Στην αλυσίδα παραγωγής των νέων συσκευών αποθήκευσης ενέργειας όπως το λίθιο - ιόν και οι μπαταρίες ιόντων νατρίου, η παρασκευή του πολτού της μπαταρίας αποτελεί βασικό βήμα για τον προσδιορισμό της απόδοσης του τελικού προϊόντος. Ο πολτός μπαταρίας αποτελείται από ένα μείγμα ενεργών υλικών, αγώγιμων παραγόντων, συνδετικών και διαλυτών σε συγκεκριμένες αναλογίες. Η ομοιόμορφη διασπορά και ο αφρός του - Οι ελεύθερες ιδιότητες σχετίζονται άμεσα με την ποιότητα της επικάλυψης των ηλεκτροδίων. Η παρουσία φυσαλίδων στο πολτό μπορεί να οδηγήσει σε ελαττώματα όπως οπές και κενά επικάλυψης στα φύλλα ηλεκτροδίων, μειώνοντας την πυκνότητα του ηλεκτροδίου, επηρεάζοντας την αποδοτικότητα του φορτίου και την απόρριψη της μπαταρίας και τη διάρκεια ζωής του κύκλου και ακόμη και δημιουργώντας κινδύνους ασφαλείας. Οι παραδοσιακές μεθόδους defoaming, όπως η εκτόξευση κενού και η προσθήκη χημικών παραφυσιών, είναι είτε αναποτελεσματικές και ενέργεια - εντατική, είτε μπορεί να εισαγάγουν ακαθαρσίες που επηρεάζουν την απόδοση της μπαταρίας. Σε αυτό το πλαίσιο, η υπερηχητική τεχνολογία, με την υψηλή απόδοση, την περιβαλλοντική φιλικότητα και τη μηδενική δευτεροβάθμια ρύπανση, έχει γίνει μια καινοτόμος λύση για την απελευθέρωση της ουλής της μπαταρίας.
Ii. Η βασική αρχή της υπερηχητικής ollurry μπαταρίας
Η υπερηχητική τεχνολογία Defoaming αξιοποιεί τις διπλές επιδράσεις της μετάδοσης σπηλαίωσης και των κραδασμών για να εξαλείψει αποτελεσματικά τις φυσαλίδες στον πολτό της μπαταρίας. Οι βασικές αρχές του μπορούν να χωριστούν σε τρεις βασικές διαδικασίες:
1. Εφέ σπηλαίωσης: Καταστροφή φυσαλίδων "Micro - έκρηξη"
Όταν τα υπερηχητικά κύματα (τυπικά με συχνότητα 20kHz - 1MHz) εφαρμόζονται σε ένα σύστημα ιλύος μπαταρίας, παράγουν περιοδικές διακυμάνσεις της πίεσης εντός του ιλύου - εναλλασσόμενου μεταξύ των φάσεων συμπίεσης και αραιώσεως. Κατά τη διάρκεια της φάσης αραίωσης, η πίεση στο πολτό πέφτει απότομα, σχηματίζοντας μεγάλο αριθμό μικροσκοπικών κοιλοτήτων κενού (φυσαλίδες σπηλαίωσης). Αυτές οι φυσαλίδες σπηλαίωσης απορροφούν ταχέως τις περιβάλλουσες φυσαλίδες (συμπεριλαμβανομένου του μικρού και ακόμη και των νανομέτρων - μεγέθους φυσαλίδες), προκαλώντας τη συνεχή αύξηση του όγκου τους. Στη συνέχεια, κατά τη διάρκεια της φάσης συμπίεσης, η πίεση στον πολτό αυξάνεται ταχέως. Κάτω από την πίεση, οι φυσαλίδες σπηλαίωσης συρρικνώνονται γρήγορα και καταστρέφουν, δημιουργώντας εντοπισμένες παροδικές υψηλής πίεσης (έως και χιλιάδες ατμόσφαιρες) και υψηλή θερμοκρασία (έως και χιλιάδες βαθμοί Κελσίου), συνοδευόμενοι από έντονα κύματα σοκ και μικρο -αεριωθούμενα. Αυτή η "μικροσκοπική έκρηξη" - όπως η διαδικασία ρήξης σπάει άμεσα τις προσροφημένες φυσαλίδες σε εξαιρετικά μικρούς πυρήνες φυσαλίδων. Αυτοί οι πυρήνες, που είναι πολύ μικροί για να διατηρήσουν τη σταθερότητα, γρήγορα συγχωνεύονται με το περιβάλλον πολτό ή διαφυγή από το σύστημα, επιτυγχάνοντας ένα φαινόμενο defoaming.
2. Μεταγωγή δόνησης: μετανάστευση και διαφυγή κατευθυνόμενων φυσαλίδων
Όταν ο υπερηχογράφημα διαδίδεται μέσω του πολτού, προκαλεί επίσης υψηλές δονήσεις συχνότητας στα μόρια και τα σωματίδια μέσα στον πολτό (η συχνότητα των κραδασμών ταιριάζει με τη συχνότητα υπερήχων). Αυτή η δόνηση διαταράσσει τη σταθερή ισορροπία των φυσαλίδων μέσα στον πολτό. Οι φυσαλίδες που προηγουμένως συνδέονται με την επιφάνεια των σωματιδίων ενεργού υλικού ή "δεσμεύονται" από την κινητική ενέργεια του ιξώδους του ιξώδους κάτω από τη δράση των κραδασμών, σπάζοντας τα σημεία προσκόλλησης και μεταναστεύουν προς την επιφάνεια του πολτού. Επιπλέον, η δόνηση μειώνει το τοπικό ιξώδες του πολτού, μειώνοντας την αντίσταση στη μετανάστευση φυσαλίδων και την επιτάχυνση της συσσωμάτωσης φυσαλίδων και της διαφυγής. Αυτή η φαινόμενη μετανάστευση είναι ιδιαίτερα σημαντική για τους πολτούς υψηλής - ιξώδους μπαταρίας (όπως οι κάθοι της μπαταρίας λιθίου - ιόντων, τα οποία συνήθως έχουν ιξώδες 1000 - 5000MPa ・ s). Μπορεί να λύσει αποτελεσματικά το πρόβλημα της διαφυγής από φούσκα από τα υψηλά - ιξώδη ουλών κατά τη διάρκεια της παραδοσιακής εκτόξευσης κενού.
3. Δευτερεύουσα διασπορά: Πρόληψη της αναγέννησης φυσαλίδων
Σε αντίθεση με τα χημικά desoamers, η υπερηχητική τεχνολογία όχι μόνο defoams αλλά και δευτερογενής διασκορπίζει τα σωματίδια στο πολτό. Η επίδραση των δονήσεων και της σπηλαίωσης υπερήχων διαλύει οποιοδήποτε ενεργό υλικό και αγώγιμο παράγοντα συσσωματώματα στον πολτό, δημιουργώντας μια πιο ομοιόμορφη διασπορά. Αυτή η διασπορά μειώνει τα "κενά" που σχηματίζονται με συσσωμάτωση σωματιδίων. Αυτά τα κενά μπορούν εύκολα να παγιδεύσουν αέρα και να σχηματίσουν νέες φυσαλίδες. Η ομοιόμορφη διασπορά των σωματιδίων γεμίζει αυτά τα κενά, μειώνοντας την πιθανότητα δευτερογενούς παραγωγής φυσαλίδων στην πηγή. Αυτό επιτυγχάνει τα διπλά αποτελέσματα της "Defoaming + Dispersion", περαιτέρω βελτίωση της ποιότητας του πολτού.
Iii. Βασικά πλεονεκτήματα της τεχνολογίας υπερήχων
Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους defoaming, η υπερηχητική τεχνολογία παρουσιάζει σημαντικά τεχνικά πλεονεκτήματα στην Defoaming της ollurry μπαταρίας, τα οποία μπορούν να συνοψιστούν στα ακόλουθα τέσσερα σημεία:
1. Υψηλή αποδοτικότητα και ευρύ φάσμα εφαρμογών
Η υπερηχητική defoaming έχει μια σύντομη διάρκεια (συνήθως μια ενιαία θεραπεία διαρκεί μόνο λίγα λεπτά από πάνω από δέκα λεπτά, σημαντικά μικρότερη από τα δεκάδες λεπτά που απαιτούνται για την εκτόξευση κενού) και μπορούν να εξαλείψουν μικροσκοπικές φυσαλίδες (συμπεριλαμβανομένων των φυσαλίδων μεγέθους νανο) που είναι δύσκολο να αφαιρεθούν με παραδοσιακές μεθόδους. Είτε είναι χαμηλό - ollry ανόδου ιξώδους (όπως ο ιλύος γραφίτη για τις μπαταρίες λιθίου - ιόντων), υψηλό ιλί κάθοδος ιξώδους, είτε ουλές που περιέχουν εξειδικευμένα ενεργά υλικά όπως σκληρό άνθρακα και λευκά από πασχαλινά για νάτριο - μπαταρίες ιόντων, η υπερηχητική τεχνολογία προσφέρει αποτελεσματική ραφή. Οι εφαρμοστέες ollurries κυμαίνονται από 100 έως 10.000 MPa · s, που καλύπτουν τα συστήματα πολτητικών συστήματος των σημερινών μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας. 2. Πράσινο και ρύπανση - Δωρεάν, εξασφαλίζοντας την απόδοση της μπαταρίας
Η υπερηχητική defoaming είναι μια φυσική μέθοδος defoaming που δεν απαιτεί χημικούς παράγοντες defoaming, αποφεύγοντας θεμελιωδώς τις αρνητικές επιπτώσεις του υπολείμματος defoaming παράγοντα στην απόδοση της μπαταρίας. Τα οργανικά συστατικά σε παραδοσιακά χημικά απελευθερωτικά μπορεί να αντιδράσουν με ενεργά υλικά με ηλεκτρόδιο ή να αποσυντίθενται κατά τη διάρκεια της ποδηλασίας της μπαταρίας, στην παραγωγή αερίων και να οδηγήσουν σε υποβάθμιση της χωρητικότητας. Η υπερηχητική τεχνολογία, από την άλλη πλευρά, μόνο φυσικά σπάει τις φυσαλίδες χωρίς να μεταβάλλει τη χημική σύνθεση του πολτού, μεγιστοποιώντας έτσι την ηλεκτροχημική και την απόδοση της ασφάλειας της μπαταρίας. Επιπλέον, αυτή η τεχνολογία δεν παράγει λύματα ή καυσαέρια, ευθυγραμμίζοντας με την αναπτυξιακή φιλοσοφία της "πράσινης κατασκευής" της νέας ενεργειακής βιομηχανίας.
3. Ισχυρή συμβατότητα της διαδικασίας και εύκολη ενσωμάτωση στις γραμμές παραγωγής
Ο υπερηχητικός εξοπλισμός defoaming είναι σχετικά συμπαγής και μπορεί να ενσωματωθεί ευέλικτα στις υπάρχουσες γραμμές παραγωγής παρασκευής μπαταρίας. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αυτόνομη μονάδα defoaming, εγκατεστημένη μεταξύ της δεξαμενής ανάμειξης του πολτού και της μηχανής επικάλυψης. Μπορεί επίσης να συνδυαστεί με μια συσκευή ανάμειξης για να σχηματίσει ένα ολοκληρωμένο σύστημα "ανάμειξης + υπερηχητικής defoaming", επιτρέποντας ταυτόχρονη προετοιμασία και defoaming. Επιπλέον, οι παράμετροι υπερήχων εξοπλισμού (όπως η συχνότητα, η ισχύς και ο χρόνος επεξεργασίας) μπορούν να προσαρμοστούν με ακρίβεια μέσω ενός αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου, επιτρέποντας τη βελτιστοποιημένη διαδικασία παραγωγής.
4. Μειωμένο κόστος παραγωγής και βελτιωμένη σταθερότητα παραγωγής
Όσον αφορά το μακροπρόθεσμο κόστος λειτουργίας, η υπερηχητική defoaming καταναλώνει λιγότερη ενέργεια από την εκτόξευση κενού (η οποία απαιτεί ένα συνεχές υψηλό επίπεδο κενού και καταναλώνει πολλή ενέργεια) και εξαλείφει το κόστος προμήθειας και προσθήκης χημικών αποταμιευτικών. Από την άποψη της σταθερότητας της παραγωγής, η υπερηχητική defoaming προσφέρει ένα σταθερό φαινόμενο defoaming, λιγότερο επηρεασμένο από παραλλαγές παρτίδας πολτών και αλλαγές στη θερμοκρασία και την υγρασία του περιβάλλοντος. Αυτό μειώνει τον ρυθμό απορριμμάτων ηλεκτροδίων που προκαλείται από την ελλιπή εκτόξευση, βελτιώνοντας την απόδοση και τη σταθερότητα της γραμμής παραγωγής. Τα δεδομένα εφαρμογής από ορισμένους κατασκευαστές μπαταριών δείχνουν ότι η χρήση της τεχνολογίας υπερήχων έχει μειωθεί κατά 30%κατά 30%- 50%, αυξημένη διάρκεια ζωής της μπαταρίας (1c φορτίο και απόρριψη) κατά 10%- 15%και μειωμένο συνολικό κόστος παραγωγής κατά 8%- 12%.