แบตเตอรี่ลิเธียมให้ทั้งความจำเป็นและความสะดวกสบายของชีวิตทันสมัยพร้อมความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ มีแอพพลิเคชั่นมากมายในโลกแห่งความเป็นจริง - พลังงานไฟฟ้าสำหรับผู้บริโภคพลังงานไฟฟ้ายานพาหนะ (EV) ที่เก็บพลังงานแสงอาทิตย์ UPS ระบบเตือนภัยในสถานที่ห่างไกลอุปกรณ์พกพาและชุดไฟพกพา ปัจจุบันเทคโนโลยีแบตเตอรี่นี้กำลังจะปฏิวัติการขนส่งทางถนนและการเก็บพลังงานของพลังงานหมุนเวียน ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และอายุการใช้งานถือเป็นคอขวดสำหรับยานพาหนะไฟฟ้ารวมถึงระบบจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าแบบคงที่เพื่อเจาะตลาด มีสิ่งหนึ่งที่ชัดเจนอย่างสมบูรณ์แบบ: กระบวนการในการดำเนินการผลิตแบตเตอรี่ต้องได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อให้บรรลุเป้าหมายและรักษาคุณภาพไว้

ความยั่งยืน – ลดการใช้พลังงานและวัตถุดิบ

ผู้ผลิตแบตเตอรี่ตั้งเป้าที่จะลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมให้มากที่สุด แนวทางการผลิตแบบหมุนเวียน ใช้พลังงานสะอาดเพื่อขับเคลื่อนการผลิตเซลล์แบตเตอรี่ และการจัดหาวัตถุดิบอย่างรอบคอบ

บางคนกำลังมองหาวิธีรีไซเคิลแบตเตอรี่ที่หมดอายุการใช้งานและนำวัสดุกลับมาใช้ในการผลิตเพื่อ "ปิดวงจร"

กระบวนการผลิตที่มั่นคงและแข่งขันได้

โซลูชันแบตเตอรี่ทั้งหมดมีเซลล์เป็น "ตัวหารร่วมน้อย" สำหรับความจุที่สูงขึ้น แบตเตอรี่ประกอบด้วยเซลล์ขนาดเล็กจำนวนมากที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมและขนาน ในโลกของการผลิตแบตเตอรี่ นี่เป็นเรื่องจริงโดยเฉพาะอย่างยิ่ง ไม่มีก้อนแบตเตอรี่ใดที่แข็งแกร่งไปกว่าเซลล์ที่อ่อนแอที่สุด

อาจมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในวงจรชีวิตและคุณภาพของเซลล์ที่ดีที่สุดและแย่ที่สุด ด้วยการทำซ้ำและทำให้กระบวนการผลิตมีเสถียรภาพ โซลูชันแบตเตอรี่ในการใช้งานที่มีความต้องการสูงจะมีคุณภาพสูงขึ้น

เพิ่มกำลังการผลิต

โรงงานแบตเตอรี่ GigaFactories ในยุโรป | https://www.orovel.net/insights/li-on-battery-gigafactories-in-europe-june-2020

ขั้นตอนแรกในการประกอบเซลล์คือการสะสมของสารแขวนลอยที่มีวัสดุที่ใช้งานอยู่นำวัสดุและสารยึดเกาะพอลิเมอร์ในตัวทำละลายไปยังฟิล์มทองแดงหรือฟิล์มอลูมิเนียม (การเตรียมสารละลายและการเคลือบ) ตามด้วยการทำให้แห้งการทำปฏิทินและการปรับขนาดของอิเล็กโทรด เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าที่ต้องการกระบวนการผลิตหลายขั้นตอนของขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่จำเป็นต้องได้รับการควบคุมอย่างใกล้ชิด Slurries เป็นระบบกันสะเทือนที่ซับซ้อนมากซึ่งประกอบด้วยอนุภาคของแข็งจำนวนมากของสารเคมีขนาดและรูปร่างที่แตกต่างกันในตัวกลางที่มีความหนืดสูง การผสมสารละลายอย่างละเอียดเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความเป็นเนื้อเดียวกัน คุณสมบัติทางรีโอโลจีของสารละลายมีผลต่อคุณลักษณะที่สำคัญ ได้แก่ ความเสถียรของสารละลายความง่ายในการผสมและประสิทธิภาพการเคลือบซึ่งส่งผลต่ออิเล็กโทรดสำเร็จรูป องค์ประกอบและเงื่อนไขการประมวลผลที่ใช้อาจมีผลกระทบต่อการไหลของระบบกันสะเทือนที่เกิดขึ้น ความหนาแน่นและความหนืดเป็นตัวบ่งชี้คุณสมบัติการไหลและกำหนดลักษณะระดับของโครงสร้างภายในตัวอย่างและขอบเขตที่พฤติกรรมคล้ายของแข็งหรือของเหลวครอบงำ ในกระบวนการผลิตอิเล็กโทรดความหนืดขององค์ประกอบในกระบวนการมีความสำคัญอย่างยิ่งและมีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่เช่นการเคลือบผิว ความหนืดของน้ำยาประสานพอลิเมอร์มีผลต่อประสิทธิภาพการเคลือบ มีผลต่อความสะดวกในการกระจายผงภายในกำลังที่ต้องใช้ในการผสมและความเร็วในการเคลือบผิวแบบสม่ำเสมอ ทฤษฎี Porous Electrode (PET) แสดงให้เห็นถึงความเกี่ยวข้องของความหนาแน่นของอิเล็กโทรดบวกกับประสิทธิภาพโดยรวมของเซลล์แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งตรวจสอบได้โดยการทดลอง เซลล์ที่มีความหนาแน่นของอิเล็กโทรดบวกสูงจะแสดงความสามารถในการคายประจุที่สูงขึ้นเล็กน้อยที่อัตรากระแสต่ำ แต่ในอัตรากระแสสูงเซลล์ที่มีความหนาแน่นของอิเล็กโทรดบวกต่ำจะแสดงประสิทธิภาพที่ดีกว่า

BatteryBits บนขนาดกลาง | https://medium.com/batterybits/battery-manufacturing-basics-from-catls-cell-production-line-part-1-d6bb6aa0b499

การกระจายตัวขององค์ประกอบของสารละลายและสถานะของพวกมันซึ่งกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพของสารละลายมีความสำคัญในการออกแบบและพัฒนากระบวนการผสมและการเคลือบเพื่อผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

• วิธีการผลิตแบบดั้งเดิมสำหรับสารละลายอิเล็กโทรลิเธียมไอออนแบตเตอรี่ (LIB) ขึ้นอยู่กับกระบวนการแบบต่อเนื่องหรือแบบกึ่งกระบวนการ
• กระบวนการผสมอย่างต่อเนื่องประกอบด้วยการควบคุมปริมาณของส่วนประกอบของเหลวและของแข็งทั้งหมดและการกระจายไมโครของอนุภาคของแข็งในเฟสของเหลว

เคมีที่ละเอียดอ่อนของเซลล์หมายความว่าการประหยัดเวลาและต้นทุนไม่สามารถแลกมาด้วยคุณภาพ ซึ่งจำเป็นต้องรักษาระดับให้อยู่ในระดับสูง การควบคุมความหนาแน่นและความหนืดเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการแบบแบตช์ ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสม่ำเสมอ คุณภาพ และการประหยัดต้นทุนวัตถุดิบอย่างมีนัยสำคัญ การควบคุมกระบวนการและการตรวจสอบย้อนกลับของกระบวนการผสมแบบต่อเนื่องสามารถปรับปรุงได้ด้วยการตรวจสอบและควบคุมความหนาแน่นและความหนืดแบบอินไลน์ ระบบอัตโนมัติที่รองรับการผสานรวมแบบอินไลน์ทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการทั้งหมดตลอดสายการผลิต เพื่อให้การผลิตแบตเตอรี่รวดเร็วยิ่งขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการที่เพิ่มขึ้น

การตรวจสอบและควบคุมพารามิเตอร์สำคัญของสารละลายอิเล็กโทรด เช่น ความหนาแน่นและความหนืด มีความสำคัญอย่างยิ่งในการพัฒนาและการผลิตอิเล็กโทรดประสิทธิภาพสูง รวมถึงกระบวนการผลิต เหตุผลสำคัญ:

• ในระหว่างการผสมสารละลาย การกวนที่ไม่จำเป็นจะเสื่อมสภาพและทำให้โครงสร้างภายในเสื่อมโทรมตามกาลเวลา เป้าหมายคือเพื่อให้ได้ส่วนผสมที่ละเอียดถี่ถ้วนด้วยความเป็นเนื้อเดียวกันสูงสุดและไม่มีการแตกตัวของอนุภาค การควบคุมความหนาแน่นช่วยให้มั่นใจถึงองค์ประกอบของวัสดุที่ถูกต้องและเศษส่วนประกอบและการควบคุมความหนืดช่วยให้มั่นใจถึงความสม่ำเสมอของกระบวนการเตรียมสารละลาย
• สารละลายที่มีความหนืดสูงทำให้เกิดปัญหาในกระบวนการเคลือบ และการกระจายตัวไม่ดีส่งผลให้ฟิล์มมีความสม่ำเสมอต่ำ ความสม่ำเสมอของความหนาของชั้นเคลือบและความหนาแน่นของชั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการควบคุมตลอดอายุการใช้งาน (รอบเวลาการชาร์จ) และอัตราการถ่ายโอนไอออนของแบตเตอรี่ ในขณะที่การควบคุมความหนาของชั้นจะทำให้แบตเตอรี่มีขนาดเล็กลง การควบคุมความหนืดเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้ได้ความหนาของการเคลือบที่เป็นเนื้อเดียวกันและการเบี่ยงเบนความหนาของการเคลือบน้อยที่สุด
• ความหนืดที่สูงขึ้นของสารละลายของแบตเตอรี่จะเพิ่มความต้านทานต่อการตกตะกอนบนสถานะและส่งฟิล์มอิเล็กโทรดหนาบนการเคลือบ ความหนืดที่สูงขึ้นอาจทำให้กระบวนการเคลือบยากขึ้นในการควบคุมซึ่งอาจนำไปสู่การเคลือบที่ผิดปกติและความหนาแน่นของเลเยอร์ตัวแปรซึ่งทำให้อัตราการถ่ายโอนไอออนแปรผันและทำให้อายุการใช้งานแบตเตอรี่ไม่แน่นอน (และเวลารอบการชาร์จที่คาดเดาไม่ได้)
• ความหนาแน่นของอิเล็กโทรดส่งผลต่อประสิทธิภาพของวงจรและการสูญเสียความจุที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ต้องมีการตรวจสอบและควบคุมภายในช่วงที่เหมาะสมตามข้อกำหนดในกระบวนการปฏิทิน

การวัดและการควบคุมความหนืดในสายการผลิตแบบอัตโนมัติมีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมพารามิเตอร์สารละลายอิเล็กโทรดในขั้นตอนการเตรียมสารละลาย การเคลือบ และการทำให้แห้งของกระบวนการผลิตแบตเตอรี่ ในขณะที่ความหนาแน่นของอิเล็กโทรดจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบอย่างใกล้ชิดในขั้นตอนปฏิทินเพื่อให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ดีขึ้น Rheonics นำเสนอโซลูชันต่อไปนี้สำหรับการควบคุมกระบวนการและการเพิ่มประสิทธิภาพในกระบวนการผลิตแบตเตอรี่แบบหลายขั้นตอน:

1. ในบรรทัด ความเหนียว วัด: Rheonics' เอสอาร์วี คือ a เป็นอุปกรณ์วัดความหนืดในแนวกว้างที่หลากหลายพร้อมการวัดอุณหภูมิของของเหลวในตัวและสามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงความหนืดภายในกระบวนการผลิตใด ๆ ในแบบเรียลไทม์
2. ในบรรทัด ความหนืดและความหนาแน่น วัด: Rheonics' สรด เป็นเครื่องมือวัดความหนาแน่นและความหนืดแบบอินไลน์พร้อมกันพร้อมการวัดอุณหภูมิของของเหลวในตัว หากการวัดความหนาแน่นเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการดำเนินงานของคุณ SRD เป็นเซ็นเซอร์ที่ดีที่สุดที่จะตอบสนองความต้องการของคุณด้วยความสามารถในการปฏิบัติงานคล้ายกับ SRV พร้อมกับการวัดความหนาแน่นที่แม่นยำ

ฟอร์มแฟคเตอร์ขนาดกะทัดรัด

Rheonics' SRV และ SRD มีฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กมากสำหรับการติดตั้ง OEM และชุดติดตั้งเพิ่มเติม ช่วยให้สามารถบูรณาการเข้ากับกระบวนการต่างๆ ได้อย่างง่ายดายและง่ายดายมาก

ไม่มีแรงดันตก สายการผลิต

Rheonics' SRV และ SRD ทำให้แรงดันตกในสายการผลิตไม่มีนัยสำคัญ การวัดความหนืดและความหนาแน่นมีความแม่นยำอย่างยิ่งและสามารถทำซ้ำได้สูงในของเหลวแบบนิวตันและที่ไม่ใช่แบบนิวตัน ของเหลวแบบเฟสเดียวและหลายเฟส

ไม่ตอบสนองต่อสภาวะการติดตั้ง: สามารถกำหนดค่าได้

Rheonics SRV และ SRD ใช้ตัวสะท้อนเสียงโคแอกเชียลที่ได้รับสิทธิบัตรเฉพาะ โดยปลายทั้งสองด้านของเซ็นเซอร์บิดไปในทิศทางตรงกันข้าม ยกเลิกแรงบิดปฏิกิริยาบนการติดตั้ง และทำให้เซ็นเซอร์ไม่รู้สึกไวต่อสภาวะการติดตั้งโดยสิ้นเชิง

การวัดที่แม่นยำรวดเร็วและเชื่อถือได้

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เจนเนอเรชั่นที่ 3 ที่มีความซับซ้อนและจดสิทธิบัตรแล้วขับเคลื่อนเซ็นเซอร์เหล่านี้และประเมินการตอบสนอง ระบบอิเล็กทรอนิกส์ที่รวดเร็วและทนทานเป็นพิเศษ ผสมผสานกับโมเดลการคำนวณที่ครอบคลุม Rheonics อุปกรณ์ที่เร็วและแม่นยำที่สุดแห่งหนึ่งในอุตสาหกรรม SRV และ SRD ให้การวัดความหนืดแบบเรียลไทม์ (และความหนาแน่นด้วย SRD) ทุกวินาที และไม่ได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของอัตราการไหล!

การออกแบบและเทคโนโลยีเซ็นเซอร์ที่เหนือกว่า

Rheonics' SRD และ SRV มีฟอร์มแฟคเตอร์ที่เล็กมากสำหรับการติดตั้ง OEM และชุดติดตั้งเพิ่มเติม ช่วยให้สามารถบูรณาการเข้ากับกระบวนการต่างๆ ได้อย่างง่ายดายและง่ายดายมาก ทำความสะอาดง่ายและไม่ต้องบำรุงรักษาหรือกำหนดค่าใหม่ และเข้ากันได้อย่างสมบูรณ์แบบกับระบบสื่อสารทางอุตสาหกรรม เซ็นเซอร์ทั้งสองรุ่นมีการเชื่อมต่อกระบวนการมาตรฐานอุตสาหกรรม เช่น ¾” NPT และ 1” Tri-clamp ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานเปลี่ยนเซ็นเซอร์อุณหภูมิที่มีอยู่ในสายการผลิตด้วย SRV หรือ SRD โดยให้ข้อมูลของไหลในกระบวนการที่มีคุณค่าสูงและดำเนินการได้ เช่น ความหนาแน่นและความหนืด นอกเหนือจากการวัดอุณหภูมิที่แม่นยำโดยใช้ Pt1000 ในตัว (DIN EN 60751 Class AA, A, B มีอยู่).

SRD: เครื่องดนตรีเดี่ยว, ฟังก์ชั่นสามอย่าง

Rheonics' SRD เป็นผลิตภัณฑ์พิเศษที่มาแทนที่เครื่องมือสามชนิดที่แตกต่างกันสำหรับการวัดความหนืด ความหนาแน่น และอุณหภูมิ ช่วยขจัดความยากในการจัดวางเครื่องมือสามชนิดร่วมกัน และให้การวัดที่แม่นยำและทำซ้ำได้ในสภาวะที่เลวร้ายที่สุด

เครื่องใช้ไฟฟ้าที่สร้างขึ้นเพื่อให้เหมาะกับความต้องการของคุณ

มีให้เลือกทั้งในตัวส่งสัญญาณกันการระเบิดและตัวยึดราง DIN ขนาดเล็กอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ช่วยให้สามารถรวมเข้ากับท่อส่งกระบวนการและภายในตู้อุปกรณ์ของเครื่องจักรได้ง่าย

ง่ายต่อการรวม

วิธีการสื่อสารแบบอะนาล็อกและดิจิตอลที่ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเซ็นเซอร์ทำให้การเชื่อมต่อกับ PLC อุตสาหกรรมและระบบควบคุมง่ายและตรงไปตรงมา

Rheonics มีเซ็นเซอร์ที่ปลอดภัยอย่างแท้จริงซึ่งได้รับการรับรองโดย ATEX และ IECEx สำหรับใช้ในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย เซ็นเซอร์เหล่านี้ปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านสุขภาพและความปลอดภัยที่จำเป็นที่เกี่ยวข้องกับการออกแบบและการสร้างอุปกรณ์และระบบป้องกันที่มีจุดประสงค์เพื่อใช้ในบรรยากาศที่อาจเกิดการระเบิด

การรับรองความปลอดภัยภายในและการป้องกันการระเบิดที่จัดขึ้นโดย Rheonics ยังช่วยให้สามารถปรับแต่งเซ็นเซอร์ที่มีอยู่ได้ ช่วยให้ลูกค้าของเราหลีกเลี่ยงเวลาและต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับการระบุและทดสอบทางเลือกอื่น สามารถจัดเตรียมเซ็นเซอร์แบบกำหนดเองสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้หนึ่งยูนิตจนถึงหลายพันยูนิต โดยมีระยะเวลารอคอยเป็นสัปดาห์เทียบกับเดือน

Rheonics เอส.อาร์.วี & SRD ได้รับการรับรองทั้ง ATEX และ IECEx

ติดตั้งเซ็นเซอร์ลงในสตรีมกระบวนการของคุณโดยตรงเพื่อทำการวัดความหนืดและความหนาแน่นแบบเรียลไทม์ ไม่จำเป็นต้องใช้สายบายพาส: เซ็นเซอร์สามารถฝังในบรรทัดอัตราการไหลและการสั่นสะเทือนไม่ส่งผลต่อความเสถียรและความแม่นยำในการวัด ปรับแต่งประสิทธิภาพการผสมให้เหมาะสมที่สุดโดยการทดสอบซ้ำอย่างต่อเนื่องและสม่ำเสมอบนของเหลว