ახალი ენერგიის შესანახი მოწყობილობების წარმოების ჯაჭვში, როგორიცაა ლითიუმი - იონი და ნატრიუმი - იონური ბატარეები, ბატარეის შლაკის მომზადება არის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი საბოლოო პროდუქტის შესრულების განსაზღვრაში. ბატარეის სლინი შედგება აქტიური მასალების, გამტარ აგენტების, შემკვრელებისა და გამხსნელების ნაზავს სპეციფიკურ პროპორციებში. მისი ერთიანი დისპერსია და ქაფი - თავისუფალი თვისებები პირდაპირ კავშირშია ელექტროდის საფარის ხარისხთან. ბუშტების არსებობამ შეიძლება გამოიწვიოს დეფექტები, როგორიცაა ელექტროდიდის ფურცლებში pinholes და საფარის ხარვეზები, შეამციროს ელექტროდის სიმკვრივე, გავლენას ახდენს ბატარეის დატენვისა და გამონადენის ეფექტურობაზე და ციკლის ხანგრძლივობაზე, და უსაფრთხოების რისკების პოზიციაც კი. დეფოამინგის ტრადიციული მეთოდები, როგორიცაა ვაკუუმის დეფოამინგი და ქიმიური დეფოამერების დამატება, არის არაეფექტური და ენერგია - ინტენსიური, ან შეიძლება შემოიღოს მინარევები, რომლებიც გავლენას ახდენენ ბატარეის მუშაობაზე. ამ ფონზე, ულტრაბგერითი ტექნოლოგიით, მისი მაღალი ეფექტურობით, გარემოსდაცვითი კეთილდღეობით და ნულოვანი მეორადი დაბინძურებით, გახდა ინოვაციური გადაწყვეტა ბატარეის slurry defoaming.
Ii. ულტრაბგერითი ბატარეის slurry დეფოამინგის ძირითადი პრინციპი
ულტრაბგერითი დეფოამინგის ტექნოლოგია ახდენს კავიტაციის და ვიბრაციის გადაცემის ორმაგ ეფექტს, რათა ეფექტურად აღმოფხვრას ბუშტუკები ბატარეის შლაკში. მისი ძირითადი პრინციპები შეიძლება დაიყოს სამ მთავარ პროცესად:
1. კავიტაციის ეფექტი: "მიკრო - აფეთქება" ბუშტის განადგურება
როდესაც ულტრაბგერითი ტალღები (როგორც წესი, 20 კჰცჰც სიხშირით - 1MHz) გამოიყენება ბატარეის სუსტი სისტემის სისტემაში, ისინი წარმოქმნიან პერიოდულ წნევის რყევას slurry- ში - შეკუმშვისა და იშვიათი ფაზებს შორის. იშვიათი ფაზის დროს, წნევა მკვეთრად იკლებს, ქმნის დიდი რაოდენობით პატარა ვაკუუმის ღრუს (კავიტაციის ბუშტები). ეს კავიტაციის ბუშტები სწრაფად შთანთქავს მიმდებარე ბუშტებს (მათ შორის მიკრონი - და ნანომეტრისაც კი - ზომის ბუშტები), რამაც მათი მოცულობა მუდმივად გაიზარდოს. შემდგომში, შეკუმშვის ფაზის დროს, წნევაში წნევა სწრაფად იზრდება. წნევის ქვეშ, კავიტაციის ბუშტები სწრაფად კონტრაქტით და აითვისებენ, წარმოქმნიან ლოკალიზებულ გარდამავალ მაღალი წნევას (ათასობით ატმოსფეროში) და მაღალ ტემპერატურას (ათასობით გრადუსამდე ცელსიუსამდე), რომელსაც თან ახლავს ინტენსიური შოკის ტალღები და მიკრო - თვითმფრინავები. ეს "მიკრო - აფეთქება" - რღვევის პროცესის მსგავსად პირდაპირ იშლება ადსორბირებული ბუშტები უკიდურესად მცირე ბუშტის ბირთვებში. ეს ბირთვები, რომლებიც ძალიან მცირეა სტაბილურობის შესანარჩუნებლად, სწრაფად შერწყმულია მიმდებარე ჭკუასთან ან სისტემისგან თავის დაღწევა, დეფოსის ეფექტის მისაღწევად.
2. ვიბრაციის გადაცემა: მიმართული ბუშტის მიგრაცია და გაქცევა
როდესაც ულტრაბგერითი პროპაგანდა ხდება slurry- ს საშუალებით, ის ასევე იწვევს მაღალ - სიხშირის ვიბრაციას მოლეკულებში და ნაწილაკებში, შლაკის შიგნით (ვიბრაციის სიხშირე ემთხვევა ულტრაბგერითი სიხშირეს). ეს ვიბრაცია არღვევს ბუშტების სტაბილურ წონასწორობას. ბუშტები, რომლებიც ადრე მიმაგრებულია აქტიური მატერიალური ნაწილაკების ზედაპირზე, ან "შეკრულია", რომელიც სიბლანტის სიბლანტის მომტანი ენერგიით იძენს ვიბრაციის მოქმედებას, არღვევს მათ დანართის წერტილებს და მიგრირდება ჭრილობის ზედაპირზე. გარდა ამისა, ვიბრაცია ამცირებს ჭრილობის ადგილობრივ სიბლანტეს, ამცირებს წინააღმდეგობას ბუშტის მიგრაციასთან და აჩქარებს ბუშტის აგრეგაციას და გაქცევას. ეს ვიბრაცია - დამხმარე მიგრაციის ეფექტი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მაღალი - სიბლანტის ბატარეის slurries (მაგალითად, ლითიუმი - იონური ბატარეის კათოდური slurries, რომელსაც, როგორც წესი, აქვს სიბლანტე 1000 - 5000mpa ・ s). მას შეუძლია ეფექტურად გადაჭრას ბუშტის გაქცევის პრობლემა მაღალი - სიბლანტის შლაკებისგან ტრადიციული ვაკუუმის დეფუაციის დროს.
3. მეორადი დისპერსია: ბუშტის რეგენერაციის პრევენცია
ქიმიური დეფოამერებისგან განსხვავებით, ულტრაბგერითი ტექნოლოგია არა მხოლოდ დეფოამები, არამედ მეორეხარისხოვანი ნაწილაკების ნაწილაკებსაც აფორმებს. ულტრაბგერითი ვიბრაცია და კავიტაციის ეფექტი არღვევს ნებისმიერ აქტიურ მატერიალურ და გამტარ აგენტს აგრეგატებში, ქმნის უფრო ერთგვაროვან დისპერსიას. ეს დისპერსია ამცირებს ნაწილაკების აგლომერაციის მიერ წარმოქმნილ "voids". ამ voids მარტივად შეიძლება ხაფანგში შეიტანოს ჰაერი და შექმნას ახალი ბუშტები. ნაწილაკების ერთგვაროვანი დისპერსია ავსებს ამ voids, ამცირებს წყაროზე მეორადი ბუშტის წარმოქმნის ალბათობას. ეს აღწევს ორმაგ ეფექტს "დეფოამინგის + დისპერსიის" ორმაგ ეფექტს, რაც კიდევ უფრო აუმჯობესებს slurry ხარისხს.
Iii. ულტრაბგერითი დეფოამინგის ტექნოლოგიის ძირითადი უპირატესობები
დეფუიზინგის ტრადიციულ მეთოდებთან შედარებით, ულტრაბგერითი ტექნოლოგია აჩვენებს მნიშვნელოვან ტექნიკურ უპირატესობებს ბატარეის slurry defoaming- ში, რაც შეიძლება შეჯამდეს შემდეგ ოთხ წერტილში:
1. მაღალი დეფოამინგის ეფექტურობა და ფართო განაცხადის დიაპაზონი
ულტრაბგერითი დეფუიზინგს აქვს მოკლე ხანგრძლივობა (ჩვეულებრივ, ერთჯერადი მკურნალობა ათი წუთის განმავლობაში მხოლოდ რამდენიმე წუთს სჭირდება, რაც მნიშვნელოვნად ნაკლებია ვაკუუმის დეფოვისთვის საჭირო ათეულ წუთზე) და შეუძლია აღმოფხვრას წვრილი ბუშტები (მათ შორის ნანო - ზომის ბუშტები), რომელთა ამოღება რთულია ტრადიციული მეთოდებით. იქნება ეს დაბალი - სიბლანტის ანოდური სუსტი (მაგალითად, გრაფიტის ჭრილობა ლითიუმისთვის - იონური ბატარეები), მაღალი - სიბლანტის კათოდური ჭრილობა, ან slurries, რომელიც შეიცავს სპეციალიზებულ აქტიურ მასალებს, როგორიცაა მყარი კარბონი და პრუსიული თეთრი ნატრიუმისთვის მოქმედი slurries მერყეობს 100 -დან 10,000 მპა -მდე, რაც მოიცავს მიმდინარე ძირითადი ენერგიის შესანახი ბატარეების სუსტი სისტემებს. 2. მწვანე და დაბინძურება - უფასო, ბატარეის მუშაობის უზრუნველყოფა
ულტრაბგერითი დეფოამინგი არის ფიზიკური დეფოამინგის მეთოდი, რომელიც არ მოითხოვს ქიმიური დეფოამინგის აგენტებს, ფუნდამენტურად თავიდან აიცილებს დეფოამინგის აგენტის ნარჩენების უარყოფით გავლენას ბატარეის მუშაობის შესახებ. ტრადიციულ ქიმიურ დეფოამერებში ორგანულმა კომპონენტებმა შეიძლება რეაგირება მოახდინონ ელექტროდის აქტიური მასალებით ან დაიშალონ ბატარეის ციკლის დროს, აწარმოებენ გაზებს და იწვევს სიმძლავრის დეგრადაციას. ულტრაბგერითი ტექნოლოგია, მეორეს მხრივ, მხოლოდ ფიზიკურად არღვევს ბუშტებს ჭრილობის ქიმიური შემადგენლობის შეცვლის გარეშე, რითაც მაქსიმალურია ბატარეის ელექტროქიმიური და უსაფრთხოების შესრულება. გარდა ამისა, ეს ტექნოლოგია არ წარმოქმნის ჩამდინარე წყლებს ან გამონაბოლქვი გაზს, რომელიც შეესაბამება ახალი ენერგეტიკული ინდუსტრიის "მწვანე წარმოების" განვითარების ფილოსოფიას.
3. ძლიერი პროცესის თავსებადობა და მარტივი ინტეგრაცია საწარმოო ხაზებში
ულტრაბგერითი დეფოამინგის მოწყობილობები შედარებით კომპაქტურია და შეიძლება მოქნილად იყოს ინტეგრირებული ბატარეის არსებული მომზადების წარმოების ხაზებში. იგი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამოუკიდებელი დეფოამინგის ერთეული, რომელიც დამონტაჟებულია slurry შერევის ავზსა და საფარის მანქანას შორის. ის ასევე შეიძლება შერწყმული იყოს შერევის მოწყობილობასთან, რომ შექმნან ინტეგრირებული "შერევა + ულტრაბგერითი დეფოამინგი" სისტემა, რაც საშუალებას მისცემს ერთდროულად slurry მომზადებას და დეფუგაციას. გარდა ამისა, ულტრაბგერითი აღჭურვილობის პარამეტრები (მაგალითად, სიხშირე, ენერგია და დამუშავების დრო) შეიძლება ზუსტად მორგებული იყოს ავტომატური კონტროლის სისტემის საშუალებით, რაც საშუალებას აძლევს დეფოამინგის პროცესს ოპტიმიზაცია გაუწიოს სხვადასხვა slurries- ის ფორმულირებასა და მახასიათებლებზე, მაგალითად, აქტიური ინგრედიენტის ტიპისა და სოლიდური შინაარსის შემცველობით), რომელიც ადაპტირდება წარმოების ხაზის მოქნილობის მოთხოვნებზე.
4. წარმოების ხარჯების შემცირება და წარმოების სტაბილურობის გაუმჯობესება
გრძელვადიანი საოპერაციო ხარჯების თვალსაზრისით, ულტრაბგერითი დეფოამინგი უფრო მეტ ენერგიას ხარჯავს, ვიდრე ვაკუუმის დეფუიზინგი (რომელიც მოითხოვს უწყვეტი მაღალი ვაკუუმის დონეს და მოიხმარს უამრავ ენერგიას), და გამორიცხავს ქიმიური დეფოამერების შესყიდვას და დამატებით ხარჯებს. წარმოების სტაბილურობის თვალსაზრისით, ულტრაბგერითი დეფოამინგი გთავაზობთ სტაბილურ დეფოამინგის ეფექტს, რაც ნაკლებად დაზარალებულია slurry ჯგუფების ცვალებადობით და გარემოს ტემპერატურისა და ტენიანობის ცვლილებებით. ეს ამცირებს ელექტროდების ჯართის სიჩქარეს, რომელიც გამოწვეულია არასრული დეფოებით, აუმჯობესებს წარმოების ხაზის მოსავლიანობას და სტაბილურობას. ზოგიერთი ბატარეის მწარმოებლის მონაცემების მონაცემები აჩვენებს, რომ ულტრაბგერითი დეფოამინგის ტექნოლოგიის გამოყენებამ შეამცირა ელექტროდის pinhole დეფექტების განაკვეთები 30%- 50%, გაზრდილი ბატარეის ციკლის ხანგრძლივობა (1C დატვირთვა და გამონადენი) 10%-ით - 15%-ით, და შემცირდა საერთო წარმოების ხარჯები 8%- 12%.