Fil-katina tal-produzzjoni ta 'apparati ta' ħażna ta 'enerġija ġodda bħal batteriji tal-litju - joni u sodju - joni, il-preparazzjoni tad-demel likwidu tal-batteriji huwa pass ewlieni fid-determinazzjoni tal-prestazzjoni tal-prodott finali. Id-demel likwidu tal-batteriji jikkonsisti f'taħlita ta 'materjali attivi, aġenti konduttivi, legaturi, u solventi fi proporzjonijiet speċifiċi. Id-dispersjoni uniformi u r-ragħwa tagħha - Il-proprjetajiet ħielsa huma direttament relatati mal-kwalità tal-kisi tal-elettrodi. Il-preżenza ta 'bżieżaq fid-demel likwidu tista' twassal għal difetti bħal pinholes u lakuni tal-kisi fil-folji tal-elettrodi, tnaqqas id-densità tal-elettrodi, li taffettwa l-ħlas tal-batterija u l-effiċjenza tal-kwittanza u l-ħajja taċ-ċiklu, u anke tippreżenta riskji ta 'sigurtà. Metodi tradizzjonali ta 'defoaming, bħal defoaming bil-vakwu u ż-żieda ta' defoamers kimiċi, huma jew ineffiċjenti u ta 'enerġija - intensivi, jew jistgħu jintroduċu impuritajiet li jaffettwaw il-prestazzjoni tal-batterija. Fuq dan l-isfond, it-teknoloġija ultrasonika, bl-effiċjenza għolja tagħha, il-ħbiberija ambjentali, u t-tniġġis sekondarju żero, saret soluzzjoni innovattiva għad-defoaming tad-demel likwidu tal-batteriji.
II. Il-prinċipju ewlieni tad-demel likwidu tal-batteriji ultrasoniċi
It-teknoloġija ultrasonika ta 'defoaming tħaddem l-effetti doppji tal-cavitation u t-trasmissjoni tal-vibrazzjoni biex telimina b'mod effiċjenti l-bżieżaq fid-demel likwidu tal-batteriji. Il-prinċipji ewlenin tagħha jistgħu jinqasmu fi tliet proċessi ewlenin:
1. Effett ta 'cavitation: "mikro - splużjoni" qerda tal-bżieżaq
Meta mewġ ultrasoniku (tipikament bi frekwenza ta '20kHz - 1MHz) huma applikati għal sistema ta' demel likwidu tal-batterija, huma jipproduċu varjazzjonijiet perjodiċi ta 'pressjoni ġewwa d-demel likwidu - li jalterna bejn il-fażijiet ta' kompressjoni u razza. Matul il-fażi ta 'razza, il-pressjoni fid-demel likwidu tinżel drastikament, li tifforma numru kbir ta' kavitajiet żgħar tal-vakwu (bżieżaq tal-cavitation). Dawn il-bżieżaq ta 'cavitation jassorbu malajr il-bżieżaq tal-madwar (inklużi mikron - u anke nanometru - bżieżaq ta' daqs), u jikkawżaw li l-volum tagħhom jiżdied kontinwament. Sussegwentement, matul il-fażi tal-kompressjoni, il-pressjoni fid-demel likwidu titla 'malajr. Taħt il-pressjoni, il-bżieżaq tal-cavitation jikkuntrattaw malajr u jimplimentaw, li jiġġeneraw pressjoni għolja temporanja lokalizzata (sa eluf ta 'atmosferi) u temperatura għolja (sa eluf ta' gradi Celsius), akkumpanjati minn mewġ ta 'xokk intens u mikro - ġettijiet. Din l- "mikro - splużjoni" - bħal proċess ta 'ftuħ ikisser direttament il-bżieżaq adsorbiti f'nuklei tal-bżieżaq estremament żgħar. Dawn in-nuklei, li huma żgħar wisq biex iżommu l-istabbiltà, jingħaqdu malajr mad-demel likwidu tal-madwar jew jaħarbu mis-sistema, u jiksbu effett ta 'defoaming.
2. Trasmissjoni tal-Vibrazzjoni: Migrazzjoni u ħarba tal-bżieżaq diretti
Meta l-ultrasound jinfirex permezz tad-demel likwidu, dan jinduċi wkoll vibrazzjonijiet ta 'frekwenza għolja fil-molekuli u partiċelli ġewwa d-demel likwidu (il-frekwenza tal-vibrazzjoni taqbel mal-frekwenza tal-ultrasound). Din il-vibrazzjoni tfixkel l-ekwilibriju stabbli ta 'bżieżaq ġewwa d-demel likwidu. Il-bżieżaq li qabel kienu mwaħħlin mal-wiċċ tal-partiċelli tal-materjal attivi jew "marbuta" mill-viskożità tad-demel likwidu jiksbu enerġija kinetika taħt l-azzjoni tal-vibrazzjoni, li jinqerdu ħielsa mill-punti ta 'twaħħil tagħhom u jemigraw lejn il-wiċċ tad-demel likwidu. Barra minn hekk, il-vibrazzjoni tnaqqas il-viskożità lokali tad-demel likwidu, tnaqqas ir-reżistenza għall-migrazzjoni tal-bżieżaq u tħaffef l-aggregazzjoni u l-ħarba tal-bżieżaq. Dan il-vibrazzjoni - L-effett ta 'migrazzjoni assistita huwa partikolarment importanti għal slurs tal-batteriji tal-viskożità għolja (bħal slur tal-katodi tal-batterija tal-litju - joni, li tipikament għandhom viskożità ta' 1000 - 5000MPA ・ S). Jista 'jsolvi b'mod effettiv il-problema tal-ħarba tal-bżieżaq minn demel likwidu għoli - viskożità waqt defoaming tradizzjonali tal-vakwu.
3. Dispersjoni sekondarja: Il-prevenzjoni tar-riġenerazzjoni tal-bżieżaq
B'differenza mid-defoamers kimiċi, it-teknoloġija ultrasoniku mhux biss tiddefoams iżda wkoll tinfirex sekondarja l-partiċelli fid-demel likwidu. L-effett tal-vibrazzjoni u cavitation ultrasoniku jkissru kwalunkwe materjal attiv u aġent konduttiv aggregati fid-demel likwidu, u joħloq dispersjoni aktar uniformi. Din it-tixrid inaqqas il- "vojt" iffurmat minn agglomerazzjoni tal-partikuli. Dawn il-vojt jistgħu faċilment jaqbdu l-arja u jiffurmaw bżieżaq ġodda. Id-dispersjoni uniformi ta 'partiċelli timla dawn il-vojt, u tnaqqas il-probabbiltà ta' ġenerazzjoni ta 'bżieżaq sekondarja fis-sors. Dan jikseb l-effetti doppji ta '"defoaming + dispersjoni", aktar titjib tal-kwalità tad-demel likwidu.
Iii. Vantaġġi Ewlenin tat-Teknoloġija ta 'Defoaming Ultrasoniku
Meta mqabbel ma 'metodi tradizzjonali ta' defoaming, it-teknoloġija ultrasoniku turi vantaġġi tekniċi sinifikanti fid-defoaming tad-demel likwidu tal-batteriji, li jistgħu jiġu mqassra fl-erba 'punti li ġejjin:
1. Effiċjenza għolja ta 'defoaming u firxa wiesgħa ta' applikazzjoni
Id-defoaming ultrasoniku għandu tul qasir (tipikament trattament wieħed jieħu biss ftit minuti għal aktar minn għaxar minuti, sinifikament inqas mill-għexieren ta 'minuti meħtieġa għad-defoaming tal-vakwu) u jista' jelimina bżieżaq ċkejkna (inklużi bżieżaq ta 'nano - daqs) li huma diffiċli biex jitneħħew b'metodi tradizzjonali. Sew jekk hu baxx - demel likwidu tal-viskożità (bħal demel likwidu tal-grafita għal batteriji tal-litju - joni), għoli - viskożità demel tal-katodi, jew slurries li fihom materjali attivi speċjalizzati bħal karbonju iebes u abjad Prussjan għal batteriji tas-sodju - joni, teknoloġija ultrasoniku, it-teknoloġija ultrasonika tagħti devoaming effiċjenti. Id-demel likwidu applikabbli jvarja minn 100 sa 10,000 MPa · s, li jkopru s-sistemi tad-demel likwidu ta 'batteriji tal-ħażna tal-enerġija mainstream kurrenti. 2. Ħodor u Tniġġis - Ħieles, li jiżgura l-prestazzjoni tal-batterija
Id-defoaming ultrasoniku huwa metodu ta 'defoaming fiżiku li ma jeħtieġ l-ebda aġenti ta' defoaming kimiku, li fundamentalment jevita l-impatt negattiv tar-residwu ta 'aġent li jiddefoaming fuq il-prestazzjoni tal-batterija. Il-komponenti organiċi fid-defoamers kimiċi tradizzjonali jistgħu jirreaġixxu b'materjali attivi tal-elettrodi jew jiddekomponu waqt iċ-ċikliżmu tal-batterija, jipproduċu gassijiet u jwasslu għal degradazzjoni tal-kapaċità. Min-naħa l-oħra, it-teknoloġija ultrasonika fiżikament tkisser biss il-bżieżaq mingħajr ma tbiddel il-kompożizzjoni kimika tad-demel likwidu, u b'hekk timmassimizza l-prestazzjoni elettrokimika u tas-sigurtà tal-batterija. Barra minn hekk, din it-teknoloġija ma tipproduċi l-ebda drenaġġ jew gass tal-egżost, billi tallinja mal-filosofija ta 'żvilupp "manifattura ekoloġika" tal-industrija l-ġdida tal-enerġija.
3. Kompatibilità qawwija tal-proċess u integrazzjoni faċli fil-linji tal-produzzjoni
It-tagħmir ta 'defoaming ultrasoniku huwa relattivament kompatt u jista' jkun integrat b'mod flessibbli fil-linji ta 'produzzjoni eżistenti ta' preparazzjoni tad-demel likwidu. Jista 'jintuża bħala unità ta' defoaming waħedha, installata bejn it-tank tat-taħlit tad-demel likwidu u l-magna tal-kisi. Jista 'jkun ukoll ikkombinat ma' apparat ta 'taħlit biex jifforma sistema integrata ta' "taħlit + ultrasoniku ta 'defoaming", li tippermetti preparazzjoni simultanja ta' demel likwidu u defoaming. Barra minn hekk, parametri ta 'tagħmir ultrasoniku (bħal frekwenza, enerġija, u ħin ta' proċessar) jistgħu jiġu aġġustati b'mod preċiż permezz ta 'sistema ta' kontroll awtomatizzata, li tippermetti li l-proċess ta 'defoaming jiġi ottimizzat abbażi tal-formulazzjoni u l-karatteristiċi ta' slurries differenti (bħal tip ta 'ingredjent attiv, viskożità, u kontenut ta' solidi), li jadattaw għar-rekwiżiti ta 'flessibilità tal-linja ta' produzzjoni.
4. Spejjeż tal-produzzjoni mnaqqsa u stabbiltà tal-produzzjoni mtejba
F'termini ta 'spejjeż operattivi fit-tul, id-defoaming ultrasoniku jikkonsma inqas enerġija minn defoaming bil-vakwu (li jeħtieġ livell ta' vakwu għoli kontinwu u jikkonsma ħafna enerġija), u jelimina l-akkwist u l-ispejjeż taż-żieda tad-defoamers kimiċi. F'termini ta 'stabbiltà tal-produzzjoni, id-defoaming ultrasoniku joffri effett ta' defoaming stabbli, inqas affettwat minn varjazzjonijiet tal-lott tad-demel likwidu u bidliet fit-temperatura u l-umdità ambjentali. Dan inaqqas ir-rata ta 'ruttam ta' l-elettrodi kkawżata minn defoaming mhux komplut, li jtejjeb ir-rendiment u l-istabbiltà tal-linja ta 'produzzjoni. Id-dejta dwar l-applikazzjoni minn xi manifatturi tal-batteriji turi li l-użu ta 'teknoloġija ta' defoaming ultrasoniku naqqas ir-rati ta 'difetti tal-pinhole ta' elettrodi bi 30% - 50%, żieda fil-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija (1C ħlas u kwittanza) b'10% - 15%, u naqqas l-ispejjeż ġenerali tal-produzzjoni bi 8% - 12%.