नई ऊर्जा भंडारण उपकरणों की उत्पादन श्रृंखला में जैसे लिथियम - आयन और सोडियम - आयन बैटरी, बैटरी घोल की तैयारी अंतिम उत्पाद के प्रदर्शन को निर्धारित करने में एक महत्वपूर्ण कदम है। बैटरी घोल में विशिष्ट अनुपात में सक्रिय सामग्री, प्रवाहकीय एजेंटों, बाइंडरों और सॉल्वैंट्स का मिश्रण होता है। इसकी समान फैलाव और फोम - मुक्त गुण सीधे इलेक्ट्रोड कोटिंग की गुणवत्ता से संबंधित हैं। घोल में बुलबुले की उपस्थिति से इलेक्ट्रोड शीट में पिनहोल और कोटिंग अंतराल जैसे दोष हो सकते हैं, इलेक्ट्रोड घनत्व को कम करते हैं, बैटरी के चार्ज को प्रभावित करते हैं और दक्षता और चक्र जीवन का निर्वहन करते हैं, और यहां तक कि सुरक्षा जोखिमों को भी प्रस्तुत करते हैं। पारंपरिक डिफॉमिंग तरीके, जैसे कि वैक्यूम डिफॉमिंग और रासायनिक डेफॉमर्स के अलावा, या तो अक्षम और ऊर्जा हैं। गहन, या बैटरी के प्रदर्शन को प्रभावित करने वाली अशुद्धियों का परिचय दे सकते हैं। इस पृष्ठभूमि के खिलाफ, अल्ट्रासोनिक तकनीक, इसकी उच्च दक्षता, पर्यावरण मित्रता और शून्य माध्यमिक प्रदूषण के साथ, बैटरी स्लरी डिफॉमिंग के लिए एक अभिनव समाधान बन गया है।
Ii। अल्ट्रासोनिक बैटरी घोल का मुख्य सिद्धांत
अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग तकनीक बैटरी घोल में बुलबुले को कुशलता से समाप्त करने के लिए गुहिकायन और कंपन संचरण के दोहरे प्रभावों का लाभ उठाती है। इसके मुख्य सिद्धांतों को तीन प्रमुख प्रक्रियाओं में विभाजित किया जा सकता है:
1। गुहिकायन प्रभाव: "माइक्रो - विस्फोट" बुलबुला विनाश
जब अल्ट्रासोनिक तरंगें (आमतौर पर 20kHz की आवृत्ति के साथ - 1MHz) को एक बैटरी घोल प्रणाली पर लागू किया जाता है, तो वे घोल के भीतर आवधिक दबाव में उतार -चढ़ाव का उत्पादन करते हैं - संपीड़न और दुर्लभ चरणों के बीच बढ़ते हैं। दुर्लभ चरण के दौरान, घोल में दबाव तेजी से गिरता है, जिससे बड़ी संख्या में छोटे वैक्यूम गुहाओं (गुहिकायन बुलबुले) बन जाते हैं। ये गुहिकायन बुलबुले तेजी से आसपास के बुलबुले (माइक्रोन सहित और यहां तक कि नैनोमीटर के आकार के बुलबुले) को अवशोषित करते हैं, जिससे उनकी मात्रा लगातार बढ़ जाती है। इसके बाद, संपीड़न चरण के दौरान, घोल में दबाव तेजी से बढ़ता है। दबाव के तहत, गुहिकायन बुलबुले तेजी से अनुबंध और प्रत्यारोपण करते हैं, स्थानीयकृत क्षणिक उच्च दबाव (हजारों वायुमंडल तक) और उच्च तापमान (हजारों डिग्री सेल्सियस तक) उत्पन्न करते हैं, तीव्र सदमे तरंगों और माइक्रो के साथ। यह "माइक्रो - विस्फोट" - जैसे कि टूटना प्रक्रिया सीधे बहुत छोटे बुलबुले नाभिक में adsorbed बुलबुले को तोड़ देती है। ये नाभिक, स्थिरता बनाए रखने के लिए बहुत छोटे होने के कारण, जल्दी से आसपास के घोल के साथ विलय हो जाते हैं या सिस्टम से बच जाते हैं, एक डिफॉर्मिंग प्रभाव प्राप्त करते हैं।
2। कंपन संचरण: निर्देशित बुलबुला प्रवास और भागने
जब अल्ट्रासाउंड घोल के माध्यम से फैलता है, तो यह भी उच्च को प्रेरित करता है। अणुओं और कणों में आवृत्ति कंपन को घोल के भीतर (कंपन की आवृत्ति अल्ट्रासाउंड आवृत्ति से मेल खाती है)। यह कंपन घोल के भीतर बुलबुले के स्थिर संतुलन को बाधित करता है। बुलबुले पहले सक्रिय सामग्री कणों की सतह से जुड़े या स्लरी की चिपचिपापन द्वारा "बाउंड" कंपन की कार्रवाई के तहत गतिज ऊर्जा प्राप्त करते हैं, उनके लगाव बिंदुओं से मुक्त हो जाते हैं और घोल की सतह की ओर पलायन करते हैं। इसके अलावा, कंपन घोल की स्थानीय चिपचिपाहट को कम करता है, बुलबुला प्रवास के प्रतिरोध को कम करता है और बुलबुला एकत्रीकरण और भागने में तेजी लाता है। यह कंपन - असिस्टेड माइग्रेशन इफेक्ट उच्च के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। चिपचिपापन बैटरी स्लरीज़ (जैसे कि लिथियम - आयन बैटरी कैथोड स्लरीज़, जिसमें आमतौर पर 1000 की चिपचिपाहट होती है। 5000mpa ・ s)। यह प्रभावी रूप से बुलबुले से बचने की समस्या को उच्च से हल कर सकता है। पारंपरिक वैक्यूम डिफॉमिंग के दौरान चिपचिपापन स्लरीज।
3। द्वितीयक फैलाव: बुलबुला पुनर्जनन को रोकना
रासायनिक डिफॉमर्स के विपरीत, अल्ट्रासोनिक तकनीक न केवल डिफॉम्स, बल्कि माध्यमिक भी स्लरी में कणों को फैलाता है। अल्ट्रासोनिक कंपन और गुहिकायन प्रभाव किसी भी सक्रिय सामग्री और प्रवाहकीय एजेंट को स्लरी में एकत्र करता है, जिससे एक अधिक समान फैलाव होता है। यह फैलाव कण समूह द्वारा गठित "voids" को कम करता है। ये voids आसानी से हवा को फंसा सकते हैं और नए बुलबुले बना सकते हैं। कणों की एकसमान फैलाव इन voids को भर देती है, जिससे स्रोत पर माध्यमिक बुलबुला उत्पादन की संभावना कम हो जाती है। यह "डिफॉमिंग + फैलाव" के दोहरे प्रभावों को प्राप्त करता है, और अधिक घोल की गुणवत्ता में सुधार करता है।
Iii। अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग टेक्नोलॉजी के मुख्य लाभ
पारंपरिक डिफॉमिंग विधियों की तुलना में, अल्ट्रासोनिक तकनीक बैटरी स्लरी डिफॉमिंग में महत्वपूर्ण तकनीकी लाभ प्रदर्शित करती है, जिसे निम्नलिखित चार बिंदुओं में संक्षेपित किया जा सकता है:
1। उच्च डिफॉमिंग दक्षता और विस्तृत अनुप्रयोग सीमा
अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग में एक छोटी अवधि होती है (आमतौर पर एक एकल उपचार में केवल कुछ मिनट दस मिनट से अधिक होते हैं, वैक्यूम डिफॉमिंग के लिए आवश्यक दसियों से कम मिनटों से कम) और छोटे बुलबुले (नैनो सहित बुलबुले सहित) को खत्म कर सकते हैं जो पारंपरिक तरीकों से हटाने में मुश्किल होते हैं। चाहे वह कम हो। चिपचिपापन एनोड स्लरी (जैसे कि लिथियम के लिए ग्रेफाइट स्लरी - आयन बैटरी), उच्च। चिपचिपापन कैथोड स्लरी, या स्लरीज़ जिसमें विशेष सक्रिय सामग्री जैसे कि हार्ड कार्बन और प्रशिया सफेद सोडियम के लिए सफेद। लागू स्लेरी 100 से 10,000 एमपीए · एस से लेकर वर्तमान मुख्यधारा की ऊर्जा भंडारण बैटरी के घोल प्रणालियों को कवर करते हैं। 2। हरा और प्रदूषण - मुक्त, बैटरी प्रदर्शन सुनिश्चित करना
अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग एक भौतिक डिफॉमिंग विधि है जिसमें बैटरी के प्रदर्शन पर एजेंट के अवशेषों के नकारात्मक प्रभाव से बचने के लिए, मौलिक रूप से कोई रासायनिक डिफॉमिंग एजेंटों की आवश्यकता नहीं होती है। पारंपरिक रासायनिक डिफॉमर में कार्बनिक घटक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्री के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं या बैटरी साइकिलिंग के दौरान विघटित हो सकते हैं, गैसों का उत्पादन कर सकते हैं और क्षमता में गिरावट के लिए अग्रणी हो सकते हैं। दूसरी ओर, अल्ट्रासोनिक तकनीक, केवल घोल की रासायनिक संरचना को बदलने के बिना केवल शारीरिक रूप से बुलबुले को तोड़ती है, इस प्रकार बैटरी के इलेक्ट्रोकेमिकल और सुरक्षा प्रदर्शन को अधिकतम करती है। इसके अलावा, यह तकनीक नई ऊर्जा उद्योग के "ग्रीन मैन्युफैक्चरिंग" विकास दर्शन के साथ गठबंधन करते हुए, कोई अपशिष्ट जल या निकास गैस का उत्पादन नहीं करती है।
3। मजबूत प्रक्रिया संगतता और उत्पादन लाइनों में आसान एकीकरण
अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग उपकरण अपेक्षाकृत कॉम्पैक्ट है और इसे लचीले ढंग से मौजूदा बैटरी स्लरी तैयारी उत्पादन लाइनों में एकीकृत किया जा सकता है। इसका उपयोग एक स्टैंडअलोन डिफॉमिंग यूनिट के रूप में किया जा सकता है, जो घोल मिक्सिंग टैंक और कोटिंग मशीन के बीच स्थापित किया गया है। इसे एक एकीकृत "मिक्सिंग + अल्ट्रासोनिक डेफॉमिंग" सिस्टम बनाने के लिए एक मिक्सिंग डिवाइस के साथ भी जोड़ा जा सकता है, जो एक साथ घोल की तैयारी और डिफॉमिंग को सक्षम करता है। इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक उपकरण मापदंडों (जैसे कि आवृत्ति, शक्ति, और प्रसंस्करण समय) को एक स्वचालित नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से ठीक से समायोजित किया जा सकता है, जिससे विभिन्न स्लर्सियों के सूत्रीकरण और विशेषताओं के आधार पर डिफॉमिंग प्रक्रिया को अनुकूलित किया जा सकता है (जैसे कि सक्रिय घटक प्रकार, चिपचिपाहट, और ठोस सामग्री), लचीलेपन की आवश्यकताओं को पूरा करना।
4। उत्पादन लागत में कमी और उत्पादन स्थिरता में सुधार
लंबे समय के संदर्भ में। टर्म ऑपरेटिंग लागत, अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग वैक्यूम डिफॉमिंग की तुलना में कम ऊर्जा की खपत करता है (जिसमें एक निरंतर उच्च वैक्यूम स्तर की आवश्यकता होती है और बहुत अधिक ऊर्जा का उपभोग करता है), और रासायनिक डिफॉमर की खरीद और अतिरिक्त लागत को समाप्त करता है। उत्पादन स्थिरता के संदर्भ में, अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग एक स्थिर डिफॉमिंग प्रभाव प्रदान करता है, जो घोल बैच विविधताओं से कम प्रभावित होता है और परिवेश के तापमान और आर्द्रता में परिवर्तन होता है। यह अपूर्ण डिफॉमिंग के कारण होने वाले इलेक्ट्रोड स्क्रैप दर को कम करता है, उत्पादन लाइन की उपज और स्थिरता में सुधार करता है। कुछ बैटरी निर्माताओं के एप्लिकेशन डेटा से पता चलता है कि अल्ट्रासोनिक डिफॉमिंग तकनीक के उपयोग ने इलेक्ट्रोड पिनहोल दोष दरों को 30%तक कम कर दिया है। 50%, बैटरी चक्र जीवन (1C चार्ज और डिस्चार्ज) में 10%की वृद्धि हुई है। 15%, और कुल उत्पादन लागत 8%तक कम हो गई। 12%।