锂电池等静压机高压设备自动化机械设计研究

摘要

近年固态电池普及与应用，在我国锂电池产业链逐渐成熟，固态电池的大量应用是接下来锂电池产业的未来趋势，所以固态电池的稳定性成为诸多课题里面的重中之重。为了解决固态电池固固界面耦合的技术问题，因为外部压力不均匀以及电池内部应力相互之间撕裂严重，造成界面之间高阻抗，高孔隙率，进而使得锂离子迁移困难，能力密度差。使用温等静压机对固态电池内部空隙进行挤压，解决电池内部正极材料、电解质材料、负极材料界面之间贴合不紧实，电池电阻值过大，有内部短路风险等问题，保证了稳定量产情况下固态电池的密度均匀性，每块与每块之间密度差值可控在合理范围内。为了克服以上客观问题对固态电池发展进程的阻碍，通过理论计算构建数学模型，对多条件系数交叉验算，参数拟合以及反复验算，完成部件精准尺寸定型、承压强度校核、形变验算，确保核心结构可适配极限高压高温工况。再通过Ansys仿真软件对上述等静压机数学模型进行仿真研究。文章重点研究了等静压机机械结构优化设计，自动化机械结构设计，利用理论计算、三维建模、有限元仿真计算、样机试验，进而实现温等静压机工艺过程对固态电池致密性有效提高的切实应用。