1. Prinċipju tal-Proċess Ewlenin
Fil-preparazzjoni ta 'elettrodi tal-batterija, il-proċess ta' bexx ultrasoniku ta 'l-atomizzazzjoni jista' jinqasam f'4 stadji ewlenin:
1.1 Preparazzjoni ta 'demel likwidu ta' l-elettrodi: ħawwad materjali attivi (bħal partiċelli lifepo₄), legaturi (bħal PVDF), aġenti konduttivi (bħal karbonju iswed) b'solventi (bħal NMP) biex jagħmlu demel likwidu uniformi (il-kontenut solidu huwa ġeneralment 40% - 70%) bħala sprej "materjali tar-raw".
1.2 Twassil tad-demel likwidu u l-atomizzazzjoni: Id-demel likwidu jitwassal fir-ras tal-atomizzazzjoni ultrasoniku permezz ta 'pompa ta' infużjoni ta 'preċiżjoni. Il-vibratur pjeżoelettriku tar-ras ta 'l-atomizzazzjoni jivvibra b'mod vjolenti taħt l-eċċitazzjoni ta' sinjal elettriku ta 'frekwenza għolja (ġeneralment 20kHz - 100kHz), li jkisser id-demel likwidu fi qtar żgħir b'dijametru ta' 1 - 30 mikron (id-daqs tal-qtar jista 'jkun aġġustat mill-frekwenza: il-frekwenza, il-frekwenza, il-frekwenza, il-frekwenza, il-frekwenza tal-frekwenza, il-frekwenza, il-frekwenza tal-frekwenza, il-frekwenza tal-frekwenza, il-frekwenza.
1.3 Twassil direzzjonali ta 'qtar: Il-qtar ta' demel likwidu atomizzati huma mmexxija minn gass ta 'trasportatur (bħal arja niexfa, nitroġenu) biex jiffurmaw raġġ ta' sprej stabbli, li huwa mbexxa b'mod preċiż fuq il-wiċċ tal-kollettur tal-kurrent li jiċċaqlaq (il-kollettur attwali huwa ġeneralment trasportat kontinwament minn ċinturin tal-ġarr).
1.4 Formazzjoni u Tnixxif tal-Kisi: Il-qtar jinfirxu malajr u jwaħħlu fuq il-wiċċ tal-kollettur kurrenti biex jiffurmaw kisi kontinwu, u mbagħad jidħlu fil-kanal tat-tnixxif (biex tneħħi s-solvent), li eventwalment jifforma kisi ta 'elettrodu b'ċerta ħxuna (ġeneralment 5 - 200 mikron).
2. Vantaġġi tal-Qofol meta mqabbla mat-teknoloġija tradizzjonali tal-kisi tal-elettrodi
Fil-manifattura tal-elettrodi tal-batterija, teknoloġiji tradizzjonali (bħal kisi tax-xafra u kisi tal-qasma) għandhom problemi bħal uniformità tal-kisi fqira, skart ta 'materjal għoli, u adattabilità dgħajfa għal viskożità għolja / demel likwidu għoli ta' kontenut solidu. Il-vantaġġi tal-isprejjar tal-atomizzazzjoni ultrasoniku huma partikolarment prominenti:
Oġġett | Sprej ultrasoniku | Kisi tat-Tabib Konvenzjonali / Kisi Slot |
Uniformità tal-Kisi | Il-qtar huma fini u kkonċentrati, id-devjazzjoni tal-ħxuna tal-kisi tista 'tiġi kkontrollata fi ħdan ± 1%, u m'hemm l-ebda difetti bħal "ħxuna tat-tarf" u "pinholes" | Suxxettibbli għall-varjazzjoni tal-viskożità tad-demel |
Użu tal-materjal | Il-qtar huma direzzjonali ħafna, kważi ħielsa mid-drift, u r-rata ta 'użu tilħaq 85% - 95% (l-ispiża ta' materjali attivi hija għolja, u għalhekk dan il-vantaġġ huwa sinifikanti) | Id-demel likwidu huwa faċli biex tibqa 'u tinżel, u r-rata ta' użu hija biss 50% - 70% |
Kontroll tal-ħxuna tal-kisi | Ultra - kisi rqiq ('l isfel għal 1 mikron) jista' jinkiseb bi ħxuna aġġustabbli kontinwament, adattat għal batteriji ta 'densità ta' enerġija għolja (kisi rqiq iqassar mogħdijiet ta 'diffużjoni tal-joni) | 502 Bad Gateway |
Adattabilità tad-demel likwidu | Jista 'jimmaniġġja kontenut solidu għoli (> 60%), viskożità għolja (> 1000cp) demel likwidu, inaqqas l-użu tas-solvent (aktar favur l-ambjent) | Adattabilità fqira għal kontenut solidu għoli / demel likwidu għoli, faċli biex jinqabad il-port tal-kisi |
Ħsara lill-kollettur attwali | L-ebda kuntatt mekkaniku (ir-ras tal-atomizzatur ma jikkuntattjax il-kollettur kurrenti), adattat għal kolletturi ta 'kurrent estremament irqiq (bħal fojl tar-ram taħt 6μm) | Il-barraxa hija f'kuntatt dirett mal-kollettur kurrenti, li jista 'faċilment tobrox il-kollettur tal-kurrent irqiq. |
L-applikazzjoni ta 'bexx ta' atomizzazzjoni ultrasonika fil-qasam tal-batteriji mxiet mil-laboratorju għal produzzjoni ta 'skala kbira, u x-xenarji ewlenin jinkludu:
3.1 Lithium - Kisi tal-elettrodi tal-batterija tal-joni
Elettrodu pożittiv: Kisi ta 'materjali ternarji (NCM), fosfat tal-ħadid tal-litju (LFP), eċċ. Fuq il-wiċċ ta' fojl tal-aluminju, speċjalment adattat għal ternarju għoli - nikil (bħal NCM811) - Dan it-tip ta 'materjal għandu rekwiżiti estremament għoljin għall-uniformità tal-kisi, inkella huwa faċli li tikkawża runaway termali minħabba reazzjonijiet lokali irregolari.
Elettrodu negattiv: Kisi tal-grafita u silikon - Materjali bbażati fuq il-wiċċ tal-fojl tar-ram (silikon - L-elettrodi negattivi bbażati huma faċli biex jespandu, u l-kisi uniformi jista 'jnaqqas it-tifrik waqt iċ-ċirkolazzjoni).
Il-komponent ewlieni taċ-ċelloli tal-fjuwil (bħal ċelloli tal-fjuwil tal-idroġenu), "elettrodu tal-membrana (MEA)", jeħtieġ li jkun miksi b'katalizzaturi bbażati fuq il-platinu fuq il-wiċċ tal-membrani tal-iskambju tal-protoni (estremament għoljin). Sprejjar tal-atomizzazzjoni ultrasoniku jista 'atomizza d-demel likwidu tal-katalist (tixrid tal-partiċelli tal-platinu) fi 5 - 10 mikron qtar, li jifforma saff tal-katalist bi ħxuna uniformi (± 0.5 mikron), u r-rata ta' użu tal-platinu tiżdied għal aktar minn 60% (il-metodu tradizzjonali huwa biss 30% - 40%), li tnaqqas ħafna l-ispejjeż.
3.3 SOLID - Kisi tal-Elettroliti tal-Batterija tal-Istat