Në zinxhirin e prodhimit të pajisjeve të reja të ruajtjes së energjisë si litium - jon dhe bateritë e natriumit - jon, përgatitja e slurry e baterisë është një hap kryesor në përcaktimin e performancës së produktit përfundimtar. Slurry i baterisë përbëhet nga një përzierje e materialeve aktive, agjentëve përçues, lidhës dhe tretësve në përmasa specifike. Shpërndarja e saj uniforme dhe shkuma - Karakteristikat e lira lidhen drejtpërdrejt me cilësinë e veshjes së elektrodës. Prania e flluskave në slurry mund të çojë në defekte të tilla si pinoles dhe boshllëqe të veshjes në fletët e elektrodave, duke zvogëluar densitetin e elektrodës, duke ndikuar në ngarkimin e baterisë dhe efikasitetin e shkarkimit dhe jetën e ciklit, dhe madje edhe duke paraqitur rreziqe të sigurisë. Metodat tradicionale të defoaming, të tilla si defoaming vakum dhe shtimi i defoamers kimike, janë ose joefikase dhe energji - intensive, ose mund të prezantojnë papastërti që ndikojnë në performancën e baterisë. Përkundër kësaj sfondi, teknologjia tejzanor, me efikasitetin e saj të lartë, mirëdashjen mjedisore dhe ndotjen sekondare zero, është bërë një zgjidhje inovative për defoaming slurry të baterive.
Ii. Parimi thelbësor i defoaming -ut ultrasonik të baterisë
Teknologjia tejzanore e defoaming përdor efektet e dyfishta të transmetimit të kavitacionit dhe dridhjeve për të eleminuar në mënyrë efikase flluskat në hollimin e baterisë. Parimet thelbësore të tij mund të ndahen në tre procese kryesore:
1. Efekti i Kavitimit: Shkatërrimi i flluskave "Mikro - Shpërthimi"
Kur valët tejzanor (zakonisht me një frekuencë prej 20kHz - 1MHz) aplikohen në një sistem të holluar të baterisë, ato prodhojnë luhatje periodike të presionit brenda slurry - duke u alternuar midis fazave të kompresimit dhe rrallimit. Gjatë fazës së rrallimit, presioni në slurry bie ashpër, duke formuar një numër të madh të zgavrave të vakumit të vogël (flluska kavitare). Këto flluska kavitimi thithin shpejt flluska përreth (përfshirë mikron - dhe madje edhe nanometër - flluska me madhësi), duke bërë që vëllimi i tyre të rritet vazhdimisht. Më pas, gjatë fazës së kompresimit, presioni në slurry ngrihet shpejt. Nën presionin, flluskat e kavitacionit kontraktohen me shpejtësi dhe shpërthejnë, duke gjeneruar presion të lartë të lokalizuar kalimtarë (deri në mijëra atmosfera) dhe temperaturë të lartë (deri në mijëra gradë Celsius), të shoqëruara nga valë intensive të shokut dhe Micro - Jets. Ky "mikro - shpërthim" - si procesi i këputjes thyen drejtpërdrejt flluska të adsorbuar në bërthama jashtëzakonisht të vogla flluskë. Këto bërthama, duke qenë shumë të vogla për të ruajtur stabilitetin, bashkohen shpejt me slurry përreth ose shpëtojnë nga sistemi, duke arritur një efekt defoaming.
2. Transmetimi i dridhjeve: Migrimi i flluskave të drejtuara dhe arratisja
Kur ultratingulli përhapet përmes slurry, ajo gjithashtu shkakton dridhje të larta - frekuencash në molekula dhe grimca brenda slurry (frekuenca e dridhjeve përputhet me frekuencën e ultrazërit). Ky dridhje prish ekuilibrin e qëndrueshëm të flluskave brenda slurry. Bubbles të bashkangjitur më parë në sipërfaqen e grimcave të materialit aktiv ose "të lidhur" nga viskoziteti i slurry fitojnë energji kinetike nën veprimin e dridhjeve, duke u prishur nga pikat e tyre të lidhjes dhe duke migruar drejt sipërfaqes së slurry. Për më tepër, dridhjet zvogëlojnë viskozitetin lokal të slurry, duke zvogëluar rezistencën ndaj migrimit të flluskave dhe përshpejtimin e grumbullimit dhe arratisjes së flluskave. Ky dridhje - Efekti i asistuar i migracionit është veçanërisht i rëndësishëm për Slurries e Baterisë së Lartë - Viskozitet (siç është Slurries e Katodës së Baterive Lithium - Jon, të cilat zakonisht kanë një viskozitet prej 1000 - 5000MPa ・). Mund të zgjidhë në mënyrë efektive problemin e arratisjes së flluskave nga Slurries High - Viskosity gjatë defoaming vakum tradicional.
3. Shpërndarja sekondare: Parandalimi i rigjenerimit të flluskave
Për dallim nga defoamers kimike, teknologjia tejzanor jo vetëm defoams por edhe sekondari shpërndan grimcat në slurry. Efektet e dridhjeve tejzanor dhe efekti i kavitacionit shpërthejnë çdo material aktiv dhe agjent përçues agregate në slurry, duke krijuar një shpërndarje më uniforme. Kjo shpërndarje zvogëlon "boshllëqet" të formuara nga aglomerimi i grimcave. Këto boshllëqe mund të bllokojnë lehtësisht ajrin dhe të formojnë flluska të reja. Shpërndarja uniforme e grimcave mbush këto boshllëqe, duke zvogëluar mundësinë e gjenerimit të flluskave dytësore në burim. Kjo arrin efektet e dyfishta të "defoaming + shpërndarjes", duke përmirësuar më tej cilësinë e hollimit.
Iii Përparësitë thelbësore të teknologjisë tejzanore të defoaming
Në krahasim me metodat tradicionale të defoaming, teknologjia tejzanor shfaq avantazhe të rëndësishme teknike në defoaming të baterive, të cilat mund të përmblidhen në katër pikat e mëposhtme:
1. Efikasiteti i lartë i defoaming dhe diapazoni i gjerë i aplikimit
Defoaming tejzanor ka një kohëzgjatje të shkurtër (zakonisht një trajtim i vetëm kërkon vetëm disa minuta në mbi dhjetë minuta, dukshëm më pak se dhjetëra minuta të nevojshme për defoaming vakum) dhe mund të eliminojë flluska të vogla (përfshirë flluska me madhësi nano) që janë të vështira për t'u hequr me metodat tradicionale. Pavarësisht nëse është e ulët - Slurry anodë e viskozitetit (siç është slurry grafit për bateritë e litiumit - jon), të larta - viskoziteti katodë slurry, ose slurries që përmbajnë materiale aktive të specializuara siç janë karboni i fortë dhe i bardhë prusian për bateritë e natriumit - jon, teknologjia ultrasonike shpërndan defoaming efikas. Slurries e zbatueshme variojnë nga 100 deri në 10,000 MPa · s, duke mbuluar sistemet e slurry të baterive aktuale të ruajtjes së energjisë. 2. Gjelbër dhe Ndotje - Falas, duke siguruar performancën e baterisë
Defoaming tejzanor është një metodë fizike e defoaming që nuk kërkon agjentë kimikë për defoaming, duke shmangur rrënjësisht ndikimin negativ të mbetjeve të agjentit defoaming në performancën e baterisë. Komponentët organikë në defoamers tradicionale kimike mund të reagojnë me materiale aktive të elektrodës ose të dekompozohen gjatë çiklizmit të baterisë, prodhimin e gazrave dhe të çojnë në degradimin e kapaciteteve. Teknologjia tejzanor, nga ana tjetër, vetëm thyen fizikisht flluska pa ndryshuar përbërjen kimike të slurry, duke maksimizuar kështu performancën elektrokimike dhe të sigurisë së baterisë. Për më tepër, kjo teknologji nuk prodhon asnjë ujë të ndotur ose gaz të shkarkimit, duke u përafruar me filozofinë e zhvillimit të "prodhimit të gjelbër" të industrisë së re të energjisë.
3. Përputhshmëria e fortë e procesit dhe integrimi i lehtë në linjat e prodhimit
Pajisjet tejzanore të defoaming janë relativisht kompakte dhe mund të integrohen në mënyrë fleksibile në linjat ekzistuese të prodhimit të përgatitjes së baterive. Mund të përdoret si një njësi e pavarur defoaming, e instaluar midis rezervuarit të përzierjes së slurry dhe makinës së veshjes. Mund të kombinohet gjithashtu me një pajisje përzierje për të formuar një sistem të integruar "përzierje + defoaming tejzanor", duke bërë të mundur përgatitjen dhe defoaming të njëkohshëm të slurry. Për më tepër, parametrat e pajisjeve tejzanor (të tilla si frekuenca, fuqia dhe koha e përpunimit) mund të rregullohen saktësisht përmes një sistemi të automatizuar të kontrollit, duke lejuar që procesi i defoaming të optimizohet bazuar në formulimin dhe karakteristikat e slurries të ndryshme (siç është lloji aktiv i përbërësve, viskoziteti, dhe përmbajtja e ngurta), përshtatja e kërkesave të fleksibilitetit të linjës së prodhimit.
4. Reduktimi i kostove të prodhimit dhe stabiliteti i përmirësuar i prodhimit
Për sa i përket kostove të gjata - afatgjatë operative, defoaming tejzanor konsumon më pak energji sesa defoaming vakum (i cili kërkon një nivel të lartë të vazhdueshëm të vakumit dhe konsumon shumë energji), dhe eliminon prokurimin dhe kostot e shtimit të defoamers kimike. Për sa i përket stabilitetit të prodhimit, defoaming tejzanor ofron një efekt të qëndrueshëm të defoaming, më pak i prekur nga ndryshimet e grumbullimit të slurry dhe ndryshimet në temperaturën e ambientit dhe lagështinë. Kjo zvogëlon shkallën e skrapit të elektrodës të shkaktuar nga defoaming jo i plotë, duke përmirësuar rendimentin dhe stabilitetin e linjës së prodhimit. Të dhënat e aplikimit nga disa prodhues të baterive tregojnë se përdorimi i teknologjisë tejzanore të defoaming ka zvogëluar normat e defektit të pikës së elektrodës me 30%- 50%, rritjen e jetës së ciklit të baterisë (ngarkesa dhe shkarkimi 1C) me 10%- 15%, dhe uli kostot e përgjithshme të prodhimit me 8%- 12%.