1. कोर प्रक्रिया तत्व
बॅटरी इलेक्ट्रोड्सच्या तयारीत, अल्ट्रासोनिक at टोमायझेशन फवारणीची प्रक्रिया 4 की चरणांमध्ये विभागली जाऊ शकते:
१.१ इलेक्ट्रोड स्लरीची तयारी: सक्रिय साहित्य (जसे की लाइफपो कण), बाइंडर्स (जसे की पीव्हीडीएफ), कंडक्टिव्ह एजंट्स (जसे की कार्बन ब्लॅक) एकसमान स्लरी तयार करण्यासाठी सॉल्व्हेंट्स (जसे की एनएमपी)
१.२ स्लरी डिलिव्हरी आणि अणुवाद: स्लरी अल्ट्रासोनिक अणुत्वाच्या डोक्यावर सुस्पष्टता ओतणे पंपद्वारे वितरित केली जाते. उच्च - फ्रिक्वेन्सी इलेक्ट्रिकल सिग्नल (सामान्यत: 20 केएचझेड - 100 केएचझेड) च्या उत्तेजनाखाली अणुत्वाच्या डोक्याचे पायझोइलेक्ट्रिक व्हायब्रेटर हिंसकपणे कंपित होते, 1 - 30 मायक्रॉनच्या व्यासासह लहान थेंबांमध्ये घसरते (ड्रॉपलेटचा आकार वारंवारतेने समायोजित केला जाऊ शकतो: अधिक ट्रीपल्स, अधिक चांगले थेंब).
१.3 थेंबांचे दिशात्मक वितरण: अणुयुक्त स्लरी थेंब एक कॅरियर गॅस (जसे की कोरडे हवा, नायट्रोजन) द्वारे चालविली जाते ज्यामुळे स्थिर स्प्रे बीम तयार होतो, जो फिरत्या चालू कलेक्टर पृष्ठभागावर अचूकपणे फवारणी केली जाते (सध्याचे कलेक्टर सहसा कन्व्हेयर बेल्टद्वारे सतत वाहतूक केली जाते).
१.4 कोटिंगची निर्मिती आणि कोरडे: सतत कोटिंग तयार करण्यासाठी सध्याच्या कलेक्टरच्या पृष्ठभागावर थेंब द्रुतगतीने पसरतात आणि फ्यूज करतात आणि नंतर कोरडे चॅनेलमध्ये प्रवेश करतात (सॉल्व्हेंट काढण्यासाठी), अखेरीस विशिष्ट जाडीसह इलेक्ट्रोड कोटिंग तयार करतात (सामान्यत: 5 - 200 मायक्रॉन).
2. पारंपारिक इलेक्ट्रोड कोटिंग तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत कोर फायदे
बॅटरी इलेक्ट्रोड मॅन्युफॅक्चरिंगमध्ये, पारंपारिक तंत्रज्ञान (जसे की ब्लेड कोटिंग आणि स्लिट कोटिंग) मध्ये खराब कोटिंग एकरूपता, उच्च सामग्री कचरा आणि उच्च व्हिस्कोसिटी/उच्च घन सामग्री स्लरीची कमकुवत अनुकूलता यासारख्या समस्या आहेत. अल्ट्रासोनिक at टोमायझेशन फवारणीचे फायदे विशेषतः प्रमुख आहेत:
आयटम | अल्ट्रासोनिक स्प्रे | पारंपारिक डॉक्टर ब्लेड / स्लॉट कोटिंग |
कोटिंग एकरूपता | थेंब बारीक आणि केंद्रित आहेत, कोटिंग जाडीचे विचलन ± 1%मध्ये नियंत्रित केले जाऊ शकते आणि "एज दाटिंग" आणि "पिनहोल्स" सारखे कोणतेही दोष नाहीत | स्लरी व्हिस्कोसिटीच्या चढउतारांना संवेदनाक्षम, जाडीचे विचलन सहसा ± 5%- 10%असते आणि काठावर सामग्री सहजपणे जमा केली जाते |
भौतिक उपयोग | थेंब अत्यंत दिशानिर्देशिक आहेत, जवळजवळ वाहून जाण्यापासून मुक्त आहेत आणि उपयोग दर 85% - 95% पर्यंत पोहोचतो (सक्रिय सामग्रीची किंमत जास्त आहे, म्हणून हा फायदा महत्त्वपूर्ण आहे) | स्लरी राहणे आणि ठिबक करणे सोपे आहे आणि उपयोग दर फक्त 50%- 70%आहे |
कोटिंग जाडी नियंत्रण | अल्ट्रा - पातळ कोटिंग्ज (खाली 1 मायक्रॉन) सतत समायोज्य जाडीसह प्राप्त केले जाऊ शकतात, उच्च उर्जा घनतेच्या बॅटरीसाठी योग्य (पातळ कोटिंग्ज लहान आयन प्रसार मार्ग) | अल्ट्रा - पातळ कोटिंग्ज <10 मायक्रॉन तयार करणे कठीण आहे आणि जाडी समायोजन श्रेणी अरुंद आहे |
स्लरी अनुकूलता | उच्च घन सामग्री (> 60%), उच्च व्हिस्कोसिटी (> 1000 सीपी) स्लरी, सॉल्व्हेंट वापर कमी करू शकता (अधिक पर्यावरणास अनुकूल) | उच्च घन सामग्री/उच्च व्हिस्कोसिटी स्लरीची खराब अनुकूलता, कोटिंग पोर्टला चिकटविणे सोपे आहे |
सध्याचे कलेक्टरचे नुकसान | कोणताही यांत्रिक संपर्क नाही (अॅटोमायझर हेड सध्याच्या कलेक्टरशी संपर्क साधत नाही), अत्यंत पातळ चालू कलेक्टरसाठी योग्य (जसे की तांबे फॉइल 6μm च्या खाली) | स्क्रॅपर सध्याच्या कलेक्टरच्या थेट संपर्कात आहे, जो पातळ चालू कलेक्टर सहजपणे स्क्रॅच करू शकतो. |
बॅटरीच्या क्षेत्रात अल्ट्रासोनिक at टोमायझेशन फवारणीचा अनुप्रयोग प्रयोगशाळेतून मोठ्या - स्केल उत्पादनात हलविला आहे आणि मुख्य परिस्थितींमध्ये हे समाविष्ट आहे:
3.1 लिथियम - आयन बॅटरी इलेक्ट्रोड कोटिंग
पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड: अॅल्युमिनियम फॉइलच्या पृष्ठभागावर कोटिंग टर्नरी मटेरियल (एनसीएम), लिथियम लोह फॉस्फेट (एलएफपी) इ. या प्रकारच्या सामग्रीस कोटिंग एकरूपतेसाठी अत्यंत उच्च आवश्यकता आहेत, अन्यथा असमान स्थानिक प्रतिक्रियांमुळे थर्मल पळून जाणे सोपे आहे.
नकारात्मक इलेक्ट्रोड: कॉपर फॉइलच्या पृष्ठभागावरील ग्रेफाइट आणि सिलिकॉन लेपिंग - आधारित सामग्री (सिलिकॉन - आधारित नकारात्मक इलेक्ट्रोड विस्तृत करणे सोपे आहे आणि एकसमान कोटिंग अभिसरण दरम्यान फुटणे कमी करू शकते).
फायदे: इलेक्ट्रोड पृष्ठभागाची घनता (पृष्ठभाग घनता विचलन <1%) ची सुसंगतता सुधारित करा, बॅटरी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान "ध्रुवीकरण घटना" कमी करा आणि सायकल जीवन वाढवा (20%- 30%वाढविले जाऊ शकते).
2.२ इंधन सेल उत्प्रेरक लेयर कोटिंग
इंधन पेशींचा मुख्य घटक (जसे की हायड्रोजन इंधन पेशी), "झिल्ली इलेक्ट्रोड (एमईए)", प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली (अत्यंत महाग) च्या पृष्ठभागावर प्लॅटिनम - आधारित उत्प्रेरकांसह लेपित करणे आवश्यक आहे. अल्ट्रासोनिक at टोमायझेशन फवारणीमुळे उत्प्रेरक स्लरी (प्लॅटिनम कण फैलाव) 5 - 10 मायक्रॉन थेंबांमध्ये atomize होऊ शकते, एकसमान जाडी (± 0.5 मायक्रॉन) सह उत्प्रेरक थर तयार करते आणि प्लॅटिनम वापर दर 60%पेक्षा जास्त वाढविला जातो (पारंपारिक पद्धत फक्त 30%- 40%असते).
3.3 सॉलिड - राज्य बॅटरी इलेक्ट्रोलाइट कोटिंग
सॉलिड - स्टेट बॅटरीचे इलेक्ट्रोलाइट (जसे की सल्फाइड आणि ऑक्साईड सॉलिड इलेक्ट्रोलाइट्स) इलेक्ट्रोड पृष्ठभागावर सतत पातळ थर (1 - 5 मायक्रॉन) तयार करणे आवश्यक आहे. अल्ट्रासोनिक at टोमायझेशन फवारणी पारंपारिक कोटिंगचे "दबाव नुकसान" टाळते, इलेक्ट्रोलाइट लेयर क्रॅक आहे याची खात्री करुन घेऊ शकते आणि आयन वाहक कार्यक्षमता सुधारू शकते.