Untersuchung der Membranwiederherstellung und Verwendung von nassen Lithium-Ionen-Batterien

Als großer Hersteller und Verbraucher von Lithium-Ionen-Batterien hat China im Wesentlichen eine vollständige Industriekette gebildet, die von Bodenschätzen, Batteriematerialien und Zubehör bis hin zu Lithium-Ionen-Batterien und Terminalanwendungsprodukten reicht. Obwohl der Markt für Lithium-Ionen-Batterien in unserem Land floriert, ist unser Land keine starke Lithium-Ionen-Batterie. Das Folgende aus der Lithium-Ionen-Batteriemembran und der Aluminium-Kunststofffolie sind zwei Aspekte unserer Mängel.

1 Rolle der Lithium-Ionen-Batteriemembran

Die Membran ist ein wichtiger Bestandteil der Lithium-Ionen-Batterie. Es befindet sich zwischen dem positiven und dem negativen Pol in der Batterie und stellt sicher, dass Lithiumionen hindurchtreten und gleichzeitig die Übertragung von Elektronen blockieren. Die Leistung der Membran bestimmt die Schnittstellenstruktur und den Innenwiderstand der Batterie, was sich direkt auf die Kapazität, die Zirkulation und die Sicherheitsleistung der Batterie auswirkt. Die hervorragende Leistung der Membran spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Gesamtleistung der Batterie.

Die Anforderungen an Lithium-Ionen-Batterien für die Membran umfassen:

(1) Es hat eine elektronische Isolierung und garantiert die Trennung von positiven und negativen Polen;

(2) eine bestimmte Apertur und Porosität aufweisen, einen geringen Widerstand und eine hohe Ionenleitfähigkeit sicherstellen und eine gute Penetration von Lithiumionen aufweisen; (3) elektrolytische Korrosionsbeständigkeit mit ausreichender chemischer und elektrochemischer Stabilität aufgrund der Tatsache, dass das Lösungsmittel des Elektrolyten eine hochpolare organische Verbindung ist;

(4) Es hat eine gute Infiltrierbarkeit des Elektrolyten und eine starke Feuchtigkeitsfähigkeit der Saugflüssigkeit;

(5) Hohe mechanische Stabilität, einschließlich Durchstoßfestigkeit, Zugfestigkeit usw., aber die Dicke ist so gering wie möglich;

(6) gute räumliche Stabilität und Integrität;

(7) gute thermische Stabilität und automatische Abschaltschutzleistung;

(8) Die Wärmereduzierungsrate ist gering, da sie sonst einen Kurzschluss verursacht und die Batteriewärme die Kontrolle verliert. Darüber hinaus verwenden Leistungszellen normalerweise Verbundmembranen, die höhere Anforderungen an die Membran erfordern.

Aluminiumbatteriemembran:

Rolle von Aluminiumkunststoffen in Lithium-Ionen-Batterien

Aluminiumkunststofffolie ist eines der fünf Hauptmaterialien für Lithiumionenbatterien und ein flexibles Verpackungsmaterial für Lithiumbatterien. Die Aluminium-Kunststofffolie besteht aus einer äußeren Nylonschicht / Bindemittel / Mittelschicht-Aluminiumfolie / Bindemittel / Innenschicht-Heißsiegelschicht, insgesamt fünf Schichten, wobei jede Schicht funktioneller Anforderungen relativ hoch ist.

Anforderungen an Lithium-Ionen-Batterien für Aluminiumkunststoffe

Die Barriere, Durchstoßfestigkeit, Elektrolytstabilität, Hochtemperaturbeständigkeit und Isolierung der Aluminiumkunststofffolie beeinflussen die Leistung von Lithium-Ionen-Batterien. Jeder Verlust in irgendeiner Hinsicht kann zu einer Verringerung der Batterieleistung und zu direkter Verschrottung führen. Aluminium-Kunststofffolie wird durch Präzisionsbeschichtungstechnologie hergestellt. Derzeit verfügen japanische Unternehmen über die weltweit fortschrittlichste Präzisionsbeschichtungstechnologie.

3 Lithium-Ionen-Batterie Aluminium-Kunststofffolienverfahren

Der Trocken- und Heißprozess ist der Hauptproduktionsprozess für Aluminiumkunststofffolien. Der Trockenprozess wird durchgeführt, indem Aluminium und Polypropylen direkt mit einer Klebeverbindung gepresst werden, und der Heißprozess wird durchgeführt, indem MPP zwischen Aluminium und Polypropylen verwendet und dann langsam erwärmt wird.

Die durch Trockenverfahren hergestellte Aluminiumkunststofffolie ist dünn, hat ein gutes Aussehen, eine ausgezeichnete Tiefspülleistung und eine Kurzschlussschutzleistung und das Verfahren ist einfach und kostengünstig. Verglichen mit der Wärmemethode sind die Elektrolytflüssigkeit und die Wasserbeständigkeit jedoch schlecht. Die Vorteile der Wärmemethode liegen in der Beständigkeit gegen Elektrolytflüssigkeit und der Wasserbeständigkeit, aber die Tiefspülformleistung und die Kurzschlussschutzleistung sind nicht so gut wie bei der Trockenmethode, und das Aussehen und die Schneideigenschaften sind schlecht.

Das Nassmembran ist für die nächsten fünf Jahre zum Mainstream geworden:

Im Jahr 2016 machten vier der vier weltweit führenden Lithium-Membran-Unternehmen, das japanische Unternehmen Asahi, das japanische Unternehmen Toray, Celgard und das südkoreanische Unternehmen SKI, 20,8%, 15,1%, 10,8% bzw. 9,6% des globalen Marktanteils aus. Die vier größten Membranunternehmen machten fast 50% des Anteils aus. Gegenwärtig sind die globalen Hersteller von Membranen hauptsächlich Nassverfahren. Der Preis für eine Nassmembran ist relativ hoch. Die Nassmembran wird auch in Zukunft den High-End-Markt für Power-Batterien einschlagen, während die Low-End-Power-Batterien weiterhin trocken sein werden.

Der Herstellungsprozess der Nassmembran ist in sechs Hauptsysteme unterteilt: Zufuhr- und Zuführsystem, Extrusionsmischsystem, Gusskühlsystem, Strecksystem, Wickelsystem und Waschtrocknungssystem. Jedes System benötigt eine höhere Präzisionsgarantie im Betrieb, und das Fehlen einer Präzisionssteuerungsfähigkeit verursacht die ungleichmäßige Dicke der feuchten Membran, das schwierige Auftreten eines mikroporösen Zustands und die Erhöhung der Porosität, was zu einem Unterschied der Membrankonsistenz führt. Daher ist auch der Grad der Präzisionssteuerung des Nassmembranprozesses von großer Bedeutung.

Während des Beschichtungsprozesses, der bei der Herstellung von Lithiumbatterien mit feuchter Membran verwendet wird, treten beim Beschichtungsprozess unterschiedliche Umweltverschmutzungsgrade auf, hauptsächlich Luftverschmutzung, und die Hauptschadstoffe des Gases sind "organische flüchtige Stoffe". Die englische Abkürzung ist VOC (hauptsächlich Isopropanol, Benzol, Toluol, Xylol, Ethylacetat, Alkohol, Acrylsäure, Schwermetallsilberionen, Aceton usw.), eine organische Verbindung, die mit Stickoxiden in der Ozonschicht der Sonne reagiert Die VOC-Verflüchtigung in die Luft bildet in Kombination mit feinen Staubpartikeln und anderen Substanzen im Staub grauen Nebel, stimuliert die Lunge des menschlichen Körpers und wirkt sich negativ auf verschiedene biologische Gesundheitszustände wie Tiere und Pflanzen aus.

Gegenwärtig gibt es in einheimischen Unternehmen viele Technologien zur Herstellung von Nassmembranen. Ein Nachteil der Technologie zur Herstellung von Nassmembranen besteht jedoch darin, dass die Umweltverschmutzung schwerwiegend ist, insbesondere beim Wasch- und Trocknungsprozess bei der Herstellung von Nassmembranen wird eine große Anzahl von VOC-Unternehmen entstehen. In den letzten Jahren sind die Umweltschutzanforderungen der Regierung immer strenger geworden. Daher sind viele hersteller von lithiumbatterien-Nassmembranen immer mehr Umweltschutzstandards ausgesetzt.

Die Standard Group übernimmt Japans fortschrittliches VOC-Behandlungsverfahren, mit dem das Problem der Umweltverschmutzung bei der Herstellung von Lithiumbatterie-Nassmembranen wirksam gelöst werden kann. Die allgemeinen herkömmlichen Behandlungsmethoden sind:

Kurzbeschreibung des Behandlungsprozesses:

Ein Prozess wie regenerative Oxidation, Radkonzentration + RTO / RCO \ Aktivkohle-Adsorption kann im Allgemeinen in Betracht gezogen werden, um Schadgasemissionen zu verhindern.

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Empfohlen: Sorptionsrückgewinnung + Wärmespeicheroxidation + Restwärmerückgewinnungstechnologie

1, Adsorptionsrückgewinnung

Huashijie-Adsorptions- und Recyclinggeräte, die sich auf das starke wissenschaftliche Forschungsteam und die technische Unterstützung von Forschungsinstituten großer Institutionen stützen, verfügen über selbst entwickelte Adsorptionsmaterialien und über umfangreiche Erfahrung im Projektdesign und in der Implementierung in der Branche.

1 Die Technologie der Adsorption und Rückgewinnung von Aktivkohlefasern ist eine Methode zur Rückgewinnung und Behandlung von Schadstoffen im Abgas unter Verwendung der Adsorptions- und Desorptionseigenschaften von Adsorptionsmaterialien. Es kann bei der Behandlung von mittleren und niedrigen Konzentrationen von 1000-10000m verwendet werden? / H Belüftung von organischem Abgas.

Die Adsorptions- und Rückgewinnungstechnologie von Aktivkohlepartikeln ist ein Verfahren zur Rückgewinnung und Behandlung von Schadstoffen im Abgas durch Adsorption und Desorption von adsorbierten Materialien. Es wird im Allgemeinen zur Behandlung hoher Konzentrationen von organischem Abgas verwendet.

2, regenerative Oxidation

1 Bett regenerative Oxidation

Das Abgas wird zur direkten Verbrennung auf 760 ° C oder zur katalytischen Verbrennung auf 300 ° C erhitzt, so dass die VOCs im Abgas oxidiert und in CO2 und H2O zersetzt werden und das durch Oxidation erzeugte Hochtemperaturgas fließt durch den keramischen Wärmespeicherkörper zum Aufheizen. "Aufheizen" und zum Vorheizen des nachfolgenden Eintritts von organischem Abgas, wodurch die Technologie zur Behandlung des Kraftstoffverbrauchs zur Erwärmung des Abgases eingespart wird.

2 Rotation regenerative Oxidation

Produkteigenschaften:

Spezielles Adsorptionsmaterial, höhere Adsorptionskapazität

Unterdruck + Dampfdesorption reduzieren den laufenden Energieverbrauch

Kontrolle der Gerinnungstemperatur und Energieeinsparung bei der Abwasserbehandlung

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