У вытворчай ланцужку новых прылад захоўвання энергіі, такіх як літый - іён і натрый - іённыя батарэі, падрыхтоўка завісі батарэі з'яўляецца ключавым крокам у вызначэнні прадукцыйнасці канчатковага прадукту. Запраўка акумулятара складаецца з сумесі актыўных матэрыялаў, праводных агентаў, злучных і растваральнікаў у пэўных прапорцыях. Яго раўнамерная дысперсія і пена - Бясплатныя ўласцівасці непасрэдна звязаны з якасцю пакрыцця электродаў. Наяўнасць бурбалак у завісі можа прывесці да дэфектаў, такіх як штрыхі і прабелы на пакрыцці ў электродных лістах, зніжаючы шчыльнасць электрода, уплываючы на зарад батарэі і эфектыўнасць разраду і жыццё цыклаў і нават ствараючы рызыкі бяспекі. Традыцыйныя метады дэфуамацыі, такія як вакуумная дэфоміраванне і даданне хімічных фактараў, альбо неэфектыўныя, і энергія - інтэнсіўныя, альбо могуць унесці прымешкі, якія ўплываюць на прадукцыйнасць батарэі. На гэтым фоне, ультрагукавая тэхналогія, з высокай эфектыўнасцю, прыязнасцю навакольнага асяроддзя і нулявым другасным забруджваннем, стала інавацыйным рашэннем для дэфомізацыі запраўкі батарэі.
II. Асноўны прынцып ультрагукавога дэфуаміту завісі батарэі
Тэхналогія ультрагукавога дэфомінгу выкарыстоўвае двайныя эфекты перадачы кавітацыі і вібрацыі для эфектыўнага ліквідацыі бурбалак у завісі батарэі. Яго асноўныя прынцыпы можна падзяліць на тры ключавыя працэсы:
1. Эфект кавітацыі: "Мікра - Выбух" разбурэнне бурбалак
Калі ультрагукавыя хвалі (звычайна з частатой 20 кГц - 1 МГц) наносяцца на сістэму завісі батарэі, яны вырабляюць перыядычныя ваганні ціску ў завісі - праводзячы паміж этапамі сціску і разрэджанага. Падчас фазы разладу ціск у завісі рэзка апускаецца, утвараючы вялікую колькасць малюсенькіх вакуумных паражнін (кавітацыйныя бурбалкі). Гэтыя кавітацыйныя бурбалкі хутка паглынаюць навакольныя бурбалкі (у тым ліку мікрон - і нават нанаметр - бурбалкі памеру), у выніку чаго іх аб'ём пастаянна павялічваецца. У далейшым, падчас фазы сціску, ціск у завісі хутка павышаецца. Пад ціскам кавітацыйныя бурбалкі хутка скарачаюцца і падвяргаюцца, ствараючы лакалізаваны пераходны высокі ціск (да тысяч атмасферы) і высокай тэмпературы (да тысяч градусаў Цэльсія), якія суправаджаюцца інтэнсіўнымі ўдарнымі хвалямі і мікраадумамі. Гэты "мікра - выбух" - Падабаецца працэс разрыву непасрэдна разбівае адсарбаваныя бурбалкі ў надзвычай невялікія ядра бурбалкі. Гэтыя ядра, будучы занадта малымі, каб захаваць стабільнасць, хутка злівацца з навакольнай завісі або ўцячы з сістэмы, дасягнуўшы эфекту дэфоміравання.
2. Вібрацыйная перадача: накіраваная міграцыя бурбалак і ўцёкі
Калі ультрагукавое даследаванне распаўсюджваецца праз завісь, ён таксама выклікае высокія - частотныя вібрацыі ў малекулах і часціцах у завісі (частата вібрацыі адпавядае частатой ультрагукавога даследавання). Гэтая вібрацыя парушае стабільную раўнавагу бурбалак у завісі. Бурбалкі, раней прымацаваныя да паверхні актыўных часціц матэрыялу альбо "звязаныя" глейкасцю завісі, набываюць кінэтычную энергію пад дзеяннем вібрацыі, не разрываючыся ад месцаў мацавання і мігруючы да паверхні завісі. Акрамя таго, вібрацыя памяншае мясцовую глейкасць завісі, зніжаючы ўстойлівасць да міграцыі бурбалак і паскарэння агрэгацыі бурбалак і ўцёкаў. Гэтая вібрацыя - Эфект міграцыі, які дапамагае, асабліва важны для высокіх - глейкасці завісак батарэі (напрыклад, літый - іённыя катодныя катоды, якія звычайна маюць глейкасць 1000 - 5000mpa ・ s). Гэта можа эфектыўна вырашыць праблему ўцёкаў бурбалак з высокіх - глейкасці завісання падчас традыцыйнага вакуумнага дэфомінгу.
3. Другасная дысперсія: Прафілактыка рэгенерацыі бурбалак
У адрозненне ад хімічных фактараў, ультрагукавыя тэхналогіі не толькі дэфуам, але і другасныя раздзяляюць часціцы ў завісі. Ультрагукавая вібрацыя і кавітацыйны эфект разбіваюць любыя актыўныя і праводныя агенты ў завісі, ствараючы больш раўнамерную дысперсію. Гэта дысперсія памяншае "пустэчы", якія ўтвараюцца агламерацыяй часціц. Гэтыя пустэчы могуць лёгка патрапіць у паветра і ўтвараць новыя бурбалкі. Раўнамерная дысперсія часціц запаўняе гэтыя пустэчы, памяншаючы верагоднасць выпрацоўкі другаснай бурбалкі ў крыніцы. Гэта дасягае двайных эфектаў "дысперсіі" дэфомізацыі ", далейшага паляпшэння якасці завісі.
Iii. Асноўныя перавагі тэхналогіі ультрагукавога дэфуаміту
У параўнанні з традыцыйнымі метадамі дэфоамирования, ультрагукавыя тэхналогіі дэманструюць значныя тэхнічныя перавагі ў дэфуамирования завісі батарэі, якія можна абагульніць у наступных чатырох пунктах:
1.
Ультрагукавое дэфоміраванне мае кароткую працягласць (звычайна адзінае лячэнне займае ўсяго некалькі хвілін да дзесяці хвілін, што значна менш, чым дзясяткі хвілін, неабходных для вакуумнага дэфоміравання) і можа выключыць малюсенькія бурбалкі (у тым ліку бурбалкі Nano - памеру), якія цяжка выдаліць з традыцыйнымі метадамі. Няхай гэта будзе нізкая - глейкасць аноднага завісі (напрыклад, графітавы завісь для літый - іённыя батарэі), высокая - глейкасць катоднай завісі, альбо завісы, якія змяшчаюць спецыялізаваныя актыўныя матэрыялы, такія як цвёрды вуглярод і прускі белы для натрыю - іённыя батарэі, ультрасанічныя тэхналогіі забяспечваюць эфектыўныя палёты. Дастасавальныя завісы вар'іруюцца ад 100 да 10 000 МПа · с, якія ахопліваюць сістэмы завісі бягучых асноўных батарэй для захоўвання энергіі. 2. Зялёнае і забруджванне - Бясплатна, забеспячэнне прадукцыйнасці батарэі
Ультрагукавое дэфоміраванне - гэта метад фізічнага дэфоміравання, які не патрабуе хімічных рэчываў, якія прыцягваюць да сябе, што прынцыпова пазбягаючы негатыўнага ўздзеяння рэшткаў дэфоміравання на прадукцыйнасць батарэі. Арганічныя кампаненты ў традыцыйных хімічных фактарах могуць уступаць у рэакцыю з актыўнымі электроднымі матэрыяламі альбо раскладацца падчас язды на батарэі, вырабляючы газы і прыводзяць да дэградацыі магутнасці. Ультрагукавая тэхналогія, з іншага боку, толькі фізічна парушае бурбалкі, не змяняючы хімічнага складу завісі, тым самым максімальна павялічваючы электрахімічныя і бяспечныя характарыстыкі батарэі. Акрамя таго, гэтая тэхналогія не вырабляе сцёкавых вод і выхлапных газаў, узгадняючы філасофію развіцця "зялёнага вытворчасці" новай энергетычнай галіны.
3. Моцная сумяшчальнасць працэсаў і простая інтэграцыя ў вытворчыя лініі
Ультрагукавое абсталяванне для дэфамізацыі адносна кампактнае і можа быць гнутка ўбудавана ў існуючыя вытворчыя лініі падрыхтоўкі запраўкі для завісі. Яго можна выкарыстоўваць у якасці аўтаномнага прылады, усталяванага паміж рэзервуарам для змешвання завісі і машынай для пакрыцця. Ён таксама можа спалучацца з змешваннем, утвараючы ўбудаваную сістэму "змешвання + ультрагукавога дэфоміравання", што дазваляе адначасова падрыхтаваць і дэфаміраваць. Акрамя таго, параметры ультрагукавога абсталявання (напрыклад, частата, магутнасць і час апрацоўкі) могуць быць дакладна скарэкціраваны праз аўтаматызаваную сістэму кіравання, што дазваляе аптымізаваць працэс дэфомізацыі на аснове фармулёўкі і характарыстык розных затокаў (напрыклад, тыпу актыўнага інгрэдыента, глейкасці і ўтрымання цвёрдых рэчываў), адаптацыі да гнуткасці патрабаванняў вытворчай лініі.
4. Скарачэнне выдаткаў на вытворчасць і паляпшэнне стабільнасці вытворчасці
З пункту гледжання доўгіх - тэрміновых эксплуатацыйных выдаткаў, ультрагукавое дэфоміраванне спажывае менш энергіі, чым вакуумны дэфомінг (што патрабуе пастаяннага высокага ўзроўню вакууму і спажывае шмат энергіі), а таксама выключае закупкі і дабаўку хімічных фактараў. З пункту гледжання ўстойлівасці вытворчасці, ультрагукавое дэфоміраванне прапануе стабільны эфект дэфоміравання, менш уплываючы на змены партыі завісі і змены тэмпературы і вільготнасці навакольнага асяроддзя. Гэта зніжае хуткасць лому электрода, выкліканую няпоўным дэфамінгам, паляпшаючы ўраджайнасць і стабільнасць вытворчай лініі. Дадзеныя аб ужыванні некаторых вытворцаў батарэі паказваюць, што выкарыстанне ультрагукавой тэхналогіі дэфоміравання знізіла хуткасць дэфекту электрода на 30%- 50%, павялічыў тэрмін службы цыкла батарэі (1С зарад і разрад) на 10%- 15%і знізіла агульныя выдаткі на вытворчасць на 8%- 12%.