בשרשרת הייצור של מכשירי אחסון אנרגיה חדשים כמו סוללות ליתיום - יון ונתרן - יון, הכנת slurry סוללה היא שלב מפתח בקביעת ביצועי המוצר הסופי. Slurry סוללה מורכב מתערובת של חומרים פעילים, חומרים מוליכים, קלסרים וממסים בפרופורציות ספציפיות. הפיזור האחיד והקצף - המאפיינים החופשיים קשורים ישירות לאיכות ציפוי האלקטרודה. נוכחותן של בועות ברפלים יכולה להוביל למומים כמו חורי סיכה ופערי ציפוי בגיליונות האלקטרודה, להפחית את צפיפות האלקטרודה, להשפיע על יעילות המטען והפריקה של הסוללה ועל חיי המחזור, ואפילו מהווה סיכוני בטיחות. שיטות דה -חיבור מסורתיות, כגון defoaming vacuum and adder of defoamers כימי, אינן יעילות ואנרגיה - אינטנסיביות, או עשויות להציג זיהומים המשפיעים על ביצועי הסוללה. על רקע זה, טכנולוגיה קולית, עם היעילות הגבוהה שלה, ידידותיות סביבתית ואפס זיהום משני, הפכה לפיתרון חדשני להחלפת סוללות.
II. עקרון הליבה של Slurry Slurry Slurry Slurry
טכנולוגיית Demoaming Ultrasonic ממנפת את ההשפעות הכפולות של העברת cavitation והעברת רטט כדי לבטל ביעילות את הבועות בשפלת הסוללה. ניתן לחלק את עקרונות הליבה שלה לשלושה תהליכי מפתח:
1. אפקט cavitation: "מיקרו - פיצוץ" הרס בועה
כאשר גלים קולי (בדרך כלל עם תדר של 20kHz - 1MHz) מוחלים על מערכת slurry סוללות, הם מייצרים תנודות לחץ תקופתיות בתוך Slurry - המתייחסים בין שלבי דחיסה לשלבי נדירה. בשלב הנדירה, הלחץ ברפלים יורד בחדות ויוצר מספר גדול של חללי ואקום זעירים (בועות cavitation). בועות cavitation אלה סופגות במהירות בועות מסביב (כולל מיקרון - ואפילו ננומטר - בועות בגודל), וגורמות לנפח שלהן להתגבר ברציפות. לאחר מכן, בשלב הדחיסה, הלחץ ברפלים עולה במהירות. תחת הלחץ, בועות הקאוויטציה מתכווצות במהירות ומשתללות, ומייצרות לחץ גבוה חולף מקומי (עד אלפי אטמוספרות) וטמפרטורה גבוהה (עד אלפי מעלות צלזיוס), מלווה בגלי הלם עזים ומטוסי מיקרו - זה "מיקרו - פיצוץ" - כמו תהליך קרע זה שובר ישירות בועות סופגות לגרעיני בועה קטנים במיוחד. גרעינים אלה, שהם קטנים מדי לשמירה על יציבות, מתמזגים במהירות עם הדליקה או בריחה שמסביב למערכת, ומשיגים אפקט דה -חידוי.
2. העברת רטט: נדידת בועה מכוונת ובריחה
כאשר אולטרסאונד מתפשט דרך הדליקה, הוא גם גורם לתנודות תדרים גבוהות - בתדר במולקולות ובחלקיקים בתוך slurry (תדירות הרטט תואמת את תדר האולטרסאונד). רטט זה משבש את שיווי המשקל היציב של בועות בתוך ההנפלה. בועות שהתחברו בעבר לפני השטח של חלקיקי החומר הפעיל או "כבולים" על ידי צמיגותו של הזרוע מקבלים אנרגיה קינטית תחת פעולת הרטט, משתחררות מנקודות ההתקשרות שלהן ונודדות לעבר משטח slurry. יתר על כן, הרטט מצמצם את הצמיגות המקומית של Slurry, ומפחית את ההתנגדות לנדידת בועות ומאיץ את צבירת הבועה והבריחה. רטט זה אפקט הגירה בסיוע חשוב במיוחד עבור סוללות סוללות גבוהות של צמיגות (כגון ליתיום - סוללות סוללות סוללות יון, אשר בדרך כלל יש צמיגות של 1000 - 5000MPa ・ S). זה יכול לפתור ביעילות את בעיית בריחת הבועה מהגבוהות הגבוהות של צמיגות במהלך דחיית ואקום מסורתית.
3. פיזור משני: מניעת התחדשות בועה
בניגוד למוצרי כימיקלים, טכנולוגיה קולית לא רק defoams, אלא גם משנית מפזרת את החלקיקים בשכבה. אפקט הרטט הקולי והקוויטציה מפרקים כל חומר פעיל וחומר מוליך אגרגטים בשפלים, ויוצרים פיזור אחיד יותר. פיזור זה מקטין את "החללים" הנוצרים על ידי אגרומציה של החלקיקים. חללים אלה יכולים ללכוד בקלות אוויר וליצור בועות חדשות. הפיזור האחיד של החלקיקים ממלא חללים אלה, ומפחית את הסבירות לייצור בועות משני במקור. זה משיג את ההשפעות הכפולות של "defoaming + פיזור", ומשפר עוד יותר את איכות slurry.
III. יתרונות ליבה של טכנולוגיית Defoaming Conicanic
בהשוואה לשיטות DefoAming מסורתיות, טכנולוגיה קולית מציגה יתרונות טכניים משמעותיים בהעלאת Slurry Slurry, שניתן לסכם בארבע הנקודות הבאות:
1. יעילות דה -דבורה גבוהה וטווח יישומים רחב
למצב של אולטרה סאונד משך זמן קצר (בדרך כלל טיפול יחיד לוקח מספר דקות בלבד עד עשר דקות, פחות משמעותית מעשרות הדקות הנדרשות לביטול ואקום) ויכול לחסל בועות קטנטנות (כולל בועות ננו - בגודל) שמתקשים להסיר באמצעות שיטות מסורתיות. בין אם זה נמוך - slurry אנודה צמיגות (כגון slurry גרפיט לסוללות ליתיום - יון), Slurry קתודה גבוהה של צמיגות, או Slurries המכילים חומרים פעילים מתמחים כמו פחמן קשה ולבן פרוסית לסוללות נתרן - יון, טכנולוגיה אולטרה -קולית מספקת אילמות יעילה. Slurries החלים נעים בין 100 ל 10,000 מגה -ספינט, המכסים את מערכות Slurry של סוללות אחסון אנרגיה מיינסטרים זרם. 2. ירוק וזיהום - בחינם, הבטחת ביצועי סוללה
DefoAming קולית היא שיטת defoaming פיזית שאינה דורשת שום חומרי דה -כימיה כימיים, ונמנעת באופן מהותי מההשפעה השלילית של שאריות סוכני סוכנים על ביצועי הסוללה. הרכיבים האורגניים במעצבים כימיים מסורתיים עשויים להגיב עם חומרים פעילים אלקטרודה או להתפרק במהלך אופניים בסוללות, לייצר גזים ולהוביל להשפלת קיבולת. לעומת זאת, טכנולוגיה אולטרה -סאונית רק שוברת פיזית בועות מבלי לשנות את ההרכב הכימי של הדליי, ובכך ממקסמת את הביצועים האלקטרוכימיים והבטיחותיים של הסוללה. יתר על כן, טכנולוגיה זו אינה מייצרת שום שפכים או גז פליטה, ומתאמת עם פילוסופיית הפיתוח "הייצור הירוק" של תעשיית האנרגיה החדשה.
3. תאימות תהליך חזקה ושילוב קל בקווי ייצור
ציוד ההמראה הקולי הוא קומפקטי יחסית וניתן לשלב אותו באופן גמיש בקווי ייצור הכנת סוללות קיימים. זה יכול לשמש כיחידת defoaming עצמאית, המותקנת בין מיכל הערבוב של Slurry למכונת הציפוי. ניתן לשלב אותו גם עם מכשיר ערבוב ליצירת מערכת "ערבוב + אולטרה סאונד משולבת" משולבת, ומאפשרת הכנת slurry סימולטנית והכנת דחיית. יתרה מזאת, ניתן להתאים במדויק את פרמטרי הציוד הקולי (כגון תדירות, כוח וזמן עיבוד) באמצעות מערכת בקרה אוטומטית, מה שמאפשר לייעל את התהליך ההדמוי על סמך הניסוח והמאפיינים של סלידות שונות (כגון סוג החומר הפעיל, צמיגות ותוכן מוצקים), התאמה לדרישות הגמישות של קו הייצור.
4. הפחתת עלויות הייצור ושיפור יציבות הייצור
מבחינת עלויות תפעול ארוכות - טווח, דה -דבינאינג קולי צורכת פחות אנרגיה מאשר דחיית ואקום (הדורשת רמת ואקום גבוהה מתמשכת וצורכת אנרגיה רבה), ומבטלת את עלויות הרכש והתוספת של דהאמרים כימיים. מבחינת יציבות הייצור, DefoAming הקולי מציע אפקט דה -נמחי יציב, פחות מושפע מווריאציות אצוות slurry ושינויים בטמפרטורת הסביבה ולחות. זה מקטין את קצב גרוטאות האלקטרודות הנגרמות כתוצאה ממידה לא שלמה, שיפור התשואה והיציבות של קו הייצור. נתוני היישומים של חלק מהיצרנים של סוללות מראים כי השימוש בטכנולוגיית Defoaming קולי הפחית את שיעורי הפגמים של חור החור של האלקטרודה ב -30%- 50%, עליית חיי מחזור הסוללה (מטען 1C ופריקה) ב -10%- 15%, והפחיתו את עלויות הייצור הכוללות ב- 8%- 12%.