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锂电池负极制造

更新时间:2024-11-22点击次数:120

锂电池就在我们身边:智能手机、平板电脑,以及电动汽车和电动自行车等。负极和阴极,以及所用材料,在很大程度上决定了电池的容量。石墨形式的碳一直是锂电池的主力负极材料。


锂电池负极制造


与碳相比,可用于更多锂离子的硅正逐渐崭露头角。硅负极在充电或放电时膨胀和收缩比石墨更脆弱。为了结合两种材料的良好性能,作为负极材料的硅/碳复合材料备受关注,并且正在开发中。


在锂电池硅/碳负极的制造过程中,Bronkhorst热式气体质量流量控制器控制气体原材料供应,助力优化电池寿命和容量。


应用要求

用于硅/碳复合负极制造的化学气相沉积(CVD)工艺需对前驱体供应进行优化控制。特别需对硅烷前驱体进行准确的流量控制,满量程精度通常为1%。准确性随时间推移需保持,因此可重复性也很重要。需特别注意硅烷的高反应性。


重要议题

更好地控制CVD工艺,工艺更可靠

高精度和可重复性,尤其是硅前驱体硅烷流量

易于放大,灵活性高


工艺方案


在硅/碳复合负极制造的CVD工艺中,硅烷 (SiH4), 氮气 (N2) 和乙炔 (C2H2)等气态化合物被供应到加热的反应器中,与固体硅和碳化合物反应,化合物作为复合材料沉积在多孔碳基材中。Bronkhorst EL-FLOW热式质量流量控制器用于该前驱体供应,经校准以适应前驱体类型和流量范围。


准确性是控制CVD过程的重要条件。EL-FLOW系列基于热式原理允许准确供应前驱体,特别是作为主要前驱体的硅烷。前驱体的热性能与其质量之间存在直接关系。方案优势是质量流量受到控制,不受温度或压力变化等工艺条件波动影响。


Bronkhorst在使用硅烷作为前驱体方面积累了丰富的经验,例如在光伏(太阳能电池)市场。由于它具有高度反应性且易燃,EL-FLOW质量流量控制器可安全处理此类有害化合物。例如,如果高反应性硅烷源受到少量水和空气的污染,则硅烷流中会形成微小的二氧化硅(SiO2)颗粒。可使用过滤器等措施防止质量流量控制器的内部堵塞。Bronkhorst仪表具有良好的泄漏完整性可防止空气(O2)从外部泄漏到硅烷流中。


由于精度是该应用的关键,因此基于热式原理的Bronkhorst EL-FLOW仪表用于前驱体质量供应优于差压流量控制。后者的精度受零点漂移影响,尤其是当传感器内部产生粉末颗粒时。


如果您需要更坚固的质量流量控制器用于此应用,还可使用采用类似热式流量控制原理的MASS-STREAM仪表,精度为满量程的1%。


推荐产品


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EL-FLOW SELECT F-201CV

l最小流量 0.16…8 mln/min

 最大流量 0.5…25 ln/min

l压力等级64 bar

l紧凑型设计

l高精度,高重复性


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