برگه های UHMWPE: یک ماده مهم برای افزایش کارآیی و دوام در ساخت باتری لیتیوم یون

رشد سریع بخش انرژی جدید ، به ویژه در تولید باتری لیتیوم یون ، موادی را می طلبد که از کارآیی ، دوام و دقت اطمینان می یابد. پلی اتیلن با وزن مولکولی بالا (ورق های UHMWPE ) به عنوان یک مؤلفه مهم در خطوط تولید باتری ظاهر شده است ، به خصوص به عنوان آسترهای مقاوم در برابر لباس برای تجهیزات کمبود بالا. در زیر یک تحلیل دقیق از مزایای آنها ، که توسط داده های عملکرد و برنامه های خاص صنعت پشتیبانی می شود ، ارائه شده است.

1. مقاومت در برابر سایش استثنایی

ورق uhmwpe S نمایشگاه ‌7-10 × مقاومت در برابر سایش بالاتر نسبت به استیل کربن و دوام بیشتر ‌ 4 × دوام بیشتر از نایلون. در تولید باتری ، جایی که دوغاب الکترود ساینده (به عنوان مثال ، مواد گرافیت یا سیلیکون) با سرعت زیاد منتقل می شوند ، آسترهای UHMWPE در مقایسه با فولاد سنتی یا پلیمر 56 ، سایش سطح را با 60-80 ‌ کاهش می دهند. به عنوان مثال ، در سیستم های انتقال دوغاب الکترود ، آسترهای UHMWPE میزان لباس ≤0.03 mm³/(n · m) را نشان می دهند - تحت آزمایش ASTM D1044 ، اطمینان از 3-5 سال عمر خدمات بدون جایگزینی - 26.

2. اصطکاک کم و خودآزمایی

ورق های UHMWPE با کمبود اصطکاک به اندازه 0.05-0.11‌‌3 ، از بین رفتن انرژی به حداقل می رسد و از چسبندگی مواد جلوگیری می کند. این در فرآیندهای پوشش الکتریکی ، که در آن دوغابهای چسبنده اغلب به سطوح تجهیزات پایبند هستند ، بسیار مهم است. آسترهای UHMWPE چسبندگی را با ‌40-50 ‌ ‌ کاهش می دهد ، و باعث افزایش راندمان جریان دوغاب و کاهش خرابی برای تمیز کردن 78 می شود. علاوه بر این ، خواص خودکشی آنها نیاز به روان کننده های خارجی را از بین می برد ، و از انطباق با استانداردهای بهداشتی ‌FDA و EU 10/2011 اطمینان می دهد-برای مواد باتری ‌3.

3. مقاومت در برابر ضربه در محیط های سخت

تولید باتری شامل شرایط شدید ، از جمله دمای Low (به عنوان مثال ، اتاق های خشک) و اثرات مکانیکی با سرعت بالا است. UHMWPE 90 ٪ از استحکام ضربه خود را در -50 درجه سانتیگراد حفظ می کند ، از ABS و پلی کربنات با ‌ 5 × 3 بهتر عمل می کند. در دستگاه های تقویم الکتریکی ‌ ، UHMWPE LINER S در برابر تأثیرات مکرر از غلطک های فلزی (حداکثر 20 kn/m²‌) مقاومت می کند و باعث کاهش آسیب و هزینه های نگهداری تجهیزات و هزینه های نگهداری می شود.

4. مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی

قرار گرفتن در معرض الکترولیتهای خورنده (به عنوان مثال ، لیپف) و حلالها (به عنوان مثال ، NMP) به مواد با ثبات شیمیایی قوی نیاز دارند. ورق های UHMWPE مقاومت در برابر ‌acids ، قلیایی و حلال های آلی (pH 2–12) با از دست دادن جرم ‌ <2 ٪ بعد از 1000 ساعت غوطه وری 34. در ایستگاه های پر کردن electrolyte ‌ ، آسترهای UHMWPE تورم یا تخریب ‌zero را نشان می دهند ، اطمینان از عملیات بدون نشت و کاهش خطرات آلودگی 23.

5. بهره وری سبک و انرژی

ورق های UHMWPE وزن 1/8 از فولاد (چگالی: 0.93-0.94 گرم در سانتی متر () ، به طور قابل توجهی بار در سیستم های نوار نقاله را کاهش می دهد. این ترجمه به 15-20 ٪ ‌ در مصرف انرژی کمتری در خطوط مونتاژ باتری با سرعت بالا-8. به عنوان مثال ، در دستگاه های جمع آوری ‌cell ، راهنماهای UHMWPE سبک وزن ، فشار موتور را کاهش می دهد و طول عمر تجهیزات را با ‌2 × 5 افزایش می دهد.

موردی : UHMWPE در study مطالعه مخازن مخلوط دوغاب الکترود

یک سازنده پیشرو باتری جایگزین آسترهای استیل ضدزنگ با 15 میلی متر پوند شد ورق های uhmwpe ‌ در مخازن مخلوط دوغاب. نتایج شامل:

• کاهش لباس ‌: فرکانس جایگزینی آستر از 6 ماه کاهش یافته است - به 3 سال 6 سال.

• cost پس انداز: هزینه های نگهداری سالانه با 120،000 دلار برای هر خط تولید کاهش یافته است.

• ‌yeild بهبود ‌: میزان آلودگی دوغاب با 75 ‌ ‌ به دلیل کاهش ذرات فلزی ریخته شده ‌3 کاهش یافته است.

  
  

نتیجه گیری

برگه های UHMWPE برای افزایش قابلیت اطمینان و پایداری خطوط تولید باتری ، یک راه حل با حمایت از Data را ارائه می دهند. با مقاومت در برابر سایش بی نظیر ، پایداری شیمیایی و خصوصیات صرفه جویی در مصرف انرژی ، آنها به چالش های اساسی در پردازش الکترود ، مونتاژ سلول و کنترل الکترولیت می پردازند. به عنوان مقیاس صنعت انرژی جدید ، UHMWPE آماده است تا به عنوان ماده انتخابی برای آسترهای با کارایی بالا ، راندمان رانندگی و کاهش هزینه کل مالکیت تبدیل شود.