Uhmwpe парақтары: литий-ионды аккумулятор өндірісінің тиімділігі мен беріктігін жақсартатын критикалық материал

Жаңа энергетикалық сектордың, әсіресе литий-ионды аккумулятор өндірісінің қарқынды өсуі, тиімділік, беріктік және дәлдікті қамтамасыз ететін материалдарды талап етеді. Ультра жоғары молекулалық салмақ полиэтилен (Ухмвпе ) парақтар, әсіресе жоғары абразиялық жабдыққа арналған тозуға төзімді лайнерлер сияқты сыни компонент ретінде пайда болды. Төменде олардың артықшылықтарын егжей-тегжейлі талдау, мәліметтер және салалық мәліметтермен қамтамасыз етілген.

1. Ерекше тозу кедергісі

Uhmwpe plass sploity 6-10 × жоғары тозуға төзімді, көміртекті болаттан және Nylon12-ге қарағанда 4 × үлкен төзімділік. Абразиялық электродалы шламдар (мысалы, графит немесе кремний материалдар) жоғары жылдамдықпен тасымалданады, онда жоғары жылдамдықпен тасымалданады, uhmwpe лайнерлері дәстүрлі болатпен немесе полимерлі лайнерлермен салыстырғанда 60-80% төмендейді56. Мысалы, электродты шлюзді тасымалдау жүйелерінде uhmwpe лайнерлері ASTM D1044 тестілеу бойынша β0,0,03 мм³ / (нинг) тозу жылдамдығын, 3-5 жылдық қызмет көрсету мерзімін ауыстырмай, ауыстырмай-ақ.

2. Төмен үйкеліс және өзін-өзі майлау

Үйкеліс коэффициентімен 0,05-0.113-ке дейін, uhmwpe парақтары энергияның жоғалуын азайтады және материалдық адгезияны болдырмаңыз. Бұл электронды жабуға арналған процестерде, мұнда жабысқақ шламдар көбінесе жабдық беттерін ұстанады. Uhmwpe лайнерлері адгезияны 40-50% -ға азайтады, шлам ағындарының тиімділігін арттырады және тазарту жұмысын төмендету78. Бұған қоса, олардың майлау қасиеттері сыртқы жағармай материалдарының қажеттілігін жояды, FDA және EU 10/2011-ге 10/2011 аккумуляторларының гигиенасы стандарттарына сәйкестігін қамтамасыз етеді3.

3. Қатты ортадағы әсерге төзімділік

Батарея өндірісі төтенше жағдайларды, оның ішінде төмен температураны (мысалы, құрғақ бөлмелер) және жоғары жылдамдықты механикалық әсерді қамтиды. Uhmwpe -50 ° C, extperform offormation ofperform offormation ins және поликарбонаты 5 × 3-ке әсерін сақтайды. Электродтастырылған машиналарда, Uhmwpe лайнерлері металл роликтерден бірнеше рет соққылармен (20 кН / м² дейін), жабдықтың зақымдалуын және техникалық қызмет көрсету шығындарын 30% құрайды.

4. Химиялық коррозияға төзімділік

Коррозиялық электролиттерге әсер ету (мысалы, LIPF₆) және еріткіштер (мысалы, NMP) химиялық тұрақтылықпен материалдарды қажет етеді. Uhmwpe парақтары қышқылдарға, сілтілерге және органикалық еріткіштерге қарсы тұрады (рН 2-12), 1000 сағаттан кейін <2% массаждың жоғалуы 34-тен кейін. Электролитпен толтыру станцияларында uhmwpe лайнерлері нөлдік ісінуді немесе деградацияны көрсетеді, ағып кетпейтін операцияларды және ластану қаупін азайтуға мүмкіндік береді.

5. Жеңіл және энергия тиімділігі

UHMWPE парақтары салмағы 1/8 болаттан тұрады (тығыздығы: 0,93-0,94 г / см³), конвейер жүйелеріндегі жүктемені едәуір төмендетеді3. Бұл жоғары жылдамдықты аккумуляторды құрастыру желілерінде энергияны тұтынудың 15-20% -ға азды құрайды8. Мысалы, ұяшықтарды жинақтау машиналарында жеңіл ухмWPE бағыттағыштары электр қозғалтқыш штаммын азайтады, жабдықты 2 × 5-ке дейін ұзартады.

Кейс зерттеуі: электродты шламдағы араластырғыш ыдыстардағы uhmwpe

Батареяның жетекші өндірушісі тот баспайтын болаттан жасалған лайнерлерді 15 мм ауыстырды uhmwpe парақтары . Slurry араластырғыш ыдыстардағы Нәтижелер:

• Тозақты азайту: лайнерді ауыстыру жиілігі әр 6 айдан әр 3 жылға дейін төмендеді.

• Шығындарды үнемдеу: жылдық техникалық қызмет көрсету құны 2-ші жылына 120 000 долларға төмендеді.

• Табыстылықпен жақсарту: Slatry ластану деңгейі металл бөлшектер төгілуінің төмендеуіне байланысты 75% -ға төмендеді3.

  
  

Қорытынды

Uhmwpe парақтары аккумулятор өндірісі желілерінің сенімділігі мен тұрақтылығын арттыру үшін деректерге негізделген шешім ұсынады. Жазылмаған кедергілер, химиялық тұрақтылық және энергия үнемдейтін қасиеттері бар, олар электродты өңдеу, жасуша құрастыру және электролитпен өңдеудегі сын-қатерлерді шешеді. Энергетика саласының жаңа таразы ретінде, uhmwpe жоғары сапалы киімдер, жүргізу тиімділігі, жүргізу тиімділігі және меншіктің жалпы құнын төмендету материалы болып табылады.