1, החשיבות של ציוד לייצור סוללות ליתיום
הביצועים והאיכות של סוללות ליתיום תלויים במידה רבה ברמה המתקדמת של ציוד הייצור. ציוד ייצור איכותי יכול להבטיח דיוק גבוה, יעילות גבוהה ויציבות גבוהה של תהליך הייצור, כדי לייצר ביצועים מעולים, סוללות ליתיום בטוחות ואמינות. בין אם זה לשפר את צפיפות האנרגיה של הסוללה, להאריך את חיי השירות או להפחית את עלות הייצור, ציוד ייצור מתקדם הוא גורם מפתח.
2, סוג הציוד העיקרי לייצור סוללת ליתיום
(1) ציוד לייצור אלקטרודות
מִיקסֵר: בתהליך הייצור של אלקטרודות סוללת ליתיום, המיקסר משמש לערבוב אחיד של חומרי גלם כגון חומרים פעילים, חומרים מוליכים וקשרים ליצירת תמיסה עם פיזור ויציבות טובים. אפקט הערבוב משפיע ישירות על ביצועי האלקטרודה, כגון מוליכות, הידבקות וכן הלאה. מערבלים בעלי ביצועים גבוהים מאפשרים ערבוב מהיר ואחיד, המבטיחים אינטגרציה מלאה של חומרי גלם שונים והנחת בסיס איתן לתהליכי הציפוי הבאים.
מכונת ציפוי: מכונת הציפוי היא ציוד המפתח שמצפה באופן אחיד את המשחה המעורבלת על נייר המתכת (כגון רדיד נחושת, רדיד אלומיניום) ליצירת יריעת האלקטרודה. על פי שיטות הציפוי השונות, ניתן לחלק אותו לציפוי מגרד, ציפוי גליל, ציפוי חריץ וכן הלאה. סוגים שונים של ציפוי מתאימים לצרכי ייצור ודרישות תהליכים שונים, למשל לציפוי חריץ יש את היתרונות של דיוק ציפוי גבוה ומהירות מהירה, והוא נמצא בשימוש נרחב בייצור סוללות ליתיום מתקדמים.
מכבש רולר: מכבש הגלגלות משמש לגלגול יריעת המוט המצופה כדי לשפר את הצפיפות והדחיסה של יריעת המוט. על ידי שליטה מדויקת בלחץ ובמהירות הגלילים, ניתן לייעל את מבנה האלקטרודה ולשפר את צפיפות האנרגיה וביצועי פריקת הטעינה של הסוללה. במקביל, אפקט גלגול טוב יכול גם לשפר את כוח הקישור בין לוחית המוט לאספן הנוזלים, לשפר את היציבות והאמינות של הסוללה.
(2) ציוד להרכבת סוללות
מכונת פיתול: מכונת הליפוף היא מכשיר שמלפף את יריעת האלקטרודה החיובית, הסרעפת וגיליון האלקטרודה השלילית לתא בסדר מסוים. עקרון העבודה הוא להשיג את ההזנה המדויקת, המיקום והליפוף של לוחית המוט והדיאפרגמה באמצעות מערכת הילוכים ובקרה מכנית ברמת דיוק גבוהה. דיוק ומהירות הפיתול של מכונת הסלילה משפיעים ישירות על האיכות ויעילות הייצור של התא. מכונת הסלילה המתקדמת יכולה לממש סלילה במהירות גבוהה ובדיוק גבוה, ויש לה פונקציות זיהוי והתאמה אוטומטיות כדי להבטיח את העקביות והיציבות של תא הסוללה.
מכונת למינציה: מכונת הלמינציה ומכונת הליפוף פועלות בצורה שונה, זוהי היריעה החיובית, הסרעפת, הגיליון השלילי שכבה אחר שכבה מוערמת ליצירת תא. תהליך הלמינציה יכול לשפר ביעילות את צפיפות האנרגיה והבטיחות של הסוללה, במיוחד עבור יישומים הדורשים ביצועי סוללה גבוהים, כגון סוללות רכב חשמליים מתקדמים. עם ההתפתחות המתמשכת של הטכנולוגיה, מידת האוטומציה ומהירות הלמינציה של מכונת הלמינציה ממשיכות לעלות, ומספקות תמיכה חזקה לייצור בקנה מידה גדול.
מכונת הזרקת נוזלים: מכונת הזרקת נוזלים משמשת להזרקת אלקטרוליט לתא הסוללה, אלקטרוליט הוא המדיום המרכזי לסוללת ליתיום להשגת הולכת יונים. לדיוק ההזרקה ולמהירות של מכונת ההזרקה יש השפעה חשובה על הביצועים ויעילות הייצור של הסוללה. מכונת ההזרקה ברמת הדיוק הגבוהה יכולה להבטיח שהאלקטרוליט מוזרק בצורה אחידה ומדויקת לתא, תוך הימנעות מבעיות כמו הזרקה לא אחידה או דליפה, כדי לשפר את העקביות והאמינות של הסוללה.
(3) ציוד גיבוש ובדיקה
ציוד היווצרות: ציוד היווצרות הוא הפעלת הטעינה והפריקה הראשונה של ציוד תא הסוללה, באמצעות הליך טעינה ופריקה ספציפיים, כך שחומר האלקטרודה והאלקטרוליט בתוך התגובה הכימית של תא הסוללה, יוצרים סרט SEI יציב (סרט ממשק אלקטרוליט מוצק), כך שלסוללה יש ביצועי טעינה ופריקה תקינים. לתהליך היווצרות יש השפעה חשובה על הביצועים וחיי הסוללה. ציוד היווצרות מתקדם יכול לשלוט במדויק על פרמטרי הטעינה והפריקה, המתח והזמן כדי להבטיח את העקביות והיציבות של אפקט היווצרות.
ציוד בדיקה: בתהליך הייצור של סוללות ליתיום, איכות המוצר של כל חוליה צריכה להיבדק בקפדנות כדי להבטיח שהמוצר הסופי עומד בדרישות התקן. ציוד הבדיקה כולל בודק התנגדות פנימית, בודק קיבולת, בודק מתח, ציוד לבדיקת קרני רנטגן, ציוד בדיקה קולי ועוד. מכשירים אלו יכולים לזהות במהירות ובדייקנות את מדדי הביצועים השונים של תא הסוללה, לאתר בזמן את הפגמים והבעיות במוצר, ולהבטיח את איכות ובטיחות המוצר.
3, מגמת פיתוח הטכנולוגיה של ציוד לייצור סוללות ליתיום
(1) מודיעין ואוטומציה
עם הפיתוח המתמשך של טכנולוגיות כמו בינה מלאכותית, ביג דאטה והאינטרנט של הדברים, ציוד ייצור סוללות ליתיום נע לעבר בינה ואוטומציה. ציוד ייצור חכם יכול לממש ניטור בזמן אמת של תהליך הייצור, ניתוח נתונים ואזהרת תקלות, לשפר את יעילות הייצור ואיכות המוצר. ציוד אוטומציה יכול להפחית התערבות ידנית, להפחית את עוצמת העבודה ועלויות הייצור, תוך שיפור העקביות והיציבות של הייצור. לדוגמה, כמה קווי ייצור מתקדמים של סוללות ליתיום מימשו ייצור אוטומטי לחלוטין, מהזנת חומרי גלם, ייצור תאים ועד לבדיקת מוצר מוגמר, התהליך כולו הושלם על ידי רובוטים וציוד אוטומטי, מה שמשפר מאוד את יעילות הייצור ואיכות המוצר.
(2) דיוק גבוה וביצועים גבוהים
על מנת לעמוד בדרישות השוק לשיפור מתמיד של ביצועי סוללות ליתיום, ציוד לייצור סוללות ליתיום רודף כל הזמן אחר דיוק וביצועים גבוהים יותר. לדוגמה, בתהליך ייצור האלקטרודות, דיוק הציפוי של מכונת הציפוי שופר מהעבר ±10μm ל-±3μm או אפילו יותר, וגם דיוק בקרת הלחץ של מכבש הגלגלות השתפר מאוד. במונחים של ציוד להרכבת תאים, הדיוק והמהירות של מכונות פיתול ומכונות למינציה משתפרים כל הזמן, מה שיכול לענות על צורכי הייצור של סוללות בצפיפות אנרגיה גבוהה יותר.
4, סיכויי שוק והזדמנויות
עם הצמיחה המהירה של שוק הרכב החשמלי העולמי ועליית תעשיית אחסון האנרגיה, הביקוש בשוק לסוללות ליתיום הראה מגמת צמיחה נפיצה. זה ללא ספק מביא הזדמנויות פיתוח ענקיות לתעשיית ציוד ייצור סוללות הליתיום. על פי מוסדות מחקרי שוק, בשנים הקרובות, שוק ציוד ייצור סוללות הליתיום העולמי ימשיך להתרחב.
בסין, עם ההצעה של היעד "hכפול carbondddhh, תעשיית האנרגיה החדשה הכניסה הזדמנויות פיתוח חסרות תקדים. הממשלה פרסמה סדרה של מדיניות תמיכה כדי לעודד ארגונים להגדיל את ההשקעה במחקר ופיתוח וייצור בסוללות ליתיום וציוד ייצור נלווה. מפעלי ציוד לייצור סוללות ליתיום מקומיים השיגו תוצאות יוצאות דופן בחדשנות טכנולוגית ובהרחבת שוק, והמוצרים לא רק תפסו נתח מסוים בשוק המקומי, אלא גם עברו בהדרגה לשוק הבינלאומי.
עבור יצרני ציוד לייצור סוללות ליתיום, יש צורך לנצל הזדמנויות בשוק, להגדיל ללא הרף את ההשקעה במחקר ופיתוח טכנולוגי, לשפר את איכות המוצר והביצועים, להרחיב את ערוצי השוק ולהגביר את השפעת המותג. במקביל, יש צורך לחזק את שיתוף הפעולה עם יצרני סוללות הליתיום, להבין לעומק את צרכי הלקוחות, לספק ללקוחות פתרונות מותאמים אישית ולהשיג תועלת הדדית ו-לְנַצֵחַ-לְנַצֵחַ.
5, מסקנה
ציוד לייצור סוללות ליתיום, כתמיכה הליבה של תעשיית סוללות הליתיום, ממלא תפקיד חשוב בקידום הטרנספורמציה אנרגטית וקידום פיתוח כלכלי בר קיימא. עם ההתקדמות המתמשכת של הטכנולוגיה והצמיחה המתמשכת של הביקוש בשוק, תעשיית ציוד ייצור סוללות הליתיום תביא לאפשרויות פיתוח רחבות יותר. בין אם מדובר ביצרני ציוד, יצרני סוללות ליתיום או מוסדות מחקר מדעיים רלוונטיים, עליהם להשקיע באופן פעיל בחדשנות טכנולוגית ובפיתוח תעשייתי, לקדם במשותף את פיתוח תעשיית הציוד לייצור סוללות ליתיום, ולתרום למימוש מהפכת האנרגיה העולמית ויעדי פיתוח בר קיימא.
