לחומרי קתודה של סוללת ליתיום (כגון חומרי טרפולימר ניקל גבוהים) יש קשיות גבוהה ורגישות מגנטית חזקה, וצינורות מסורתיים (כגון נירוסטה, גומי, צינורות PU) מועדים לבלאי, זיהום מתכת או דפורמציה בטמפרטורה גבוהה, מה שגורם לירידה בטוהר החומר, המשפיע על ביצועי הסוללה ובטיחותם. יחד עם זאת, יש להשלים את הייצור של סוללות ליתיום בטמפרטורה גבוהה, בלחץ גבוה, בסביבת ניקיון גבוהה, בהובלת אלקטרוליטים, בהעברת אבקה וקישורים אחרים בצנרת עמידות בפני שחיקה, עמידות בפני קורוזיה ובידוד מציבים דרישות גבוהות יותר. בהקשר זה, צינורות קרמיקה עמידים לבלאי- המיוצגים על ידי שפופרת קרמיקה גבוהה מאלומינה הפכו בהדרגה לבחירה המרכזית בתעשייה.
1.יתרונות הביצועים של צינורות קרמיקה
עמידות בפני שחיקה גבוהה וחיים ארוכים
קשיות Mohs של צינורות קרמיים בטמפרטורה גבוהה היא 9, עמידות הבלאי היא יותר מפי 10 מסגסוגת כרום גבוהה, יכולה לעמוד בשחיקה לטווח ארוך של אבקה קשה כגון חומרים טרפולימרים ניקל גבוה, וחיי השירות יכולים להגיע ליותר מ-5 שנים, מה שמפחית משמעותית את תדירות ההחלפה ואת עלות התחזוקה58.
טמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה
זה יכול לעבוד ביציבות בטמפרטורות קיצוניות מ-50 מעלות צלזיוס עד 1600 מעלות צלזיוס, ובעל עמידות מצוינת לחומצות חזקות, אלקליות ואלקטרוליטים, תוך התאמה לדרישות התהליך של סינת סוללות ליתיום וציפוי בטמפרטורה גבוהה.
לבודד מפני זיהום מתכת
חומרים קרמיים לא-מתכתיים יכולים לחסום ביעילות זיהומים מזיקים ממתכת כגון ברזל ואבץ, להבטיח את טוהר החומר האלקטרודה החיובית ולשפר את צפיפות האנרגיה וביצועי הבטיחות של הסוללה 510.
בידוד ואטימות
מאפייני הבידוד של הקרמיקה מונעים את הסיכון של קצר חשמלי בהובלת האלקטרוליטים, בעוד שעיצוב הממשק-בדיוק הגבוה מבטיח את אטימות הובלת האבקה ומונע דליפה וזיהום.
2. תרחישי יישום ליבה
מערכת העברת חומרים חיובית
מערבול חומרי גלם, סינטר לאריזה, צינורות קרמיקה אלומינה נמצאים בשימוש נרחב בהובלה סגורה של חומרי טרפולימר ניקל גבוהים-, החלפת צינורות פלסטיק ו-PC המסורתיים מחוזקים בסיבי זכוכית, הפחתת שאריות אבקה ובלאי, ושיפור היעילות של קו הייצור.
ערוץ שידור אלקטרוליט
כנושא של פיזור אחיד של אלקטרוליט, עמידות בפני קורוזיה של צינורות בכיפוף קרמי ויציבות בטמפרטורה גבוהה יכולים למנוע הידרדרות של האלקטרוליט ולהבטיח את חיי מחזור הסוללה.
אחסון אנרגיה וייצור סוללות חשמל
בפס הייצור של סוללות אחסון אנרגיה וסוללות רכבי אנרגיה חדשים, צינורות עמידים בפני שחיקה משמשים להובלת חומרי ציפוי חיוביים ושליליים, חומרי ציפוי וכו', כדי להתאים ללחץ גבוה, סביבה נקייה גבוהה, לשפר את צפיפות האנרגיה והבטיחות.
קישוריות מכשירים וניהול תרמי
:צינורות אלומיניום קרמיים מצופים לחיבור צינורות של מכונות ומיקסרים חמים, והמוליכות התרמית הגבוהה שלהם יכולה לסייע בפיזור חום הסוללה ולהפחית את הסיכון לבריחה תרמית.
היישום של צינור קרמי מיוחד תעשייתי בתעשיית סוללות הליתיום לא רק פותר את צוואר הבקבוק בביצועים של צינורות מסורתיים, אלא גם מספק תמיכה מרכזית לייצור יעיל ותפעול בטוח של סוללות ליתיום. בעתיד, עם שילוב עמוק של טכנולוגיית חומרים חדשה וייצור מושכל, צינורות קרמיקה צפויים לשחרר פוטנציאל גדול יותר בתחום האנרגיה החדשה, ולקדם את תעשיית סוללות הליתיום להמשיך לנוע בכיוון של ביצועים גבוהים ובטיחות גבוהה.
