსაწყოების გადახურვა ელექტროდის ბუნებისა და სისქის მიხედვით და რამდენიმე რაუნდის ტესტირების შემდეგ, სერიული დამუშავების დაწყებამდე. უფრო მეტიც, ტექნიკის დარტყმამ შეიძლება გამოიწვიოს ხელსაწყოების ცვეთა და მასალების წებოვნება ხანგრძლივი მუშაობის შემდეგ, რაც გამოიწვევს პროცესის არასტაბილურობას, რაც გამოიწვევს ცუდი ხარისხის გათიშვას, რაც საბოლოოდ შეიძლება გამოიწვიოს ბატარეის დაქვეითება და უსაფრთხოების საფრთხეც კი. ელექტრო ბატარეების მწარმოებლები ხშირად ცვლიან დანებს ყოველ 3-5 დღეში, ფარული პრობლემების თავიდან ასაცილებლად. მიუხედავად იმისა, რომ მწარმოებლის მიერ გამოცხადებული ხელსაწყოს ვადა შეიძლება იყოს 7-10 დღე, ან შეიძლება მოჭრას 1 მილიონი ცალი, მაგრამ აკუმულატორის ქარხანა, რათა თავიდან აიცილოს დეფექტური პროდუქტების პარტიები (ცუდი საჭიროა სერიების გადაყრა), ხშირად ცვლის დანას წინასწარ. და ეს გამოიწვევს სახარჯო მასალების დიდ ხარჯებს.
გარდა ამისა, როგორც ზემოთ აღინიშნა, სატრანსპორტო საშუალებების დიაპაზონის გაუმჯობესების მიზნით, ბატარეების ქარხნები ბევრს მუშაობდნენ ბატარეების ენერგიის სიმკვრივის გასაუმჯობესებლად. ინდუსტრიული წყაროების მიხედვით, ერთი უჯრედის ენერგიის სიმკვრივის გასაუმჯობესებლად, არსებული ქიმიური სისტემის პირობებში, ერთი უჯრედის ენერგიის სიმკვრივის გასაუმჯობესებლად ქიმიური საშუალება ძირითადად შეეხო ჭერს, მხოლოდ დატკეპნის სიმკვრივისა და სისქის მეშვეობით. ბოძზე ნაჭერი ორი უნდა გააკეთოს სტატიები. დატკეპნის სიმკვრივისა და ბოძის სისქის ზრდა უდავოდ უფრო მეტად დააზარალებს ხელსაწყოს, რაც იმას ნიშნავს, რომ ხელსაწყოს გამოცვლის დრო კვლავ შემცირდება.
უჯრედის ზომის მატებასთან ერთად, ჭრის შესასრულებლად გამოყენებული ხელსაწყოები ასევე უნდა გაიზარდოს, მაგრამ უფრო დიდი ხელსაწყოები უდავოდ შეამცირებს მექანიკური მუშაობის სიჩქარეს და შეამცირებს ჭრის ეფექტურობას. შეიძლება ითქვას, რომ გრძელვადიანი სტაბილური ხარისხის სამი ძირითადი ფაქტორი, ენერგიის მაღალი სიმკვრივის ტენდენცია და დიდი ზომის ბოძების ჭრის ეფექტურობა განსაზღვრავს ტექნიკის ჭრის პროცესის ზედა ზღვარს და ეს ტრადიციული პროცესი რთული იქნება მომავალთან ადაპტირება. განვითარება.
Picosecond ლაზერული გადაწყვეტილებები პოზიტიური სასიკვდილო გამოწვევების დასაძლევად
ლაზერული ტექნოლოგიის სწრაფმა განვითარებამ აჩვენა მისი პოტენციალი სამრეწველო დამუშავებაში და განსაკუთრებით 3C ინდუსტრიამ სრულად აჩვენა ლაზერების საიმედოობა ზუსტი დამუშავებისას. თუმცა, ადრეული მცდელობები იყო ნანოწამიანი ლაზერების გამოყენება ბოძების ჭრისთვის, მაგრამ ეს პროცესი ფართო მასშტაბით არ იყო დაწინაურებული ნანოწამიანი ლაზერული დამუშავების შემდეგ დიდი სიცხის ზონისა და ნაოჭების გამო, რაც არ აკმაყოფილებდა ბატარეის მწარმოებლების საჭიროებებს. თუმცა, ავტორის კვლევის მიხედვით, ახალი გადაწყვეტა შემოგვთავაზეს კომპანიებმა და მიღწეულია გარკვეული შედეგები.
ტექნიკური პრინციპის თვალსაზრისით, პიკოწამიან ლაზერს შეუძლია დაეყრდნოს თავის უკიდურესად მაღალ პიკ ძალას მასალის მყისიერად აორთქლებას მისი უკიდურესად ვიწრო პულსის სიგანის გამო. ნანოწამიანი ლაზერებით თერმული დამუშავებისგან განსხვავებით, პიკოწამული ლაზერები არის ორთქლის აბლაციის ან რეფორმულირების პროცესები მინიმალური თერმული ეფექტებით, დნობის მძივების გარეშე და დახვეწილი დამუშავების კიდეებით, რომლებიც არღვევენ დიდი სითბოს ზემოქმედების ქვეშ მყოფ ზონებს და ნანოწამიანი ლაზერებით ბურღვებს.
პიკოწამიანი ლაზერული ჭრის პროცესმა გადაჭრა მიმდინარე ტექნიკის ჭრის მრავალი მტკივნეული წერტილი, რაც საშუალებას აძლევს ხარისხობრივ გაუმჯობესებას დადებითი ელექტროდის ჭრის პროცესში, რაც შეადგენს ბატარეის ელემენტის ღირებულების უდიდეს ნაწილს.
1. ხარისხი და მოსავლიანობა
ტექნიკის საჭრელი არის მექანიკური ჩხვლეტის პრინციპის გამოყენება, ჭრის კუთხეები მიდრეკილია დეფექტებისკენ და საჭიროებს განმეორებით გამართვას. მექანიკური საჭრელები დროთა განმავლობაში ცვეთდებიან, რის შედეგადაც ხდება ძუების ნაჭრები, რაც გავლენას ახდენს უჯრედების მთელი ჯგუფის მოსავლიანობაზე. ამავდროულად, გაზრდილი დატკეპნის სიმკვრივე და ბოძების სისქე მონომერის ენერგეტიკული სიმკვრივის გასაუმჯობესებლად, ასევე გაზრდის საჭრელი დანის ცვეთას. დიდი ხნის განმავლობაში, მაშინაც კი, თუ მასალა სქელდება აღჭურვილობის დაკარგვის გარეშე.
2. საერთო ეფექტურობა
პირდაპირი წარმოების ეფექტურობის თვალსაზრისით, 300W მაღალი სიმძლავრის პიკოწამიანი ლაზერული პოზიტიური ელექტროდის წარმოების მანქანა არის საათში წარმოების იმავე დონეზე, როგორც ტექნიკის საჭრელი წარმოების მანქანა, მაგრამ იმის გათვალისწინებით, რომ ტექნიკის მანქანას სჭირდება დანების შეცვლა სამიდან ხუთ დღეში ერთხელ. , რაც აუცილებლად გამოიწვევს საწარმოო ხაზის გათიშვას და ხელახლა ჩართვას დანის შეცვლის შემდეგ, დანის ყოველი შეცვლა ნიშნავს რამდენიმე საათიან შეფერხებას. ლაზერული მაღალსიჩქარიანი წარმოება დაზოგავს ხელსაწყოს შეცვლის დროს და აუმჯობესებს საერთო ეფექტურობას.
3. მოქნილობა
ელექტროენერგიის უჯრედების ქარხნებისთვის, ლამინირების ხაზი ხშირად ატარებს სხვადასხვა ტიპის უჯრედებს. თითოეულ შეცვლას კიდევ რამდენიმე დღე დასჭირდება ტექნიკის საჭრელი მოწყობილობისთვის და იმის გათვალისწინებით, რომ ზოგიერთ უჯრედს აქვს მოთხოვნები კუთხის დაჭერისთვის, ეს კიდევ უფრო გახანგრძლივებს შეცვლის დროს.
მეორეს მხრივ, ლაზერულ პროცესს არ გააჩნია ცვლილებების სირთულე. იქნება ეს ფორმის შეცვლა თუ ზომის შეცვლა, ლაზერს შეუძლია „ყველაფერი გააკეთოს“. უნდა დავამატოთ, რომ ჭრის პროცესში, თუ 590 პროდუქტს ცვლის 960 ან თუნდაც 1200 პროდუქტით, ტექნიკის ჭრისთვის საჭიროა დიდი დანა, ხოლო ლაზერული პროცესი მხოლოდ 1-2 დამატებით ოპტიკურ სისტემას და ჭრას. ეფექტურობაზე არ იმოქმედებს. შეიძლება ითქვას, რომ იქნება ეს მასობრივი წარმოების ცვლილება, თუ მცირე საცდელი ნიმუშები, ლაზერის უპირატესობების მოქნილობამ გაარღვია ტექნიკის ჭრის ზედა ზღვარი, რათა ბატარეის მწარმოებლებმა დაზოგონ ბევრი დრო. .
4. დაბალი საერთო ღირებულება
მიუხედავად იმისა, რომ ტექნიკის ჭრის პროცესი ამჟამად ძირითადი პროცესია ბოძების ჭრისთვის და საწყისი შესყიდვის ღირებულება დაბალია, ის მოითხოვს ხშირ შეკეთებას და საყრდენების შეცვლას, და ეს ტექნიკური ქმედებები იწვევს საწარმოო ხაზის შეფერხებას და ჯდება მეტი ადამიანური საათი. ამის საპირისპიროდ, პიკოწამიან ლაზერულ ხსნარს არ გააჩნია სხვა სახარჯო მასალები და მინიმალური შემდგომი მოვლის ხარჯები.
გრძელვადიან პერსპექტივაში, პიკოწამიანი ლაზერული ხსნარი, სავარაუდოდ, მთლიანად ჩაანაცვლებს მიმდინარე ტექნიკის ჭრის პროცესს ლითიუმის ბატარეის დადებითი ელექტროდის ჭრის სფეროში და გახდება ლამინირების პროცესის პოპულარობის ხელშეწყობის ერთ-ერთი მთავარი პუნქტი, ისევე როგორც ". ერთი პატარა ნაბიჯი ელექტროდის ჭრისთვის, ერთი დიდი ნაბიჯი ლამინირების პროცესისთვის“. რა თქმა უნდა, ახალი პროდუქტი ჯერ კიდევ ექვემდებარება სამრეწველო შემოწმებას, შეიძლება თუ არა პიკოწამიანი ლაზერის პოზიტიური საჭრელი ხსნარის ამოცნობა ბატარეის მსხვილი მწარმოებლების მიერ და შეუძლია თუ არა პიკოწამიან ლაზერს მართლაც გადაჭრას პრობლემები, რომლებიც მომხმარებლებს უქმნის ტრადიციული პროცესით. დაველოდოთ და ვნახოთ.
გამოქვეყნების დრო: სექ-14-2022