અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી: બેટરી સ્લરી ડિફોમિંગની સમસ્યાનો એક કાર્યક્ષમ ઉપાય

અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી: બેટરી સ્લરી ડિફોમિંગની સમસ્યાનો એક કાર્યક્ષમ ઉપાય

લિથિયમ - આયન અને સોડિયમ - આયન બેટરી જેવા નવા energy ર્જા સંગ્રહ ઉપકરણોની ઉત્પાદન સાંકળમાં, બેટરી સ્લરીની તૈયારી એ અંતિમ ઉત્પાદનની કામગીરી નક્કી કરવા માટે એક મુખ્ય પગલું છે. બેટરી સ્લરીમાં સક્રિય સામગ્રી, વાહક એજન્ટો, બાઈન્ડર્સ અને ચોક્કસ પ્રમાણમાં દ્રાવકનું મિશ્રણ હોય છે. તેના સમાન વિખેરી અને ફીણ - મફત ગુણધર્મો ઇલેક્ટ્રોડ કોટિંગની ગુણવત્તા સાથે સીધા સંબંધિત છે. સ્લરીમાં પરપોટાની હાજરી ઇલેક્ટ્રોડ શીટ્સમાં પિનહોલ્સ અને કોટિંગ ગાબડા જેવા ખામી તરફ દોરી શકે છે, ઇલેક્ટ્રોડ ઘનતા ઘટાડે છે, બેટરીના ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ કાર્યક્ષમતા અને ચક્ર જીવનને અસર કરે છે, અને સલામતીના જોખમો પણ .ભા કરે છે. પરંપરાગત ડિફોમિંગ પદ્ધતિઓ, જેમ કે વેક્યુમ ડિફ om મિંગ અને રાસાયણિક ડિફોમેર્સનો ઉમેરો, ક્યાં તો બિનકાર્યક્ષમ અને energy ર્જા - સઘન હોય છે, અથવા બેટરી પ્રભાવને અસર કરતી અશુદ્ધિઓ રજૂ કરી શકે છે. આ પૃષ્ઠભૂમિ સામે, અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી, તેની ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, પર્યાવરણીય મિત્રતા અને શૂન્ય ગૌણ પ્રદૂષણ સાથે, બેટરી સ્લરી ડિફોમિંગ માટે નવીન સમાધાન બની ગયું છે.

Ii. અલ્ટ્રાસોનિક બેટરી સ્લરી ડિફોમિંગનો મુખ્ય સિદ્ધાંત

અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ ટેકનોલોજી બેટરી સ્લરીમાં પરપોટાને અસરકારક રીતે દૂર કરવા માટે પોલાણ અને કંપન ટ્રાન્સમિશનની ડ્યુઅલ અસરોનો લાભ આપે છે. તેના મુખ્ય સિદ્ધાંતો ત્રણ કી પ્રક્રિયાઓમાં વહેંચી શકાય છે:

1. પોલાણ અસર: "માઇક્રો - વિસ્ફોટ" બબલ વિનાશ

જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો (સામાન્ય રીતે 20kHz - 1 મેગાહર્ટઝની આવર્તન સાથે) બેટરી સ્લરી સિસ્ટમ પર લાગુ થાય છે, ત્યારે તે સ્લરીની અંદર સમયાંતરે દબાણ વધઘટ ઉત્પન્ન કરે છે - કમ્પ્રેશન અને દુર્લભ તબક્કાઓ વચ્ચેનો વૈકલ્પિકતા. દુર્લભતા તબક્કા દરમિયાન, સ્લરીમાં દબાણ તીવ્ર ઘટાડો થાય છે, જે મોટી સંખ્યામાં નાના વેક્યુમ પોલાણ (પોલાણ પરપોટા) બનાવે છે. આ પોલાણ પરપોટા ઝડપથી આસપાસના પરપોટાને શોષી લે છે (માઇક્રોન - અને નેનોમીટર - કદના પરપોટા સહિત), જેના કારણે તેમનું પ્રમાણ સતત વધે છે. ત્યારબાદ, કમ્પ્રેશન તબક્કા દરમિયાન, સ્લરીમાં દબાણ ઝડપથી વધે છે. દબાણ હેઠળ, પોલાણ પરપોટા ઝડપથી કરાર કરે છે અને પર્યાપ્ત થાય છે, સ્થાનિક ક્ષણિક ઉચ્ચ દબાણ (હજારો વાતાવરણીય સુધી) અને ઉચ્ચ તાપમાન (હજારો ડિગ્રી સુધી સેલ્સિયસ સુધી), તીવ્ર આંચકો તરંગો અને માઇક્રો - જેટ સાથે. આ "માઇક્રો - વિસ્ફોટ" - જેમ કે ભંગાણ પ્રક્રિયા સીધી એડસોર્બડ પરપોટાને અત્યંત નાના બબલ ન્યુક્લીમાં તોડે છે. આ ન્યુક્લી, સ્થિરતા જાળવવા માટે ખૂબ નાનો હોવાને કારણે, ઝડપથી આસપાસની સ્લરી સાથે મર્જ થાય છે અથવા સિસ્ટમમાંથી છટકી જાય છે, ડિફોમિંગ અસર પ્રાપ્ત કરે છે.

2. કંપન ટ્રાન્સમિશન: નિર્દેશિત બબલ સ્થળાંતર અને એસ્કેપ

જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્લરી દ્વારા ફેલાય છે, ત્યારે તે સ્લરીની અંદરના પરમાણુઓ અને કણોમાં ઉચ્ચ - આવર્તન કંપનો પણ પ્રેરિત કરે છે (કંપનની આવર્તન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આવર્તન સાથે મેળ ખાય છે). આ કંપન સ્લરીની અંદર પરપોટાના સ્થિર સંતુલનને વિક્ષેપિત કરે છે. અગાઉ સક્રિય સામગ્રીના કણોની સપાટી સાથે જોડાયેલા પરપોટા અથવા સ્લરીની સ્નિગ્ધતા દ્વારા "બાઉન્ડ", કંપનની ક્રિયા હેઠળ ગતિશીલ energy ર્જા, તેમના જોડાણ બિંદુઓથી મુક્ત થાય છે અને સ્લરી સપાટી તરફ સ્થળાંતર કરે છે. તદુપરાંત, કંપન સ્લરીની સ્થાનિક સ્નિગ્ધતાને ઘટાડે છે, બબલ સ્થળાંતર સામે પ્રતિકાર ઘટાડે છે અને બબલ એકત્રીકરણને વેગ આપે છે અને છટકી જાય છે. આ કંપન - સહાયિત સ્થળાંતર અસર ઉચ્ચ - વિસ્કોસિટી બેટરી સ્લરીઝ (જેમ કે લિથિયમ - આયન બેટરી કેથોડ સ્લરીઝ માટે મહત્વપૂર્ણ છે, જેમાં સામાન્ય રીતે 1000 - 5000 એમપીએ ・ ઓની સ્નિગ્ધતા હોય છે). તે પરંપરાગત વેક્યુમ ડિફ o ઇમિંગ દરમિયાન ઉચ્ચ - સ્નિગ્ધતા સ્લ ries રીઝથી બબલ એસ્કેપની સમસ્યાને અસરકારક રીતે હલ કરી શકે છે.

3. ગૌણ વિખેરીકરણ: બબલ પુનર્જીવનને અટકાવવું

રાસાયણિક ડિફોમર્સથી વિપરીત, અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી માત્ર ડિફ oms મ્સ જ નહીં પરંતુ ગૌણ પણ સ્લરીમાં કણોને વિખેરી નાખે છે. અલ્ટ્રાસોનિક કંપન અને પોલાણ અસર કોઈપણ સક્રિય સામગ્રી અને વાહક એજન્ટને સ્લરીમાં તોડી નાખે છે, જે વધુ સમાન વિખેરી નાખે છે. આ ફેલાવો કણોના એકત્રીકરણ દ્વારા રચાયેલ "વ o ઇડ્સ" ઘટાડે છે. આ વ o ઇડ્સ સરળતાથી હવાને ફસાવી શકે છે અને નવા પરપોટા બનાવી શકે છે. કણોનો સમાન વિખેરી આ વ o ઇડ્સ ભરે છે, સ્રોત પર ગૌણ બબલ પે generation ીની સંભાવનાને ઘટાડે છે. આ "ડિફોમિંગ + વિખેરી નાખવાની" ની બેવડી અસરોને પ્રાપ્ત કરે છે, જે સ્લરીની ગુણવત્તામાં વધુ સુધારો કરે છે.

Iii. અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ તકનીકના મુખ્ય ફાયદા

પરંપરાગત ડિફોમિંગ પદ્ધતિઓની તુલનામાં, અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી બેટરી સ્લરી ડિફોમિંગમાં નોંધપાત્ર તકનીકી ફાયદા દર્શાવે છે, જેનો સારાંશ નીચેના ચાર મુદ્દાઓમાં કરી શકાય છે:

1. ઉચ્ચ ડિફોમિંગ કાર્યક્ષમતા અને વિશાળ એપ્લિકેશન શ્રેણી

અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગમાં ટૂંકી અવધિ હોય છે (સામાન્ય રીતે એક સારવારમાં દસ મિનિટથી થોડી મિનિટો લાગે છે, વેક્યૂમ ડિફ om મિંગ માટે જરૂરી દસ મિનિટ કરતા નોંધપાત્ર રીતે ઓછી) અને નાના પરપોટા (નેનો - કદના પરપોટા સહિત) ને દૂર કરી શકે છે જે પરંપરાગત પદ્ધતિઓથી દૂર કરવું મુશ્કેલ છે. પછી ભલે તે ઓછું હોય - સ્નિગ્ધતા એનોડ સ્લરી (જેમ કે લિથિયમ - આયન બેટરીઓ માટે ગ્રેફાઇટ સ્લરી), ઉચ્ચ - સ્નિગ્ધતા કેથોડ સ્લરી, અથવા સોડિયમ માટે સખત કાર્બન અને પ્રુશિયન વ્હાઇટ જેવી વિશિષ્ટ સક્રિય સામગ્રી ધરાવતી સ્લ ries રીઝ, અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી કાર્યક્ષમ ડિફોમિંગને પહોંચાડે છે. લાગુ સ્લ ries રીઝ 100 થી 10,000 એમપીએ · એસ સુધીની હોય છે, જે વર્તમાન મુખ્ય પ્રવાહના energy ર્જા સંગ્રહ બેટરીની સ્લરી સિસ્ટમોને આવરી લે છે. 2. લીલો અને પ્રદૂષણ - મફત, બેટરી પ્રદર્શનની ખાતરી

અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ એ એક શારીરિક ડિફોમિંગ પદ્ધતિ છે જેમાં કોઈ રાસાયણિક ડિફોમિંગ એજન્ટોની જરૂર નથી, બેટરી પ્રદર્શન પર ડિફોમિંગ એજન્ટ અવશેષોના નકારાત્મક પ્રભાવને મૂળભૂત રીતે ટાળીને. પરંપરાગત રાસાયણિક ડિફોમર્સમાં કાર્બનિક ઘટકો ઇલેક્ટ્રોડ સક્રિય સામગ્રી સાથે પ્રતિક્રિયા આપી શકે છે અથવા બેટરી સાયકલિંગ દરમિયાન વિઘટિત થઈ શકે છે, વાયુઓ ઉત્પન્ન કરે છે અને ક્ષમતાના અધોગતિ તરફ દોરી જાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક ટેકનોલોજી, બીજી બાજુ, સ્લરીની રાસાયણિક રચનામાં ફેરફાર કર્યા વિના ફક્ત શારીરિક રીતે પરપોટા તોડે છે, આમ બેટરીના ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ અને સલામતી પ્રદર્શનને મહત્તમ બનાવે છે. તદુપરાંત, આ તકનીક નવા energy ર્જા ઉદ્યોગના "ગ્રીન મેન્યુફેક્ચરિંગ" વિકાસ ફિલસૂફી સાથે સંરેખિત થતાં, ગંદા પાણી અથવા એક્ઝોસ્ટ ગેસનું ઉત્પાદન કરતું નથી.

3. પ્રોડક્શન લાઇનમાં મજબૂત પ્રક્રિયા સુસંગતતા અને સરળ એકીકરણ

અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ સાધનો પ્રમાણમાં કોમ્પેક્ટ છે અને હાલની બેટરી સ્લરી તૈયારી ઉત્પાદન લાઇનમાં લવચીક રીતે એકીકૃત કરી શકાય છે. તેનો ઉપયોગ સ્લરી મિક્સિંગ ટાંકી અને કોટિંગ મશીન વચ્ચે સ્થાપિત, એકલ ડિફોમિંગ યુનિટ તરીકે થઈ શકે છે. તેને એકીકૃત "મિક્સિંગ + અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ" સિસ્ટમ બનાવવા માટે, એક સાથે સ્લરીની તૈયારી અને ડિફોમિંગને સક્ષમ કરવા માટે તેને મિક્સિંગ ડિવાઇસ સાથે પણ જોડી શકાય છે. તદુપરાંત, અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોના પરિમાણો (જેમ કે આવર્તન, શક્તિ અને પ્રક્રિયા સમય) સ્વચાલિત નિયંત્રણ સિસ્ટમ દ્વારા ચોક્કસપણે ગોઠવી શકાય છે, ડિફ om મિંગ પ્રક્રિયાને વિવિધ સ્લ ries રીઝ (જેમ કે સક્રિય ઘટક પ્રકાર, સ્નિગ્ધતા અને સોલિડ્સ સામગ્રી) ની રચના અને લાક્ષણિકતાઓના આધારે optim પ્ટિમાઇઝ કરવાની મંજૂરી આપે છે, ઉત્પાદન લાઇનની રાહત આવશ્યકતાઓને અનુરૂપ.

4. ઉત્પાદન ખર્ચમાં ઘટાડો અને ઉત્પાદન સ્થિરતામાં સુધારો

લાંબા - ટર્મ operating પરેટિંગ ખર્ચની દ્રષ્ટિએ, અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ વેક્યુમ ડિફ om મિંગ કરતા ઓછી energy ર્જા લે છે (જેમાં સતત ઉચ્ચ વેક્યૂમ સ્તર જરૂરી છે અને ઘણી energy ર્જાનો વપરાશ કરે છે), અને રાસાયણિક ડિફોમર્સની પ્રાપ્તિ અને વધારાના ખર્ચને દૂર કરે છે. ઉત્પાદન સ્થિરતાની દ્રષ્ટિએ, અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ સ્થિર ડિફોમિંગ અસર પ્રદાન કરે છે, સ્લરી બેચની ભિન્નતા અને આજુબાજુના તાપમાન અને ભેજમાં ફેરફારથી ઓછી અસર કરે છે. આ અપૂર્ણ ડિફોમિંગને કારણે ઇલેક્ટ્રોડ સ્ક્રેપ રેટને ઘટાડે છે, ઉત્પાદન લાઇનની ઉપજ અને સ્થિરતામાં સુધારો કરે છે. કેટલાક બેટરી ઉત્પાદકોના એપ્લિકેશન ડેટા બતાવે છે કે અલ્ટ્રાસોનિક ડિફોમિંગ ટેકનોલોજીના ઉપયોગથી ઇલેક્ટ્રોડ પિનહોલ ખામી દર 30%- 50%, બેટરી સાયકલ લાઇફ (1 સી ચાર્જ અને ડિસ્ચાર્જ) માં 10%- 15%દ્વારા ઘટાડો થયો છે, અને એકંદર ઉત્પાદન ખર્ચમાં 8%- 12%ઘટાડો થયો છે.