壓力傳感器在鋰電行業(yè)的應(yīng)用十分廣泛,涵蓋了從原材料處理到成品電池檢測(cè)等多個(gè)環(huán)節(jié)。以下是一些具體的應(yīng)用場(chǎng)景:

攪拌環(huán)節(jié):在鋰電池生產(chǎn)的攪拌工序中,可在攪拌桶底部安裝稱重模塊(壓力傳感器),用于監(jiān)控配方比例的注入情況,確保物料的精確投放,保障安全生產(chǎn),避免因原料比例不準(zhǔn)確影響電池性能。
涂布環(huán)節(jié):物料生產(chǎn)完成進(jìn)行涂布時(shí),通過(guò)涂布熔噴頭噴出的壓強(qiáng)來(lái)確保覆料均勻。力傳感器可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)噴頭的壓力,保證涂布的一致性和穩(wěn)定性。
碾壓環(huán)節(jié):加裝壓力傳感器能夠監(jiān)控碾壓機(jī)的壓力波動(dòng),確保碾壓程度符合要求,使鋰電池極片的厚度和密度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電池的性能和容量有重要影響。
分切(輥壓)和卷繞(疊片)環(huán)節(jié):張力傳感器可通過(guò)監(jiān)測(cè)過(guò)輥張力的變化,即張力的波動(dòng)情況,來(lái)確保料過(guò)輥的程度,達(dá)到對(duì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)目的,保障極片在分切和卷繞過(guò)程中的質(zhì)量。
冷熱壓環(huán)節(jié):將卷繞后的電芯進(jìn)行壓合成型時(shí),力傳感器可用于監(jiān)控壓力,使電芯獲得需求的密度以及厚度,保證電池的形狀和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

入殼環(huán)節(jié):通過(guò)壓力監(jiān)控可以檢測(cè)入殼過(guò)程是否異常,如是否存在卡殼、碰撞等情況,避免對(duì)電芯造成損壞。
焊接環(huán)節(jié):對(duì)焊接容口進(jìn)行壓力監(jiān)控,保證焊接的程度和質(zhì)量,防止虛焊、漏焊等問(wèn)題,確保電池的電氣連接可靠性。
注液環(huán)節(jié):在注液過(guò)程中,通過(guò)力傳感器測(cè)量加入電解液前后電池的重量變化,從而確定實(shí)際注入電解質(zhì)的重量,精確控制注液量,對(duì)電池的性能和安全性至關(guān)重要。
成品電池檢測(cè):可以檢測(cè)電池在不同使用狀態(tài)下(如充電、放電、靜置等)所受到的力的情況,分析電池的機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。例如,檢測(cè)電池在充放電過(guò)程中的膨脹力,評(píng)估電池的安全性和壽命;對(duì)電池進(jìn)行擠壓、沖擊等測(cè)試時(shí),力傳感器可實(shí)時(shí)反饋受力數(shù)據(jù),判斷電池是否能夠承受相應(yīng)的外力作用而不損壞,從而篩選出不合格產(chǎn)品。
零部件檢測(cè):用于檢測(cè)鋰電池的各種零部件,如電極片、隔膜、外殼等的力學(xué)性能。例如,檢測(cè)電極片的抗拉強(qiáng)度、隔膜的抗穿刺強(qiáng)度等,確保零部件的質(zhì)量符合要求,從源頭上保障鋰電池的質(zhì)量和性能。
過(guò)充過(guò)放監(jiān)測(cè):在電池過(guò)充或過(guò)放過(guò)程中,內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的壓力變化。通過(guò)力傳感器監(jiān)測(cè)電池內(nèi)部的壓力,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)過(guò)充過(guò)放情況,避免電池因過(guò)度充放電而損壞甚至引發(fā)安全事故。
熱失控預(yù)警:當(dāng)電池發(fā)生熱失控時(shí),會(huì)伴隨有氣體產(chǎn)生、壓力急劇上升等現(xiàn)象。力傳感器可用于檢測(cè)電池在這些情況下所受到的力,評(píng)估電池的抗沖擊和抗振動(dòng)能力,為電池的包裝、固定和防護(hù)設(shè)計(jì)提供依據(jù),確保電池在不同環(huán)境下的安全使用。
材料研究:在研發(fā)新型鋰電池材料時(shí),力傳感器可用于測(cè)量材料在不同條件下的力學(xué)性能,如彈性模量、屈服強(qiáng)度等,為材料的選擇和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。例如,研究電極材料在充放電過(guò)程中的膨脹收縮特性,有助于開(kāi)發(fā)出更穩(wěn)定、性能更優(yōu)的電極材料。

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化:通過(guò)在電池結(jié)構(gòu)上安裝力傳感器,可以獲取電池在各種工況下的受力分布和變形情況。依據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)電池的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),提高電池的整體性能和可靠性。例如,優(yōu)化電池外殼的結(jié)構(gòu),使其能夠更好地承受內(nèi)部壓力和外部沖擊;調(diào)整電池內(nèi)部組件的布局和連接方式,降低應(yīng)力集中,延長(zhǎng)電池的使用壽命。
壓力傳感器在鋰電行業(yè)的應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,還為電池的安全性和可靠性提供了有力保障。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和成本的進(jìn)一步降低,壓力傳感器在鋰電行業(yè)的應(yīng)用前景將更加廣闊。