Линия по производству суперконденсаторов: отличия от производства литий-ионных-ионов

Автор: Дэни Хуанг, доктор философии.

Генеральный директор и руководитель исследований и разработок, TOB New Energy

Свяжитесь с доктором Хуангом в LinkedIn

Резюме и ключевые выводы

Производство суперконденсаторов — это не просто «быстрые литий--ионные технологии». Это требует совершенно четкого контроля реологии суспензии, специальных параметров активации углерода и определенных профилей натяжения. Модернизация старого оборудования невозможна.

Толщина электрода:Электроды EDLC регулярно превышают 150 мкм с каждой стороны. Для этого требуется изменить геометрию щелевой-матрицы, чтобы предотвратить массовое растрескивание пленки.

Натяжение обмотки:Намоточные машины Supercap должны работать с очень хрупкими слоями активированного угля со сверх-точным контролем натяжения.

Обращение с электролитом:Для электролитов на основе ацетонитрила (ACN) требуются взрывозащищенные-, химически стойкие впрыскивающие насосы.

Стратегия закупок:Прямое партнерство с производителем линий «под ключ» гарантирует, что ваши процессы смешивания, нанесения покрытия и намотки будут откалиброваны специально для высокопористого углерода.

Крюк

Вы только что испортили партию электродов с активированным углем весом 50 кг. Почему? Вы попытались пропустить суспензию суперконденсатора через стандартный литий-ионный щелевой кристалл. Взвесь агломерировалась. Фольга порвалась. Я постоянно вижу именно эту катастрофу. Руководители производства предполагают, что смогут модернизировать вышедшую из эксплуатации линию нанесения покрытия NMC для электрических двухслойных конденсаторов (EDLC). Они не могут. Суперконденсаторы требуют совершенно других допусков на изготовление электродов и специального намоточного оборудования.

Материальная реальность: вязкость и разрушение

Активированный уголь агрессивен. Это абразив. Он очень пористый. Он впитывает растворитель, как губка.

Сценарий неудачи:Если вязкость смешивания суспензии упадет ниже 4000 мПа·с из-за того, что вы использовали стандартную продолжительность смешивания с литий-ионными-ионами, массивные частицы углерода мгновенно осядут в резервуаре подачи покрытия. Плотность вашей территории будет колебаться более чем на 15%. Полученные суперконденсаторы будут страдать от огромных скачков внутреннего сопротивления (IR) и не смогут выполнить первый цикл зарядки-разрядки.

Вам нужны мощные-планетарные миксеры, разработанные специально для сверх-содержания твердых частиц. Здесь нельзя срезать углы.

A против B: производство литий-ионных-ионов и линии суперконденсаторов

Давайте нанесем на карту перекрытие. Фундаментальная физика хранения энергии различается, как и аппаратное обеспечение. Если вы закупаете оборудование для оптовых закупок, вы должны понимать эту матрицу.

Идентичное оборудование:Машины для продольной резки, окончательная сортировка ячеек и тестеры базовой формовки.

Похожие, но измененные:Машины для нанесения покрытий (требуются штампы с более широким зазором). Каландровые валковые прессы (требуются узкоспециализированные нагретые валки для предотвращения фрагментации толстой пленки).

Совершенно другое:Намоточные машины. Системы впрыска электролита. Глубокие вакуумные печи для выпечки.

При создании нового предприятия обращение к оптовому брокеру по непатентованным товарам приводит к разрознению оборудования. Вам нужен специализированный завод, который предоставит комплексные решения для линий по производству аккумуляторов, адаптированные для EDLC.

Матрица сравнения основных параметров

Извилистое узкое место

Процесс намотки суперконденсатора жесток. Электроды с активированным углем невероятно толстые и хрупкие. Стандартное натяжение обмотки мгновенно разорвет их.

Инженерное понимание:Намотка ячеек EDLC требует активной компенсации напряжения. Если напряжение превышает предел текучести материала хотя бы на долю Ньютона, электрод микро-трескается. Свяжитесь с командой инженеров TOB New Energy, чтобы получить индивидуальные кривые натяжения, точно соответствующие нашему обмоточному оборудованию суперконденсаторов.

Заполнение летучим электролитом

Электролиты суперконденсаторов — совершенно разные звери. Ацетонитрил (ACN) очень летуч и химически агрессивен. Вы не можете использовать стандартные литий-ионные вакуумные наполнения. Растворитель разрушит стандартные уплотнения насоса в течение нескольких недель.

Вам нужны специализированные, химически стойкие инъекционные головки. Как основной производитель, мы -фрезеровали керамические головки насосов специально для того, чтобы противостоять деградации ACN в течение миллионов производственных циклов.

Готовы к масштабированию?

Строительство установки суперконденсаторов требует специальных знаний. Перестаньте объединять общие машины. Являясь ведущим китайским производителем, TOB New Energy поставляет полностью интегрированныеЛинейные решения под ключ для производства суперконденсаторов. Мы предоставляем все: от планировки завода до оптовой закупки оборудования и-обучения операторов на объекте. Отправьте нам свои требования к мощности EDLC сегодня, чтобы узнать цены напрямую-от-завода.

Часто задаваемые вопросы (люди также спрашивают)

Вопрос 1. Могу ли я использовать литий-ионную машину для нанесения покрытия на суперконденсаторы?

Нет. Не без значительных модификаций. Электроды суперконденсатора значительно толще. Вам придется заменить прокладки щелевой матрицы, отрегулировать давление жидкостного насоса и существенно изменить зоны сушки печи, чтобы выдержать большую влажную загрузку.

В2. Каково время высыхания электродов суперконденсатора?

Обычно от 24 до 48 часов. Из-за большой площади внутренней поверхности активированного угля удаление остаточной влаги требует значительно более длительного глубокого вакуумирования (менее 5 Па) по сравнению со стандартными графитовыми анодами.

Вопрос 3. Опасно ли заполнение электролитом суперконденсатора?

Да. Растворители, такие как ацетонитрил, очень летучи. Вам необходимо приобрести специализированные разливочные машины с взрывозащищенными-классами и специальными вентиляционно-вытяжными системами, встроенными непосредственно в шасси оборудования.