Energia biltegiratzeko gailu berrien ekoizpen-katean, hala nola litioa - ioia eta sodioa - ioi bateriak, bateriaren lohiak prestatzea azken produktuaren errendimendua zehazteko funtsezko urratsa da. Bateriaren lohiak proportzio zehatzetan material aktiboen, eragile eroaleen, agenteen eta disolbatzaileen nahasketa da. Bere sakabanaketa uniformea eta aparra - Doako propietateak zuzenean lotuta daude elektrodoen estalduraren kalitatearekin. Lohiak burbuilak presentziak elektrodo-orrietan zuloak eta estalduraren hutsuneak sor ditzake, elektrodoen dentsitatea murriztuz, bateriaren karga eta isurketen eraginkortasuna eta zikloaren bizitzan eragina izanik, eta baita segurtasun arriskuak ere. Defoaming metodo tradizionalak, hala nola, hutsezko defoaming eta defoamers kimikoak gehitzea, eraginkorra eta energia da - intentsiboa edo bateriaren errendimenduan eragina duten ezpurutasunak sor ditzake. Atzeko aldean ultrasoinu teknologia honen aurka, eraginkortasun handia, ingurumen-laguntasuna eta zero bigarren kutsadura, irtenbide berritzailea bihurtu da bateriaren lohi defentsarako.
II. Ultrasoinu bateriaren xafla defoaming oinarrizko printzipioa
Ultrasoinu defoaming teknologiak kavitazio eta bibrazio transmisioaren efektu bikoitzak bateriaren lohiketan burbuilak modu eraginkorrean ezabatzeko. Bere oinarrizko printzipioak hiru prozesu garrantzitsutan banatu daitezke:
1. Cavitazio efektua: "Mikro - leherketa" burbuila suntsitzea
Ultrasoinu uhinak (normalean 20 khz maiztasunarekin - 1MHz) bateria-slury sistema batean aplikatzen direnean, konpresioaren eta arrantza faseen arteko txandakatuz aldizkakoen gorabeherak sortzen dituzte. Arraroizko fasean, lohiak presioa nabarmen jaisten da, hutsezko barrunbe txikiak (cavitation burbuilak) osatzen dute. Kabitazio burbuila hauek azkar xurgatzen dira inguruko burbuilak (mikrona - eta baita nanometroa ere - tamainako burbuilak), bolumena etengabe handitzea eraginez. Ondoren, konpresio fasean zehar, lohiak presioa azkar igotzen da. Presiopean, kavitazio-burbuilak azkar kontratatu eta inplementatzen du, presio altuko iragankorra (gehienez milaka atmosfera) eta tenperatura altuak (gehienez milaka graduko Celsius), shock olatu eta mikro biziz lagunduta. "Mikro - leherketa" - haustura prozesua bezala, zuzenean burbuilak burbuila oso txikiak bihurtzen dira burbuila nukleo txikietan. Nukleo horiek, egonkortasuna mantentzeko txikiegia izateak, inguruko lohiarekin bat egiten dute edo sistematik ihes egitea, defoaming efektua lortuz.
2. Bibrazioen transmisioa: burbuila migrazioa zuzendu eta ihes egitea
Ultrasoinuak lohiak zeharkatzen dituenean, molekulen eta partikulen maiztasun bibrazioak ere eragiten ditu lohiak (bibrazioaren maiztasuna ultrasoinu maiztasunarekin bat dator). Bibrazio honek burbuilen oreka egonkorra nahasten du lohi barruan. Material aktiboen partikulen gainazalean erantsitako burbuilak, slury-k biskositatearen arabera "lotzen" duten burbuilek energia zinetikoa irabazten dute bibrazio ekintzaren azpian, eranskineko puntuetatik askatuz eta lohizko azalera migratzen. Gainera, bibrazioak lohiaren tokiko biskositatea murrizten du, burbuilaren migrazioarekiko erresistentzia murriztuz eta burbuilaren agregazioa azkartuz eta ihes egiteko. Bibrazio hau - Lagundutako migrazio efektua bereziki garrantzitsua da - Biskositate Bateria Slurrie (esaterako, litioa - ioi bateria katodoak, normalean 1000 / 5000mpa · s (5000mpa · s) dute. Burbuilaren ihesaren arazoa modu eraginkorrean konpon daiteke - biskositate gutxiko urpekariak hutsik dauden hutsean.
3. Bigarren mailako dispertsioa: burbuila birsortzea prebenitzea
Defoamers kimikoek ez bezala, ultrasoinu teknologiak defokak ez ezik, bigarren mailakoek ere lohiak sakabanatzen dituzte. Ultrasoinu bibrazio eta kavitazio efektuak lohietan agregatuen eragile aktibo eta eroaleen bat apurtzen du, sakabanaketa uniformeagoa sortuz. Dispertsio honek partikulen aglomerazioak sortutako "hutsuneak" murrizten ditu. Hutsune horiek erraz harrapatu eta burbuila berriak eratu ditzakete. Partikulen sakabanaketa uniformeak hutsune horiek betetzen ditu, iturburuko bigarren mailako burbuila sortzeko probabilitatea murriztuz. Honek "Defoaming + Dispertsion" ren eragin bikoitzak lortzen ditu, lohien kalitatea hobetzen.
III. Ultrasoinu defoaming teknologiaren abantailak
Defoaming metodo tradizionalekin alderatuta, ultrasoinu teknologiak abantaila tekniko garrantzitsuak erakusten ditu bateriaren slury defoaming-en, hurrengo lau puntuetan laburbildu daitekeena:
1. Defoaming eraginkortasun handia eta aplikazio zabala
Ultrasoinu-defoaming-ek iraupen laburra du (normalean tratamendu bakarra hamar minutu baino gehiago behar da, hutsezko hutsean behar diren hamarnaka minutu baino gutxiago) eta ohiko metodoekin kentzeko zailak diren burbuila txikiak (Nano - tamainako burbuilak) kentzeko. Baxua den ala ez Aplikagarriak diren slubieak 100 eta 10.000 MPA bitartekoak dira, egungo energia nagusiko biltegiratze baterien sutondo sistemak estaltzen dituzte. 2. Berdea eta kutsadura - Doakoa, bateriaren errendimendua bermatzea
Ultrasoinu desafioa defoaming metodo fisikoa da, defoaming agente kimikorik ez duena, funtsean, eragileen hondakinen eragin negatiboa bateriaren errendimenduan eragin negatiboa saihestuz. Defoamer kimiko tradizionaletako osagai organikoek elektrodo aktiboen materialekin erreakzionatu dezakete edo bateriaren txirrindularitzan zehar deskonposatu, gasak ekoizten eta gaitasun degradazioa ekarriko dute. Ultrasoinu teknologiak, bestalde, fisikoki burbuilak soilik apurtzen ditu lohiaren konposizio kimikoa aldatu gabe, eta, beraz, bateriaren errendimendu elektrokimikoa eta segurtasuna maximizatuz. Gainera, teknologia honek ez du hondakin urik edo ihes gasik sortzen, energia industria berriaren "fabrikazio berdea" garatzeko filosofiarekin lerrokatuta.
3. Prozesuen bateragarritasun sendoa eta integrazio erraza produkzio-lerroetan
Ultrasoinu defoaming ekipamendua nahiko trinkoa da eta malgukian integratu daiteke lehendik dagoen baterian. Defoaming unitate autonomo gisa erabil daiteke, lohi nahasketa deposituaren eta estaldura-makinaren artean instalatuta. Nahasteko gailu batekin ere konbinatu daiteke "nahasketa + ultrasoinu defoaming" sistema integratua osatzeko, aldi berean lohiak prestatzea eta defendatzea ahalbidetuz. Gainera, ultrasoinu ekipamenduen parametroak (maiztasuna, potentzia eta prozesatzeko denbora) zehaztu daiteke, hain zuzen ere, kontrol sistema automatizatu baten bidez.
4. Ekoizpen kostu murriztuak eta ekoizpen egonkortasuna hobetzea
Eragiketa kostu luzeetan - Ultrasoinu-defoaming-ek energia gutxiago kontsumitzen du hutsezko defoaming (etengabeko hutsean maila jarraitua behar duena eta energia asko kontsumitzen du), eta desfoamer kimikoen kontratazioa eta gehikuntza kostuak ezabatzen ditu. Ekoizpenaren egonkortasunari dagokionez, ultrasoinu-defoaming-ek defoaming efektu egonkorra eskaintzen du, lote loteen aldaketek eta giro-tenperatura eta hezetasunaren aldaketengatik kaltetuta. Horrek defoaming osatu gabeko elektrodoaren tasa murrizten du, ekoizpen-lerroaren etekina eta egonkortasuna hobetuz. Bateriaren fabrikatzaile batzuen aplikazioen datuek ultrasoinuaren defoiaren teknologiaren erabilerak% 30 murriztu ditu.