Batšweletši ba China-CATL yeo e swerego 37.9% ya karolo ya lefase ka bophara, BYD ka 17.2%-ba fihleletše maemo a ditshenyagalelo ka go gola ga tekanyo le tshepedišo yeo ba bangwe ba katanelago go a boeletša. Go bareki, takeaway ga se gore ke "reka Setšhaena." Ke gore o swanetše go fapantšha bokgoni bja nnete go tšwa go go sega sekhutlong-.

Tšweletšo ya Elektrode

Tšweletšo ya electrode e sepela ka 45% ya palomoka ya ditshenyagalelo tša tšweletšo. Mogato wo o hloma dimelo tša electrochemical tšeo go se nago tshepedišo ya go ya tlase yeo e ka di lokišago.

Go Lokišetša Slurry

Tšweletšo e thoma ka go hlakanya slurry. Ditlhamo tša cathode di kopanya didirišwa tše di šomago-lithium cobalt oxide (LiCoO2), lithium iron phosphate (LFP), goba nikele -manganese-cobalt (NMC)-le khapone ye ntsho bjalo ka moemedi wa go swara le PVDF binder yeo e hlapolotšwego ka gare ga solvent ya NMP. Di-anode di šomiša graphite ka CMC thickener le SBR binder ka ditshepedišong tše di theilwego meetseng-.

Go hlakanya ga dikgato tše pedi-: omiše pele go thuba di-agglomerate, ke moka o kolobe go fihlelela go phatlalatšwa ga go swana. Maemo a lefeela nakong ya go hlakanya (go dikologa 0.01 mbar) a tloša moya wo o tsentšwego wo ka tsela ye nngwe o bego o tla hlola diphošo tša go tlotša ka fase ga noka. Go bonagala e le dintlha-go fihlela o rarolla mathata a porosity ka diseleng tše di feditšwego.

Diteng tša binder di hlola tradeoff ya nnete ya boentšenere. E fokotše go godiša segokanyipalo sa maatla. Eya fase kudu gomme go kgomarela go a palelwa nakong ya go sepela ka dipaesekele. Maemo a intasteri a dula go dikologa 5% ya PVDF ya di-cathode le 6% ya CMC/SBR ya di-anode, eupša tše di nyaka peakanyo yeo e theilwego godimo ga dimelo tša dikarolwana tša dilo tše di šomago. Batšweletši bao ba nago le phihlelo ba tseba didirišwa tša bona gabotse ka mo go lekanego go ka kgoromeletša mellwane ye. Bao ba se nago phihlelo ba kopiša matlakala a spec gomme ba holofela tše kaone.

Go tlotša

Slot - shoa tlotsa laola matla betri tlhahiso. Mokgwa o fihlelela botenya go swana ka gare ga 3 micrometers-go nyakega ge eleketorode loading ka go lebanya laola bokgoni sele. Tlotsa kolobileng matha 100-300μm botenya, sebediswa ho aluminium foil (12-20μm) bakeng sa cathodes le koporo foil (10-20μm) bakeng sa anodes.

Go omiša ka morago ga go tlotša go ja mo e ka bago 48% ya palomoka ya nako ya tšweletšo ya eleketorode. Di-oven tša dizone tše dintši di sepetša dikelo tša themperetšha magareng ga 95-120℃go tloša solvent. Mekgwa e mebedi ya go palelwa e tlaiša batšweletši bao ba se nago phihlelo mo.

Omile ka lebelo kudu gomme binder e hudugela godimo ga eleketorode, e fokotša go kgomarela go mokgoboketši wa bjale. Dikarolwana di arogana ka nnete go tšwa go foil ka fase ga go katološwa le go fokotšega leboelela nakong ya go sepela ka dipaesekele. Omile ka go nanya kudu gomme monola wa mašaledi o arabela le electrolyte nakong ya tšhomišo, go tšweletša kgase le go hlola go ruruga ga sele.

Re bone mekgwa ya go palelwa ka bobedi ka dipoelong tša tšhemo. Bothata bja go omiša ke bja bofora ka gobane ditlhahlobo tša mathomo tša boleng di feta gabotse. Disele di leka ka tlwaelo. Sekepe go moreki. Dikgwedi tše tshela ka morago, ditleleimi tša tiisetšo di thoma go fihla.

Go dira almanaka

Roll tobetsa compacts omisitsoeng eleketrode tlotsa. Sepheo porosity lands pakeng tsa 30-40% sekgoba se se lekaneng sa lefeela bakeng sa ho kenella electrolyte le ion dipalangwang, empa phahameng ka ho lekaneng segokanyipalo ho maximize volumetric polokelo.

Se sengwe seo se hweditšwego seo se re tšerego nako go kwešiša: lebelo le le phagamego la rolara ya go dira almanaka ge e le gabotse le fokotša go ganetša ga ionic ka di- electrode tše di feditšwego. Mokgwa o akaretša ka moo kgatelelo e amago thutafase ya kgokagano ya dikarolwana, go hlola ditsela tše di kgahlišago kudu tša lithium-ion. Mohuta wo wa tsebo ya tshepedišo ke ka sewelo o tšwelelago ka gare ga matlakala a datha eupša o bontšha gabotse ka go datha ya tshepedišo ya sele.

Kopano ya Disele

Mohato wa kopano o tliša di-electrode mmogo le di-separator go ba dibopego tša disele tše di šomago. Cylindrical sotha, prismatic stacking, mokotla dipeakanyo-sebopeho fapana empa motheo kopano ditlhohlo lula e lumellanang.

Go logaganya ga Elektrode le Tekanyo ya N/P

Tekanyo ya bokgoni bja eleketorode ye mpe-go ya go-e botse (tekanyo ya N/P) e swanetše go feta 1.0 gohle go putla bokagodimo bja eleketorode. Theogela ka tlase ga botee ntlheng efe goba efe gomme di-ion tša lithium ga di na mo di ka yago gona nakong ya go tjhaja. Sephetho: lithium tšepe plating ka anode holim, senya bokgoni le ho bōpa khutšoanyane - potoloho dikotsi.

Overhang ditlhaloso matha 300-1000μm kgotlelelo. Tighter go feta ka fao e kwagalago ge o kitima tšweletšo ka lebelo.

Separator wrinkles le eleketrode misalignment Rank har'a dibaki mantlha tsa tšimo hloleha. Diphošo tše di tsebagatšwa nakong ya kopano, di feta ditlhahlobo tša mathomo tša boleng, ke moka di bonagala nakong ya go sepela ka dipaesekele ge e šetše e le morago ga nako go dira selo le ge e le sefe ntle le ditleleimi tša tiisetšo ya tshepedišo.

Matseno a Electrolyte

The maemo a electrolyte tlhamo-1.2M LiPF3 ka EC: DMC solvent-arabela ka bohale le monola. E tšweletša esiti ya hydrofluoric yeo e šilafatšago dilo tša ka gare tša sele. Ke ka lebaka leo go tlatša ga electrolyte go diregago ka diphapošing tše di omilego tšeo di nago le ditaolo tša tikologo tšeo di bego di tla bonagala e le mo go feteletšego maemong a mangwe a tšweletšo.

Tšhomišo ya phapoši ye e omilego e ja 29-43% ya palomoka ya maatla a feketori. Badiriši mafelong a electrolyte ba apara didirišwa tša go hema-gaešita le mohemo wo o ntšhitšwego o tsebagatša monola o lekanego go šilafatša disele.

Go tlatša ka lefeela ka go dikologa 0.01 mbar go akgofiša go tsenelela ga electrolyte. Go kolobiša ka botlalo go sa tšea diiri go ya go matšatši go ya ka porosity ya electrode le thutafase ya sele. Batšweletši ba bangwe ba kitima go kolobiša ga themperetšha ye e phagamego ka 30-50℃go fokotša viscosity ya electrolyte le go akgofiša tshepedišo.

Go Sepela ga Dipaesekele tša Sebopego le Botšofadi

​

Go fetša disele-sebopego, go tloša kgase, go tšofala-go kitima go fihla go 33% ya ditshenyagalelo tša tšweletšo. Kgato ye e hlola bottleneck e tee ye kgolo ya tšweletšo.

Sebopego sa Llaga ya SEI

Modikologo wa mathomo wa tefo o hlola legato la interphase ya electrolyte ye e tiilego (SEI) godimo ga bokagodimo bja anode. Llaga ye ya go se dire selo e swanetše go ba ye e kitimago ka mo go lekanego go thibela go bola ga electrolyte mo go tšwelago pele mola e dutše e le ion-conductive. Sebopego latela meelo ya gagamalo yeo e ka bolelelwago pele:

Sebopego sa maemo se šomiša ditekanyo tša fase tša C - (0.05C-0.2C) ka diiri tše 10-86. Disele tše di bolokago eupša di nanya di tšea didirišwa tša go bopa go fihla dibeke tše pedi pele di fetša tatelano ya botšofadi.

Dinyakišišo tše di phatlaladitšwego ka go Energy & Environmental Science di bontšha gore go bopega ka lebelo ka 1C+ ka bokgoni bja eleketorode ye mpe ye e laolwago go fokotša nako ya go bopa go fihla ka fase ga diiri tše 2 mola go oketša bophelo bja modikologo ka go fihla go 50% (pubs.rsc.org). Kgatelelo ya ka ntle nakong ya go bopa (go fihla go 1.9 kN) e akgofiša tshepedišo ye gape. Batšweletši bao ba phethagaditšego diprothokhole tše ba hwetša mehola ye bohlokwa ya go fetiša. Ba bangwe ba sa kitima medikologo ya go bopa ya beke-ya.

Ke ka Baka La’ng Botšofadi bo ka se Tlolwe

Botšofadi bja ka morago ga -bopego bo kitima matšatši go ya go dibeke tše tharo. E dumelela go tsepama ga SEI, phatlalatšo ya khase, gomme -ka tsela ye bohlokwa- e dumelela diphošo tša ka gare di bonagala bjalo ka go itšholla-go tšhollwa pele ga thomelo.

Re ithutile thuto ye ka maitemogelo a moreki. Ba ile ba hwetša disele go tšwa go motšweletši yo a bego a nea ditheko tše bogale. Moabi o be a khutsufaditše dinako tša botšofadi go kaonafatša tšweletšo. Diteko tša mathomo di be di bonagala di lokile. Dikgwedi tše lesomepedi ka morago ga go tsenywa tirišong, ditekanyo tša go i-go lokollwa di be di hlatlogile ka 3x go feta ga tlhalošo. Go hlongwa ka moka go be go nyaka go tšeelwa legato ga sele.

Botšofadi bo emela tšhelete ya mošomo yeo e tlemilwego ka mafelong a polokelo. Teko ya go e khutsufatša ke ya kgonthe. Ditlamorago di ile tša hlasela ka morago.

Taolo ya Boleng

Lithium-ion tlhagišo e akaretša ditekanyetšo tša boleng tše bohlokwa tše ka bago 2,000 tšeo di nyakago go hlokomela le go laola-palo yeo e begilwego ke Honeywell ka ditokomaneng tša bona tša go itirela tša gigafactory (thechemicalengineer.com). Nakong ya tšweletšo ramp-godimo, ditekanyo tša dilo tše di senyegilego di ka otla 30-75% maemong a motšhene. Se ga se kgauswi le Six Sigma.

Mekgwa ya Sefoa yeo e Swanetšego go Kwešišwa

Bakeng sa mangwalo a thuto a moabi, mekgwa ye e šišinya dipotšišo tše di itšego tša boruni. Ke ditaolo dife tša monola tšeo di šomago ka mela ya go tlotša? Moabi o netefatša bjang tekanyo ya N/P go putla bokagodimo bja eleketorode? Ke diprothokhole dife tša go bopa tšeo ba di šomišago, gomme ke datha efe yeo e bontšhago go šoma gabotse?

Teko le Setifikeiti

Disele tše di feditšwego di dira diteko tša Hi-Pot (200-500V) bakeng sa go utolla ka nako ye kopana, go beakanya bokgoni go swantšha disele ka dihlopha, le go hlokomela OCV nakong ya poloko go swara dilo tša ka ntle tša go itšholla.

Setifikeiti se oketša ditshenyagalelo eupša se tiišetša boikgafo bja boleng:

Real-Ekonomi ya Lefase ya go Tsenya Tšhomišo

Go raragana ga tšweletšo mo go hlalošitšwego ka mo godimo go ama thwii palomoka ya ditshenyagalelo tša beng. Tshekatsheko ya Enterprise Fleet Management le Geotab go ralala le dikoloi tše 91,252 e hweditše gore 13% e be e ka tšeelwa legato ka pela ka ekonomi ka di-EV, e akanyetša $ 167 milione ka go boloka-e ka bago $4,056 ka koloi-ka 50% ya go tsenywa mohlagase ga dikoloi (efleets.com).

Go tsenywa tirišong ga Amazon ga dibene tša go iša mohlagase tša Rivian tše 25,{1}} go bontšha phethagatšo ya tekanyo ye kgolo. Tshepedišo ya bona ya Taolo ya Morwalo wa go Tlwaelana e okeditše maatla a go tjhaja ka 40% gomme ya fokotša nako ya go tjhaja ka diiri tše ka bago tše 2 ka koloi. Peeletšo ya mananeokgoparara e kwagala fela ge disele tša betri tša motheo di šoma ka mo go ka botwago nakong ya bophelo bja tshepedišo.

FedEx e begile gore dikoloyana tša mohlagase kua Manhattan di kgontšhitše go romelwa ga diphuthelwana ka 15% ka iri ge go bapetšwa le dikoloi tše di tlwaelegilego. Dipoelo tše tša bokgoni di ithekgile ka botlalo ka tshepedišo ya sele ye e sa fetogego-selo seo se latišišago morago go taolo ya tshepedišo ya tšweletšo.

Ditlamorago tša go Hwetša Mothopo

Disele go tšwa go batšweletši bao ba hlomilwego bao ba nago le mela ya tšweletšo ye e godilego di rwala kotsi ya fase ya diphošo go feta tšeo di tšwago mafelong a mafsa ao a sa dutšego a namela koba ya go ithuta. Se se šoma go sa šetšwe gore o hwetša methopo go tšwa go CATL, BYD, LG Energy Solution, goba batšweletši ba ba kgethegilego bao ba hlankelago dikarolo tše itšego tša mmaraka.

Theko ye e tsepeletšego ya theko yeo e hlokomologago go gola ga tšweletšo e tšweletša ditshenyagalelo tše di utilwego: ditleleimi tša tiisetšo, mathata a kopanyo go tšwa go sele-go ya go-phapano ya sele, le go fifala ga bokgoni bjo bo akgofilego go ama ekonomi ya tshepedišo nakong ya bophelo bja go hloma.

Bakeng sa dikgopelo tšeo di nyakago dimelo tše itšego tša tshepedišo-bophelo bja modikologo wa godimo, tshepedišo ya themperetšha ye e nabilego, mabaka a sebopego a itšego-go šoma le batšweletši bao ba bontšhago bokgoni bja taolo ya tshepedišo go fa boleng bjo bo fetago theko ya sele. Tirišano ya setegeniki nakong ya kgetho ya sele, diprothokhole tša go dira diteko tšeo di swanago le dinyakwa tša tirišo, le go ba pepeneneng ga ketane ya kabo ka moka di tlaleletša go go tsenywa tirišong ka katlego.

*Bakeng sa dipotšišo tša setegeniki mabapi le ditlhalošo tša betri ya lithium-ion, dipeakanyo tša sephuthelwana sa tlwaelo, goba thekgo ya mangwalo a thuto ya moabi, sehlopha sa boentšenere sa Polinove se amogela dipoledišano le bakgathatema ba projeke bao ba hlahlobago ditharollo tša betri bakeng sa dikgopelo tša intasteri.*