Jaunu enerģijas uzglabāšanas ierīču, piemēram, litija - jonu un nātrija - jonu bateriju, ražošanas ķēdē akumulatora vircas sagatavošana ir galvenais solis, lai noteiktu galaprodukta veiktspēju. Akumulatora virca sastāv no aktīvo materiālu, vadošu līdzekļu, saistvielu un šķīdinātāju maisījuma īpašās proporcijās. Tās vienveidīgā izkliede un putas - Brīvās īpašības ir tieši saistītas ar elektrodu pārklājuma kvalitāti. Burbuļu klātbūtne vircā var izraisīt tādus defektus kā pinholes un pārklājuma spraugas elektrodu lapās, samazinot elektrodu blīvumu, ietekmējot akumulatora uzlādes un izlādes efektivitāti un cikla kalpošanas laiku un pat rada drošības riskus. Tradicionālās defolēšanas metodes, piemēram, vakuuma defolēšana un ķīmisko vielu defoatoru pievienošana, ir vai nu neefektīvas un enerģijas - intensīvas, vai arī var ieviest piemaisījumus, kas ietekmē akumulatora veiktspēju. Uz šī fona ultraskaņas tehnoloģija ar augsto efektivitāti, draudzīgumu videi un nulle sekundārā piesārņojuma ir kļuvusi par inovatīvu risinājumu akumulatoru vircas noteikšanai.
II. Ultraskaņas akumulatora vircas defētes pamatprincips
Ultraskaņas defolēšanas tehnoloģija izmanto kavitācijas un vibrācijas transmisijas divkāršo iedarbību, lai efektīvi novērstu burbuļus akumulatora vircā. Tās pamatprincipus var iedalīt trīs galvenajos procesos:
1. Kavitācijas efekts: "Micro - sprādziens" burbuļu iznīcināšana
Kad ultraskaņas viļņi (parasti ar 20 kHz frekvenci - 1MHz) tiek uzklāti akumulatora vircas sistēmā, tie rada periodiskas spiediena svārstības vircā - mainoties starp saspiešanu un retu reakcijas fāzēm. Retināšanas fāzes laikā spiediens vircā strauji pazeminās, veidojot lielu skaitu sīku vakuuma dobumu (kavitācijas burbuļi). Šie kavitācijas burbuļi ātri absorbē apkārtējos burbuļus (ieskaitot mikronu - un pat nanometru - izmēra burbuļi), izraisot to tilpuma nepārtraukti palielināšanos. Pēc tam, saspiešanas fāzē, spiediens vircā strauji palielinās. Saskaņā ar spiedienu kavitācijas burbuļi ātri saslimst un ieslēdzas, radot lokalizētu īslaicīgu augsto spiedienu (līdz tūkstošiem atmosfēru) un augstu temperatūru (līdz tūkstošiem grādu pēc Celsija), ko papildina intensīvi trieciena viļņi un mikro - sprauslas. Šis "mikro - sprādziens" - Tāpat kā plīsuma process tieši sadala adsorbētus burbuļus ārkārtīgi mazos burbuļu kodolos. Šie kodoli, kas ir pārāk mazi, lai saglabātu stabilitāti, ātri apvienojas ar apkārtējo vircu vai aizbēg no sistēmas, sasniedzot defulēšanas efektu.
2. Vibrācijas transmisija: virzīta burbuļu migrācija un aizbēgšana
Kad ultraskaņa izplatās caur vircu, tā arī izraisa augstu - frekvences vibrācijas molekulās un daļiņās vircā (vibrācijas frekvence atbilst ultraskaņas frekvencei). Šī vibrācija izjauc stabilu burbuļu līdzsvaru vircā. Burbuļi, kas iepriekš bija piestiprināti pie aktīvās materiāla daļiņu virsmas, vai "iesiets" ar vircas viskozitāti, vibrācijas darbībā iegūst kinētisko enerģiju, atbrīvojoties no to piestiprināšanas punktiem un migrējot virzienā uz vircas virsmu. Turklāt vibrācija samazina vircas vietējo viskozitāti, samazinot rezistenci pret burbuļu migrāciju un paātrinot burbuļu agregāciju un aizbēgšanu. Šī vibrācija - atbalstītais migrācijas efekts ir īpaši svarīgs augstām - viskozitātes akumulatora vircām (piemēram, litija - jonu akumulatora katoda vircām, kuru viskozitāte parasti ir 1000 - 5000mpa ・ s). Tas var efektīvi atrisināt burbuļa izkļūšanas problēmu no augstas - viskozitātes vircas tradicionālās vakuuma defolēšanas laikā.
3. Sekundārā izkliede: burbuļu atjaunošanās novēršana
Atšķirībā no ķīmiskajiem defolektiem, ultraskaņas tehnoloģijas ne tikai defoami, bet arī sekundārie izkliedē daļiņas vircā. Ultraskaņas vibrācijas un kavitācijas efekts sadala visus aktīvos materiālus un vadītspējīgos aģentus vircā, radot vienveidīgāku izkliedi. Šī izkliede samazina "tukšumus", kas veidojas ar daļiņu aglomerāciju. Šie tukšumi var viegli notvert gaisu un veidot jaunus burbuļus. Daļiņu vienmērīga izkliedēšana piepilda šos tukšumus, samazinot sekundārās burbuļu ģenerēšanas iespējamību avotā. Tas sasniedz divkāršās sekas "Defoaming + Dispersion", vēl vairāk uzlabojot vircas kvalitāti.
III. Ultraskaņas defolaming tehnoloģijas galvenās priekšrocības
Salīdzinot ar tradicionālajām defolēšanas metodēm, ultraskaņas tehnoloģijai ir būtiskas tehniskas priekšrocības akumulatora vircas defolēšanā, kuras var apkopot šādos četros punktos:
1. Augsta samazināšanas efektivitāte un plašs lietojumprogrammu diapazons
Ultraskaņas defolēšanai ir īss ilgums (parasti viena apstrāde prasa tikai dažas minūtes līdz desmit minūtēm, kas ir ievērojami mazāk nekā desmitiem minūšu, kas nepieciešami vakuuma defolēšanai) un var novērst sīkus burbuļus (ieskaitot nano - izmēra burbuļus), kurus ir grūti noņemt ar tradicionālajām metodēm. Neatkarīgi no tā, vai tas ir zems - viskozitātes anoda virca (piemēram, grafīta virca litija - jonu baterijām), augsta - viskozitātes katoda virca vai vircas, kas satur specializētus aktīvos materiālus, piemēram, cieto oglekli un prūsa balto nātrija baterijām, ultraskaņas tehnoloģija nodrošina efektīvu deficītu. Piemērojamās vircas svārstās no 100 līdz 10 000 MPa · s, kas aptver pašreizējo vispārējās enerģijas uzglabāšanas bateriju vircas sistēmas. 2. Zaļš un piesārņojums - Bezmaksas, nodrošinot akumulatora veiktspēju
Ultraskaņas defolēšana ir fiziska defolēšanas metode, kurai nav nepieciešami ķīmiski apkarošanas līdzekļi, kas principā izvairās no defulāras aģenta atlikuma negatīvās ietekmes uz akumulatora veiktspēju. Organiskie komponenti tradicionālajos ķīmiskajos defolektos var reaģēt ar elektrodu aktīvajiem materiāliem vai sadalīties akumulatora cikla laikā, ražojot gāzes un izraisot ietilpības sadalīšanos. Ultraskaņas tehnoloģija, no otras puses, tikai fiziski sabojā burbuļus, nemainot vircas ķīmisko sastāvu, tādējādi maksimāli palielinot akumulatora elektroķīmisko un drošības veiktspēju. Turklāt šī tehnoloģija nerada notekūdeņu vai izplūdes gāzi, saskaņojot ar jaunās enerģijas nozares "zaļās ražošanas" attīstības filozofiju.
3. Spēcīga procesa savietojamība un ērta integrācija ražošanas līnijās
Ultraskaņas defolēšanas iekārta ir samērā kompakta, un to var elastīgi integrēt esošajās akumulatora vircas sagatavošanas ražošanas līnijās. To var izmantot kā patstāvīgu DEFOMAMEMT vienību, kas uzstādīta starp vircas sajaukšanas tvertni un pārklājuma mašīnu. To var arī kombinēt ar sajaukšanas ierīci, lai izveidotu integrētu "sajaukšanu + ultraskaņas defulēšanas" sistēmu, kas ļauj vienlaicīgi sagatavot vircu un defolēt. Turklāt ultraskaņas aprīkojuma parametrus (piemēram, frekvenci, jaudu un apstrādes laiku) var precīzi pielāgot, izmantojot automatizētu vadības sistēmu, ļaujot optimizēt defolēšanas procesu, pamatojoties uz dažādu vircu formulējumu un raksturlielumiem (piemēram, aktīvās sastāvdaļas tipa, viskozitātes un cietvielu saturs), pielāgojot ražošanas līnijas elastīgumu.
4. Samazinātas ražošanas izmaksas un uzlabota ražošanas stabilitāte
Garo - termiņa darbības izmaksu izteiksmē ultraskaņas defolēšana patērē mazāk enerģijas nekā vakuuma defolēšana (kas prasa nepārtrauktu augstu vakuuma līmeni un patērē daudz enerģijas), un tas novērš ķīmisko apņēmēju iepirkumu un pievienošanas izmaksas. Ražošanas stabilitātes ziņā ultraskaņas defolēšana piedāvā stabilu defulēšanas efektu, kuru mazāk ietekmē vircas partijas variācijas un apkārtējās vides temperatūras un mitruma izmaiņas. Tas samazina elektrodu lūžņu ātrumu, ko izraisa nepilnīga defolēšana, uzlabojot ražošanas līnijas ražu un stabilitāti. Dažu akumulatoru ražotāju lietojumprogrammu dati rāda, ka ultraskaņas defulēšanas tehnoloģijas izmantošana ir samazinājusi elektrodu šķipsnu defektu ātrumu par 30%- 50%, palielināts akumulatora cikla darbības laiks (1C lādiņš un izlāde) par 10%- 15%un samazināja kopējās ražošanas izmaksas par 8%- 12%.