Katika mlolongo wa uzalishaji wa vifaa vipya vya uhifadhi wa nishati kama vile lithiamu - ion na sodiamu - ion betri, utayarishaji wa slurry ya betri ni hatua muhimu katika kuamua utendaji wa bidhaa ya mwisho. Kuteleza kwa betri kuna mchanganyiko wa vifaa vya kazi, mawakala wa kuzaa, binders, na vimumunyisho kwa idadi maalum. Utawanyiko wake sawa na povu - mali za bure zinahusiana moja kwa moja na ubora wa mipako ya elektroni. Uwepo wa Bubbles kwenye slurry inaweza kusababisha kasoro kama vile pini na mapungufu ya mipako kwenye shuka za elektroni, kupunguza wiani wa elektroni, kuathiri malipo ya betri na ufanisi wa kutokwa na maisha ya mzunguko, na hata hatari ya usalama. Njia za kitamaduni za defoaming, kama vile utupu wa utupu na kuongezwa kwa defoamers za kemikali, labda hazifai na nishati - kubwa, au inaweza kuanzisha uchafu unaoathiri utendaji wa betri. Kinyume na hali hii ya nyuma, teknolojia ya ultrasonic, na ufanisi wake mkubwa, urafiki wa mazingira, na uchafuzi wa sekondari, imekuwa suluhisho la ubunifu kwa defoaming ya betri.
Ii. Kanuni ya msingi ya betri ya ultrasonic slurry defoaming
Teknolojia ya Ultrasonic Defoaming inaleta athari mbili za maambukizi ya cavitation na vibration ili kuondoa vizuri Bubbles kwenye slurry ya betri. Kanuni zake za msingi zinaweza kugawanywa katika michakato mitatu muhimu:
1. Athari ya Cavitation: "Micro - Mlipuko" Uharibifu wa Bubble
Wakati mawimbi ya ultrasonic (kawaida na frequency ya 20kHz - 1MHz) yanatumika kwa mfumo wa kupunguka kwa betri, hutoa mabadiliko ya shinikizo mara kwa mara ndani ya mteremko -unaobadilika kati ya awamu za compression na arefaction. Wakati wa awamu ya nadra, shinikizo katika mteremko huanguka sana, na kutengeneza idadi kubwa ya vifaru vidogo vya utupu (Bubbles za Cavitation). Bubble hizi za cavitation huchukua haraka Bubbles zinazozunguka (pamoja na micron - na hata nanometer - Bubbles za ukubwa), na kusababisha kiwango chao kuongezeka. Baadaye, wakati wa awamu ya compression, shinikizo katika slurry huongezeka haraka. Chini ya shinikizo, Bubble za cavitation hupata haraka na kuingiza, na kutoa shinikizo kubwa la ndani (hadi maelfu ya anga) na joto la juu (hadi maelfu ya digrii Celsius), ikifuatana na mawimbi ya mshtuko mkubwa na micro - jets. Hii "micro - mlipuko" - kama mchakato wa kupasuka moja kwa moja huvunja Bubble za adsorbed kuwa kiini kidogo cha Bubble. Hizi kiini, kuwa ndogo sana kudumisha utulivu, kuungana haraka na slurry inayozunguka au kutoroka kutoka kwa mfumo, kufikia athari ya kufifia.
2. Uwasilishaji wa Vibration: Uhamiaji wa Bubble ulioelekezwa na kutoroka
Wakati ultrasound inaenea kupitia utelezi, pia huchochea vibrations ya frequency katika molekuli na chembe ndani ya laini (frequency ya vibration inalingana na frequency ya ultrasound). Vibration hii inasumbua usawa wa Bubbles ndani ya slurry. Bubbles zilizowekwa hapo awali kwenye uso wa chembe za vifaa vya kazi au "zimefungwa" na mnato wa slurry hupata nishati ya kinetic chini ya hatua ya kutetemeka, ikijiondoa kutoka kwa sehemu zao za kiambatisho na kuhamia kuelekea uso wa uso. Kwa kuongezea, vibration hupunguza mnato wa ndani wa mteremko, kupunguza upinzani kwa uhamiaji wa Bubble na kuongeza kasi ya mkusanyiko wa Bubble na kutoroka. Athari hii ya uhamiaji iliyosaidiwa ni muhimu sana kwa slurries ya betri ya juu - (kama vile lithiamu - ion betri cathode slurries, ambayo kawaida huwa na mnato wa 1000 - 5000MPa ・ s). Inaweza kusuluhisha kwa ufanisi shida ya kutoroka kwa Bubble kutoka kwa kiwango cha juu - cha mnato wakati wa utupu wa jadi.
3. Kutawanyika kwa sekondari: Kuzuia kuzaliwa upya kwa Bubble
Tofauti na defoamers za kemikali, teknolojia ya ultrasonic sio tu defoams lakini pia hutawanya chembe kwenye slurry. Vibration ya ultrasonic na athari ya cavitation huvunja nyenzo yoyote inayotumika na wakala wa wakala wa kusisimua, na kuunda utawanyiko wa sare zaidi. Utawanyiko huu unapunguza "utupu" unaoundwa na ujumuishaji wa chembe. Voids hizi zinaweza kuvuta hewa kwa urahisi na kuunda Bubbles mpya. Utawanyiko sawa wa chembe hujaza voids hizi, kupunguza uwezekano wa kizazi cha Bubble cha sekondari kwenye chanzo. Hii inafanikisha athari mbili za "utawanyiko wa defoaming +," kuboresha ubora zaidi.
III. Manufaa ya msingi ya teknolojia ya ultrasonic defoaming
Ikilinganishwa na njia za jadi za defoaming, teknolojia ya ultrasonic inaonyesha faida kubwa za kiufundi katika defoaming ya betri, ambayo inaweza kufupishwa katika alama nne zifuatazo:
1. Ufanisi wa juu wa Defoaming na anuwai ya matumizi
Ultrasonic defoaming ina muda mfupi (kawaida matibabu moja huchukua dakika chache hadi zaidi ya dakika kumi, chini ya makumi ya dakika zinazohitajika kwa utupu wa utupu) na inaweza kuondoa Bubbles ndogo (pamoja na Bubbles za ukubwa) ambazo ni ngumu kuondoa na njia za jadi. Ikiwa ni ya chini - mnato anode slurry (kama vile slurry ya grafiti kwa lithiamu - ion betri), juu - mnato cathode slurry, au slurries zilizo na vifaa maalum vya kazi kama vile kaboni ngumu na nyeupe ya prussian kwa sodium - betri za ion, teknolojia ya ultrasonic inaleta defoaming bora. Slurries zinazotumika kutoka 100 hadi 10,000 MPa · s, kufunika mifumo ya slurry ya betri za sasa za kuhifadhi nishati. 2. Kijani na Uchafuzi - Bure, kuhakikisha utendaji wa betri
Ultrasonic defoaming ni njia ya kuficha ya mwili ambayo haitaji mawakala wa kemikali, kimsingi kuzuia athari mbaya ya mabaki ya wakala wa defoaming juu ya utendaji wa betri. Vipengele vya kikaboni katika defoamers za jadi za kemikali zinaweza kuguswa na vifaa vya elektroni au kutengana wakati wa baiskeli ya betri, kutoa gesi na kusababisha uharibifu wa uwezo. Teknolojia ya Ultrasonic, kwa upande mwingine, huvunja tu Bubbles bila kubadilisha muundo wa kemikali, na hivyo kuongeza utendaji wa betri na usalama wa betri. Kwa kuongezea, teknolojia hii haitoi maji machafu au gesi ya kutolea nje, ikilinganishwa na falsafa ya maendeleo ya "kijani kibichi" ya tasnia mpya ya nishati.
3. Utangamano wenye nguvu wa mchakato na ujumuishaji rahisi katika mistari ya uzalishaji
Vifaa vya ultrasonic defoaming ni sawa na vinaweza kuunganishwa kwa urahisi katika mistari ya uzalishaji wa utayarishaji wa betri iliyopo. Inaweza kutumika kama kitengo cha defoaming cha kusimama, kilichowekwa kati ya tank ya mchanganyiko wa laini na mashine ya mipako. Inaweza pia kuwa pamoja na kifaa cha kuchanganya kuunda mfumo wa "mchanganyiko + wa ultrasonic", kuwezesha utayarishaji wa wakati huo huo na defoaming. Kwa kuongezea, vigezo vya vifaa vya ultrasonic (kama frequency, nguvu, na wakati wa usindikaji) vinaweza kubadilishwa kwa usahihi kupitia mfumo wa kudhibiti kiotomatiki, kuruhusu mchakato wa defoaming kuboreshwa kulingana na uundaji na sifa za slurries tofauti (kama vile aina ya viungo, mnato, na yabisi yaliyomo), kurekebisha kwa mahitaji ya utengenezaji wa utengenezaji.
4. Gharama za uzalishaji zilizopunguzwa na uboreshaji wa uzalishaji
Kwa upande wa gharama ya muda mrefu ya kufanya kazi, defoming ya ultrasonic hutumia nishati kidogo kuliko utupu wa utupu (ambayo inahitaji kiwango cha juu cha utupu na hutumia nguvu nyingi), na huondoa ununuzi na gharama za kuongeza kemikali. Kwa upande wa utulivu wa uzalishaji, ultrasonic defoaming hutoa athari thabiti ya defoaming, iliyoathiriwa kidogo na tofauti za batch na mabadiliko katika joto la kawaida na unyevu. Hii inapunguza kiwango cha chakavu cha elektroni kinachosababishwa na upungufu kamili, kuboresha mavuno na utulivu wa mstari wa uzalishaji. Takwimu za maombi kutoka kwa wazalishaji wengine wa betri zinaonyesha kuwa utumiaji wa teknolojia ya ultrasonic defoaming imepunguza viwango vya kasoro ya elektroni kwa 30%- 50%, kuongezeka kwa maisha ya mzunguko wa betri (malipo ya 1c na kutokwa) na 10%- 15%, na kupunguza gharama ya uzalishaji kwa 8%- 12%.