In de batterijen van elektrische voertuigen en mobiele telefoons die we dagelijks gebruiken, en in energiecentrales, vormen lithiumbatterijen de kerncomponenten. Veel mensen weten echter niet dat voor de productie van een goede en veilige lithiumbatterij een cruciaal apparaat - de droogoven voor lithiumbatterijen - onmisbaar is. Het lijkt op een ".grote droogoven", maar de functie ervan is veel belangrijker dan die van een gewone droogoven. Als het droogproces niet goed wordt uitgevoerd, kan de batterij een verminderde capaciteit hebben, een kortere levensduur hebben of zelfs veiligheidsrisico's vormen. Laten we het vandaag, vanuit het perspectief van de daadwerkelijke productie, hebben over wat deze "grote droogoven doet, hoe hij werkt en waarom hij zo cruciaal is voor de kwaliteit van de batterij.
Laten we eerst eens kijken waarom lithiumbatterijen in een droogoven gedroogd moeten worden. De elektroden en separatoren in lithiumbatterijen zijn bijzonder gevoelig voor het absorberen van vocht - net zoals koekjes na verloop van tijd zacht worden. Wanneer deze onderdelen vocht absorberen, kunnen er problemen ontstaan tijdens de assemblage van de batterij. Als de slurry op de elektrode bijvoorbeeld niet grondig gedroogd is, zal de elektrolyt tijdens de productie van de batterij ontbinden, waardoor er luchtbellen ontstaan en de batterij gaat uitzetten en de opslagcapaciteit afneemt. Nog ernstiger is dat vocht interne reacties kan veroorzaken, waardoor het risico op oververhitting en brand in de batterij toeneemt.
Laten we het erover hebben hoe dedroogoven " verdrijft het vocht. Het is niet zomaar een simpel "bakproces; het is een reeks precieze procedures. Ten eerste heeft de droogoven verwarmingselementen die de temperatuur op een specifiek niveau kunnen houden - bijvoorbeeld 80-120 °C bij het drogen van elektroden en 120-180 °C bij het drogen van cellen. Maar alleen verwarmen is niet genoeg; de lucht moet ook "verplaatst worden. De ventilatoren in de droogoven blazen de warmte naar elke hoek om ervoor te zorgen dat alle onderdelen gelijkmatig worden verwarmd en geen enkel onderdeel droog wordt terwijl een ander onderdeel vochtig blijft.
Belangrijker nog, sommige droogovens hebben ook een "-vacuümextractiefunctie. Net zoals wanneer we een drankje door een rietje drinken, is de kans groter dat het vocht door het verwijderen van de lucht in waterdamp verandert en ontsnapt. Bijvoorbeeld, bij het verwerken van cellen wordt de lucht in de droogoven eerst geëvacueerd en vervolgens verwarmd. Dit kan het vocht diep in de onderdelen grondig verwijderen. Bovendien beschikt de droogoven ook over een ontvochtigingsapparaat, vergelijkbaar met een luchtontvochtiger voor thuisgebruik, om het vocht uit de lucht te absorberen en te voorkomen dat het terugstroomt naar de onderdelen. Door deze reeks bewerkingen kan het vocht in de batterijonderdelen worden teruggebracht tot binnen het standaardbereik.
In verschillende stappen van de batterijproductie verschilt ook het gebruik van de droogoven. In de eerste stap van het maken van elektroden moet de pasta op de metaalfolie worden aangebracht, en vervolgens moet de droogoven worden gebruikt om te drogen.De elektrode bevat oplosmiddelen en als deze niet gedroogd zijn, hechten de elektroden niet goed en bestaat het risico dat er vuil af valt bij het oprollen van de batterij. De droogoven moet daarom snel en gelijkmatig drogen - de oplosmiddelen moeten snel drogen om de productie-efficiëntie te garanderen en tegelijkertijd ervoor zorgen dat elk deel van de elektrode gelijkmatig droogt. Anders zal de dikte van de elektrode ongelijkmatig zijn en wordt de opslagcapaciteit van de batterij beïnvloed.
Nadat de elektroden zijn voorbereid en tot cellen zijn gerold, moeten ze in een droogoven worden geplaatst. In deze fase zijn de eisen nog strenger. Een vacuümdroogoven moet worden gebruikt om het vocht volledig uit de cellen te verwijderen. Nadat de cellen zijn geassembleerd, is de volgende stap het injecteren van de elektrolyt. Als er vocht in de cellen zit, reageert de elektrolyt met het vocht, wat de prestaties van de batterij negatief beïnvloedt. De temperatuur in de droogoven zal dan hoger zijn en de droogtijd langer. Soms moet de oven enkele uren drogen om het vocht tot het laagste niveau te reduceren.
Verschillende soorten batterijen stellen ook verschillende eisen aan droogovens. Bijvoorbeeld de gangbare lithium-ijzerfosfaatbatterijen en lithium-kobaltoxidebatterijen. De elektroden van lithium-ijzerfosfaatbatterijen zijn relatief gemakkelijk te drogen, waardoor de temperatuur in de droogoven iets lager kan zijn. De elektroden van lithium-kobaltoxidebatterijen zijn echter gevoeliger en vereisen een nauwkeurigere temperatuurregeling. Een iets hogere temperatuur kan de prestaties van de elektroden beïnvloeden. Een ander voorbeeld zijn grootschalige energieopslagbatterijen. De celgrootte is groot, dus de droogoven moet ook groter zijn. Er moeten speciale ventilatiekanalen worden ontworpen om ervoor te zorgen dat ook de binnenkant van de cel kan worden gedroogd.
Dankzij de ontwikkeling van batterijtechnologie worden droogovens tegenwoordig ook gemoderniseerd. Vroeger moesten werknemers regelmatig de temperatuur en luchtvochtigheid in de droogovens controleren. Tegenwoordig zijn droogovens uitgerust met intelligente systemen en kunnen de gegevens realtime op het scherm worden weergegeven. Als de temperatuur de limiet overschrijdt, gaat er automatisch een alarm af. Sommige fabrieken kunnen de droogovens zelfs op afstand via computers bedienen, waardoor ze niet meer continu in de buurt hoeven te zijn. Bovendien zijn de huidige droogovens energiezuiniger. Zo gebruiken ze betere isolatiematerialen, waardoor warmte moeilijk kan ontsnappen, en kunnen ze de uitgestoten warme lucht recyclen voor hergebruik, waardoor de productiekosten dalen.
Denken sommige mensen misschien dat een droogoven slechts een verwarmingselement is? Dat is het niet. Het is net als de "-kwaliteitsinspecteur bij de productie van batterijen. Als het droogproces niet goed wordt uitgevoerd, zal de kwaliteit van de batterijen niet verbeteren, hoe goed de batterijen later ook worden geassembleerd. Zo had een batterijfabriek ooit problemen omdat de temperatuur in de droogoven ongelijkmatig was, wat resulteerde in een te hoog vochtgehalte in de elektroden na het drogen. Uiteindelijk werden al deze batterijen afgedankt, wat leidde tot aanzienlijke verliezen. Daarom voeren reguliere batterijfabrieken tegenwoordig regelmatig inspecties uit van de droogovens, zoals het meten van de temperatuur op elk punt in de droogoven om te controleren of deze gelijkmatig is, en het kalibreren van de luchtvochtigheid en het vacuüm om ervoor te zorgen dat de apparatuur normaal functioneert.
Kortom, hoewel de droogoven voor lithiumbatterijen misschien onbelangrijk lijkt, is het een onmisbaar apparaat in de batterijproductie. Hij regelt de vochtigheid in de batterijcomponenten nauwkeurig door middel van nauwkeurige verwarming, luchttoevoer, vacuümextractie en ontvochtiging, waardoor de batterijen een langere levensduur, een betere opslagcapaciteit en een hogere veiligheid hebben. Met de ontwikkeling van de elektrische voertuig- en energieopslagindustrie zullen de eisen aan de batterijkwaliteit hoger worden en zullen de droogovens intelligenter en nauwkeuriger worden, waardoor we betere lithiumbatterijen kunnen gebruiken.
