In die produksieketting van nuwe energie -opbergtoestelle soos litium - ioon en natrium - ioonbatterye, is die voorbereiding van batterymurry 'n belangrike stap in die bepaling van die werkverrigting van die finale produk. Battery -suspensie bestaan uit 'n mengsel van aktiewe materiale, geleidende middels, bindmiddels en oplosmiddels in spesifieke verhoudings. Die eenvormige verspreiding en skuim - Gratis eienskappe hou direk verband met die kwaliteit van die elektrode -deklaag. Die teenwoordigheid van borrels in die suspensie kan lei tot defekte soos speldholtes en deklaag in die elektrodeblaaie, wat die elektrode -digtheid verminder, die lading en ontladingsdoeltreffendheid van die battery beïnvloed, en selfs veiligheidsrisiko's inhou. Tradisionele lastermetodes, soos vakuum -laster en die toevoeging van chemiese laster, is óf ondoeltreffend en energie - intensief, of dit kan onsuiwerhede inhou wat die prestasie van die battery beïnvloed. Teen hierdie agtergrond het ultrasoniese tegnologie, met sy hoë doeltreffendheid, omgewingsvriendelikheid en nul sekondêre besoedeling, 'n innoverende oplossing geword vir die las van batterye.
Ii. Die kernbeginsel van ultrasoniese battery -mishandeling
Ultrasoniese lastertegnologie maak gebruik van die dubbele effekte van kavitasie- en vibrasie -oordrag om borrels in batterymoer doeltreffend uit te skakel. Die kernbeginsels daarvan kan in drie sleutelprosesse verdeel word:
1. Kavitasie -effek: "Mikro - Ontploffing" Borrelvernietiging
Wanneer ultrasoniese golwe (tipies met 'n frekwensie van 20 kHz - 1MHz) op 'n battery -suspensie -stelsel toegepas word, lewer dit periodieke drukskommelings binne die mis - alternatief tussen kompressie- en seldsame fases. Tydens die seldsame fase daal die druk in die suspensie skerp, en vorm 'n groot aantal klein vakuumholtes (kavitasieborrels). Hierdie kavitasieborrels absorbeer vinnig omliggende borrels (insluitend mikron - en selfs nanometer - grootte borrels), wat veroorsaak dat hul volume voortdurend toeneem. Gevolglik styg die druk in die suspensie vinnig gedurende die kompressie -fase. Onder die druk borrel die kavitasie vinnig saam en implodeer, wat gelokaliseerde kortstondige hoë druk (tot duisende atmosfeer) en hoë temperatuur (tot duisende grade Celsius) opwek, gepaard met intense skokgolwe en mikro -jets. Hierdie "mikro - ontploffing" - soos 'n breukproses breek direk geadsorbeerde borrels in uiters klein borrelkerne. Hierdie kerne, wat te klein is om stabiliteit te handhaaf, smelt vinnig saam met die omliggende mis of ontsnap uit die stelsel en bereik 'n lasterlike effek.
2. Vibrasie -oordrag: gerigte borrelmigrasie en ontsnapping
As ultraklank deur die mis voortplant, veroorsaak dit ook hoë - frekwensie vibrasies in die molekules en deeltjies binne die mis (die frekwensie van die vibrasie stem ooreen met die ultraklankfrekwensie). Hierdie vibrasie ontwrig die stabiele ewewig van borrels binne die mis. Borrels wat voorheen aan die oppervlak van die aktiewe materiaaldeeltjies vasgemaak is, of "gebind" deur die viskositeit van die suspensie verkry kinetiese energie onder die werking van vibrasie, breek vry van hul bevestigingspunte en migreer na die suspendoppervlak. Verder verminder vibrasie die plaaslike viskositeit van die mis, verminder die weerstand teen borrelmigrasie en versnel borrelaggregasie en ontsnapping. Hierdie vibrasie - gesteunde migrasie -effek is veral belangrik vir hoë - viskositeitsbatterye (soos litium - ioonbattery -katode -slurries, wat tipies 'n viskositeit van 1000 - 5000MPa ・ s het). Dit kan die probleem van borrel -ontsnapping van hoë - viskositeit -slurries effektief oplos tydens tradisionele vakuum -laster.
3. Sekondêre verspreiding: voorkoming van borrelregenerasie
In teenstelling met chemiese laster, is ultrasoniese tegnologie nie net laster nie, maar versprei ook sekondêre die deeltjies in die mis. Die ultrasoniese vibrasie- en kavitasie -effek verbreek enige aktiewe materiaal en geleidende middelsaggregate in die mis, wat 'n meer eenvormige verspreiding skep. Hierdie verspreiding verminder die "leemtes" wat gevorm word deur deeltjie -agglomerasie. Hierdie leemtes kan maklik lug vasvang en nuwe borrels vorm. Die eenvormige verspreiding van deeltjies vul hierdie leemtes, wat die waarskynlikheid van sekondêre borrelgenerering by die bron verminder. Dit bewerkstellig die dubbele effekte van 'laster + verspreiding', en verbeter die kwaliteit van die mis.
Iii. Kernvoordele van ultrasoniese lastertegnologie
In vergelyking met tradisionele lastermetodes, toon Ultrasonic Technology beduidende tegniese voordele in die las van batterye, wat in die volgende vier punte saamgevat kan word:
1. Hoë lasterlike doeltreffendheid en wye toepassingsreeks
Ultrasoniese laster het 'n kort tydsduur (gewoonlik neem 'n enkele behandeling slegs 'n paar minute tot meer as tien minute, aansienlik minder as die tien minute wat benodig word vir vakuum -laster) en dit kan klein borrels (insluitend borrels met nano -grootte) uitskakel wat moeilik is om met tradisionele metodes te verwyder. Of dit laag is - Viskositeit -anode -suspensie (soos grafiet -suspensie vir litium - ioonbatterye), hoë - viskositeitskatode -suspensie, of slurries wat gespesialiseerde aktiewe materiale bevat, soos harde koolstof en Pruisiese wit vir natrium - ioonbatterye, ultrasoniese tegnologie lewer doeltreffende laster. Toepaslike slurries wissel van 100 tot 10.000 MPa · s, wat die suspende stelsels van die huidige hoofstroom -energie -opbergbatterye dek. 2. groen en besoedeling - gratis, om batteryprestasie te verseker
Ultrasoniese laster is 'n fisiese lastermetode wat geen chemiese lastermiddels benodig nie, en vermy fundamenteel die negatiewe impak van die residu van die laster op die battery. Die organiese komponente in tradisionele chemiese devoamers kan reageer met elektrode -aktiewe materiale of ontbind tydens batteryfietsry, wat gasse produseer en lei tot afbraak van kapasiteit. Ultrasoniese tegnologie, daarenteen, breek slegs borrels fisies sonder om die chemiese samestelling van die mis te verander, en sodoende die elektrochemiese en veiligheidsprestasie van die battery maksimeer. Verder produseer hierdie tegnologie geen afvalwater of uitlaatgas nie, wat ooreenstem met die 'groen vervaardigings' -ontwikkelingsfilosofie van die nuwe energiebedryf.
3. Sterk prosesversoenbaarheid en maklike integrasie in produksielyne
Die ultrasoniese lastertoerusting is relatief kompak en kan buigsaam geïntegreer word in bestaande produksielyne vir die voorbereiding van batterye. Dit kan gebruik word as 'n selfstandige lastereenheid, geïnstalleer tussen die mismengingstenk en die dekmasjien. Dit kan ook gekombineer word met 'n mengtoestel om 'n geïntegreerde "meng + ultrasoniese lasterstelsel te vorm, wat gelyktydige suspende voorbereiding en laster moontlik maak. Verder kan ultrasoniese toerustingparameters (soos frekwensie, krag en verwerkingstyd) presies deur 'n outomatiese beheerstelsel aangepas word, waardeur die lasterproses geoptimaliseer kan word op grond van die formulering en eienskappe van verskillende slurries (soos aktiewe bestanddeeltipe, viskositeit en vaste stowwe), wat aanpas by die buigsaamheidsvereistes van die produksielyn.
4. verlaagde produksiekoste en verbeterde produksie -stabiliteit
Wat die langtermynbedryfskoste betref, verbruik ultrasoniese laster minder energie as vakuum -laster (wat 'n deurlopende hoë vakuumvlak benodig en baie energie verbruik), en die verkryging en toevoegingskoste van chemiese dreigers uitskakel. Wat die produksiestabiliteit betref, bied ultrasoniese laster 'n stabiele lastereffek, wat minder beïnvloed word deur variasies in die suspensie en veranderinge in die omgewingstemperatuur en humiditeit. Dit verminder die elektrode -skroottempo wat veroorsaak word deur onvolledige laster, wat die opbrengs en stabiliteit van die produksielyn verbeter. Toepassingsdata van sommige batteryvervaardigers wys dat die gebruik van ultrasoniese lastertegnologie die elektrode -pinhole -defekkoers met 30%- 50%verlaag het, die lewensduur van die battery siklus (1C -lading en ontlading) met 10%- 15%verhoog het, en die totale produksiekoste met 8%- 12%verlaag het.