लिथियम - आयन आणि सोडियम - आयन बॅटरी सारख्या नवीन उर्जा संचयन उपकरणांच्या उत्पादन साखळीत, बॅटरी स्लरीची तयारी अंतिम उत्पादनाची कार्यक्षमता निश्चित करण्यासाठी एक महत्त्वाची पायरी आहे. बॅटरी स्लरीमध्ये सक्रिय साहित्य, प्रवाहकीय एजंट्स, बाइंडर्स आणि विशिष्ट प्रमाणात सॉल्व्हेंट्सचे मिश्रण असते. त्याचे एकसमान फैलाव आणि फोम - विनामूल्य गुणधर्म थेट इलेक्ट्रोड कोटिंगच्या गुणवत्तेशी संबंधित आहेत. स्लरीमध्ये फुगे उपस्थितीमुळे इलेक्ट्रोड शीटमधील पिनहोल्स आणि कोटिंग अंतर यासारख्या दोषांमुळे उद्भवू शकते, इलेक्ट्रोडची घनता कमी होते, बॅटरीच्या शुल्कावर परिणाम होतो आणि स्त्राव कार्यक्षमता आणि सायकल जीवनावर परिणाम होतो आणि सुरक्षिततेचे जोखीम देखील उद्भवू शकतात. व्हॅक्यूम डीफोमिंग आणि रासायनिक डीफोमर्सची जोड यासारख्या पारंपारिक डीफोमिंग पद्धती एकतर अकार्यक्षम आणि उर्जा आहेत - गहन किंवा बॅटरीच्या कामगिरीवर परिणाम करणार्या अशुद्धी ओळखू शकतात. या पार्श्वभूमीवर, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान, उच्च कार्यक्षमता, पर्यावरणीय मैत्री आणि शून्य दुय्यम प्रदूषणासह, बॅटरी स्लरी डीफोमिंगसाठी एक नाविन्यपूर्ण उपाय बनला आहे.
Ii. अल्ट्रासोनिक बॅटरी स्लरी डीफोमिंगचे मुख्य तत्व
अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग तंत्रज्ञान बॅटरीच्या स्लरीमध्ये फुगे कार्यक्षमतेने काढून टाकण्यासाठी पोकळ्या निर्माण आणि कंपन ट्रान्समिशनच्या दुहेरी प्रभावांचा फायदा घेते. त्याची मूलभूत तत्त्वे तीन मुख्य प्रक्रियेत विभागली जाऊ शकतात:
1. पोकळ्या निर्माण होण्याचा प्रभाव: "मायक्रो - स्फोट" बबल विनाश
जेव्हा अल्ट्रासोनिक लाटा (सामान्यत: 20 केएचझेड - 1 मेगाहर्ट्झच्या वारंवारतेसह) बॅटरी स्लरी सिस्टमवर लागू केल्या जातात, तेव्हा ते स्लरीमध्ये नियमितपणे दबाव चढ -उतार तयार करतात - कॉम्प्रेशन आणि दुर्मिळ टप्प्यात वाढतात. दुर्मिळ अवस्थेदरम्यान, स्लरीमधील दबाव वेगाने खाली येतो, ज्यामुळे मोठ्या संख्येने लहान व्हॅक्यूम पोकळी (पोकळ्या निर्माण होण्याचे बुडबुडे) तयार होतात. हे पोकळ्या निर्माण करणारे फुगे वेगाने आसपासच्या फुगे (मायक्रॉन - आणि अगदी नॅनोमीटर - आकाराचे फुगेसह) शोषून घेतात, ज्यामुळे त्यांचे प्रमाण सतत वाढते. त्यानंतर, कॉम्प्रेशन टप्प्यात, स्लरीमधील दबाव वेगाने वाढतो. दबावाखाली, पोकळ्या निर्माण होण्याच्या फुगे वेगाने संकुचित होतात आणि इम्प्लोड करतात, ज्यामुळे स्थानिकीकृत क्षणिक उच्च दाब (हजारो वातावरणापर्यंत) आणि उच्च तापमान (हजारो डिग्री सेल्सिअस पर्यंत) तयार होते, ज्यात तीव्र शॉक लाटा आणि सूक्ष्म - जेट्स असतात. हा "मायक्रो - स्फोट" - फाटलेल्या प्रक्रियेप्रमाणेच अत्यंत लहान बबल न्यूक्लियात थेट orsorsorbed फुगे तोडतो. हे केंद्रक, स्थिरता राखण्यासाठी खूपच लहान असल्याने, आजूबाजूच्या स्लरीमध्ये द्रुतपणे विलीन होतात किंवा सिस्टमपासून सुटतात, एक डीफोमिंग प्रभाव प्राप्त करतात.
2. कंपन ट्रान्समिशन: निर्देशित बबल स्थलांतर आणि सुटका
जेव्हा अल्ट्रासाऊंड स्लरीद्वारे प्रसारित होतो, तेव्हा ते उच्च - रेणू आणि स्लरीच्या कणांमध्ये वारंवारता कंपने देखील प्रेरित करते (कंपची वारंवारता अल्ट्रासाऊंड वारंवारतेशी जुळते). हे कंप स्लरीच्या आत फुगेच्या स्थिर समतोलतेमध्ये व्यत्यय आणते. यापूर्वी सक्रिय सामग्रीच्या कणांच्या पृष्ठभागाशी जोडलेले फुगे किंवा स्लरीच्या चिकटपणाद्वारे "बाउंड" कंपनेच्या क्रियेखाली गतीशील उर्जा मिळवते, त्यांच्या संलग्नक बिंदूपासून मुक्त होते आणि स्लरी पृष्ठभागाच्या दिशेने स्थलांतर करते. याउप्पर, कंपने स्लरीची स्थानिक चिपचिपापन कमी करते, बबल स्थलांतराचा प्रतिकार कमी करते आणि बबल एकत्रिकरण वाढवते आणि सुटते. हा कंपन - सहाय्यक स्थलांतर प्रभाव विशेषत: उच्च - व्हिस्कोसिटी बॅटरी स्लरीज (जसे की लिथियम - आयन बॅटरी कॅथोड स्लरीज, ज्यात सामान्यत: 1000 - 5000MPA ・ s आहे). हे पारंपारिक व्हॅक्यूम डीफोमिंग दरम्यान उच्च - व्हिस्कोसिटी स्लरीपासून बबल सुटण्याच्या समस्येचे प्रभावीपणे निराकरण करू शकते.
3. दुय्यम फैलाव: बबल पुनर्जन्म रोखणे
रासायनिक डीफोमर्सच्या विपरीत, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान केवळ डीफोमच नाही तर दुय्यम स्लरीमधील कण देखील पसरवते. अल्ट्रासोनिक कंप आणि पोकळ्या निर्माण होण्याच्या परिणामामुळे कोणतीही सक्रिय सामग्री आणि प्रवाहकीय एजंट स्लरीमध्ये एकत्रित होते, ज्यामुळे अधिक एकसमान फैलाव होतो. हे फैलाव कण एकत्रितपणे तयार केलेले "व्हॉईड्स" कमी करते. या व्हॉईड्स सहजपणे हवेला अडकवू शकतात आणि नवीन फुगे तयार करू शकतात. कणांचा एकसमान फैलाव या व्हॉईड्स भरतो, स्त्रोतावर दुय्यम बबल निर्मितीची शक्यता कमी करते. हे "डीफोमिंग + फैलाव" चे दुहेरी प्रभाव प्राप्त करते, पुढे स्लरी गुणवत्ता सुधारते.
Iii. अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग तंत्रज्ञानाचे मुख्य फायदे
पारंपारिक डीफोमिंग पद्धतींच्या तुलनेत, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान बॅटरी स्लरी डीफोमिंगमध्ये महत्त्वपूर्ण तांत्रिक फायदे दर्शविते, ज्याचा सारांश खालील चार बिंदूंमध्ये केला जाऊ शकतो:
1. उच्च डीफोमिंग कार्यक्षमता आणि विस्तृत अनुप्रयोग श्रेणी
अल्ट्रासोनिक डीफोमिंगचा अल्प कालावधी असतो (सामान्यत: एकाच उपचारात दहा मिनिटांपेक्षा जास्त मिनिटे लागतात, व्हॅक्यूम डीफोमिंगसाठी आवश्यक असलेल्या दहा मिनिटांपेक्षा कमीतकमी कमी) आणि पारंपारिक पद्धतींनी काढून टाकणे कठीण असलेल्या लहान फुगे (नॅनो - आकाराच्या फुगेसह) दूर करू शकतात. ते कमी असो - व्हिस्कोसिटी एनोड स्लरी (जसे की लिथियम - आयन बॅटरीसाठी ग्रेफाइट स्लरी), उच्च - व्हिस्कोसिटी कॅथोड स्लरी किंवा सोडियमसाठी हार्ड कार्बन आणि प्रुशियन व्हाइट सारख्या विशेष सक्रिय सामग्रीसह स्लरी, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान कार्यक्षम डीफोमिंग वितरीत करते. लागू असलेल्या स्लरीमध्ये 100 ते 10,000 एमपीए पर्यंत असते, सध्याच्या मुख्य प्रवाहातील उर्जा स्टोरेज बॅटरीच्या स्लरी सिस्टमचा समावेश आहे. 2. हिरवा आणि प्रदूषण - बॅटरीची कार्यक्षमता सुनिश्चित करणे
अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग ही एक भौतिक डीफोमिंग पद्धत आहे ज्यास बॅटरीच्या कामगिरीवर डीफोमिंग एजंट अवशेषांचा मूलभूतपणे टाळण्यासाठी मूलभूतपणे रासायनिक डिफॉमिंग एजंट्स आवश्यक नाहीत. पारंपारिक रासायनिक डीफोमर्समधील सेंद्रिय घटक इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्रीसह प्रतिक्रिया देऊ शकतात किंवा बॅटरी सायकलिंग दरम्यान विघटित होऊ शकतात, वायू तयार करतात आणि क्षमता कमी होण्यास कारणीभूत ठरतात. दुसरीकडे, अल्ट्रासोनिक तंत्रज्ञान, स्लरीच्या रासायनिक रचनांमध्ये बदल न करता केवळ शारीरिकदृष्ट्या फुगे तोडते, ज्यामुळे बॅटरीची इलेक्ट्रोकेमिकल आणि सुरक्षितता कार्यक्षमता वाढते. याउप्पर, हे तंत्रज्ञान नवीन उर्जा उद्योगाच्या "ग्रीन मॅन्युफॅक्चरिंग" विकास तत्त्वज्ञानाशी संरेखित करणारे सांडपाणी किंवा एक्झॉस्ट गॅस तयार करीत नाही.
3. मजबूत प्रक्रिया सुसंगतता आणि उत्पादन ओळींमध्ये सुलभ एकत्रीकरण
अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग उपकरणे तुलनेने कॉम्पॅक्ट आहेत आणि विद्यमान बॅटरी स्लरी तयारी उत्पादन ओळींमध्ये लवचिकपणे समाकलित केली जाऊ शकतात. हे स्लरी मिक्सिंग टँक आणि कोटिंग मशीन दरम्यान स्थापित केलेले स्टँडअलोन डिफोमिंग युनिट म्हणून वापरले जाऊ शकते. हे एकात्मिक "मिक्सिंग + अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग" सिस्टम तयार करण्यासाठी मिक्सिंग डिव्हाइससह देखील एकत्र केले जाऊ शकते, एकाचवेळी स्लरीची तयारी आणि डीफोमिंग सक्षम करते. याव्यतिरिक्त, अल्ट्रासोनिक उपकरणे पॅरामीटर्स (जसे की वारंवारता, शक्ती आणि प्रक्रिया वेळ) स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालीद्वारे तंतोतंत समायोजित केले जाऊ शकते, ज्यामुळे डीफोमिंग प्रक्रियेस वेगवेगळ्या स्लरी (जसे की सक्रिय घटक प्रकार, व्हिस्कोसीटी आणि सॉलिड सामग्री) तयार करणे आणि वैशिष्ट्ये यावर आधारित ऑप्टिमाइझ केले जाऊ शकते.
4. कमी उत्पादन खर्च आणि सुधारित उत्पादन स्थिरता
दीर्घ - टर्म ऑपरेटिंग खर्चाच्या बाबतीत, अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग व्हॅक्यूम डीफोमिंगपेक्षा कमी उर्जा वापरते (ज्यास सतत उच्च व्हॅक्यूम लेव्हल आवश्यक असते आणि बरीच उर्जा वापरते) आणि रासायनिक डीफोमर्सची खरेदी आणि व्यतिरिक्त खर्च काढून टाकते. उत्पादन स्थिरतेच्या बाबतीत, अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग स्थिर डीफोमिंग प्रभाव देते, स्लरी बॅचच्या भिन्नतेमुळे कमी प्रभावित आणि वातावरणीय तापमान आणि आर्द्रतेमध्ये बदल. हे अपूर्ण डीफोमिंगमुळे उद्भवणारे इलेक्ट्रोड स्क्रॅप दर कमी करते, उत्पादन लाइनचे उत्पन्न आणि स्थिरता सुधारते. काही बॅटरी उत्पादकांच्या अनुप्रयोग डेटावरून असे दिसून आले आहे की अल्ट्रासोनिक डीफोमिंग तंत्रज्ञानाच्या वापरामुळे इलेक्ट्रोड पिनहोल दोष दर 30%- 50%कमी झाला आहे, बॅटरी सायकलचे आयुष्य (1 सी शुल्क आणि डिस्चार्ज) 10%- 15%ने वाढले आहे आणि एकूण उत्पादन खर्च 8%- 12%कमी झाला आहे.