Kif jintuża l-isprejjar ta 'atomizzazzjoni ultrasonika għall-kisi ta' l-insulazzjoni tat-tab tal-batterija?

Meta l-isprejjar ultrasoniku ta 'atomizzazzjoni jintuża għal kisi ta' insulazzjoni tat-tab tal-batterija, l-ewwel jaqbel u jittratta minn qabel materjali iżolanti xierqa, imbagħad jifforma film permezz ta 'proċess preċiż ta' atomizzazzjoni u depożizzjoni. Il-kontroll tal-parametri jista 'wkoll jiżgura l-kwalità tal-kisi, li jagħmilha adattata għall-produzzjoni fuq skala kbira-. Il-proċess speċifiku u d-dettalji huma kif ġej:

**Preparazzjoni u Adattament tal-Materjal Preliminari:** It-tabs tal-batterija huma l-aktar magħmula minn aluminju jew ram, li jeħtieġu l-għażla ta 'materjali iżolanti reżistenti għall-korrużjoni tal-elettroliti. Użati komunement huma slurries tal-polimeru bħal PVDF (polyvinylidene fluoride) u PTFE (polytetrafluoroethylene). Id-demel likwidu kompost li jkun fih binders u materjali iżolanti inorganiċi jistgħu jintużaw ukoll biex jipprevjenu l-korrużjoni tal-elettroliti tat-tabs.
**Pretrattament sussegwenti tad-demel likwidu:** Il-viskożità tal-materjal hija aġġustata għall-firxa adattata għall-atomizzazzjoni ultrasonika. It-tixrid ultrasoniku jelimina l-agglomerazzjoni tal-partiċelli fid-demel likwidu, jiżgura demel likwidu uniformi u stabbli, jipprevjeni l-imblukkar sussegwenti tar-ras tal-atomizzazzjoni, u jiggarantixxi d-densità tal-kisi.

Qabel il-kisi, il-wiċċ ta ' l-elettrodu għandu jitnaddaf biex jitneħħew iż-żejt, burrs, u impuritajiet oħra biex ma jħallihomx jaffettwaw l-adeżjoni bejn il-kisi u l-elettrodu u jitnaqqas ir-riskju ta ' falliment ta ' l-insulazzjoni. Fl-istess ħin, it-tagħmir tal-kisi ultrasoniku għandu jiġi debugged. Ibbażat fuq id-dimensjonijiet tal-elettrodu (bħall-wisa 'u l-ħxuna) u r-rekwiżiti tal-kisi, jintgħażel ras tal-atomizzazzjoni reżistenti għall-korrużjoni-, u sistema awtomatizzata ta' moviment bi tliet-assi jew driegħ robotiku jikkontrolla l-mogħdija tal-bexx. Il-frekwenza ultrasonika, ir-rata tal-bexx, u t-temperatura tas-sottostrat huma ssettjati minn qabel permezz ta 'sistema PLC tal-kompjuter biex tiġi żgurata l-eżattezza tal-bexx.

 

Atomizzazzjoni u Depożizzjoni Preċiża tal-Films: Id-demel likwidu iżolanti ttrattat minn qabel jiġi l-ewwel mitmugħ liż-żennuna tal-atomizzazzjoni ultrasonika permezz ta 'sistema ta' tmigħ. It-transducer taċ-ċeramika pjeżoelettrika ġewwa ż-żennuna jiġġenera vibrazzjonijiet mekkaniċi ta '-frekwenza għolja ta' 10-180kHz taħt eċitazzjoni tas-sinjali elettriċi ta '-frekwenza għolja. Din l-enerġija vibrazzjonali tiġi trasferita għall-wiċċ tad-demel likwidu, u tikkawża li d-demel likwidu jegħleb it-tensjoni tal-wiċċ u jinqasam f'mikro-qtar uniformi ta '1-50μm, li jifforma kon atomizzanti. Imbagħad, misjuqa minn gass trasportatur inert bħan-nitroġenu, dawn il-mikro-qtar huma trasportati b'mod direzzjonali lejn iż-żona magħżula tal-elettrodu tal-batterija. Dan il-proċess ta 'bexx mingħajr kuntatt jevita ħsara fiżika lit-tabs.

Wara li l-qtar jiġu ddepożitati fuq il-wiċċ tat-tab, is-solvent fid-demel likwidu jitneħħa permezz ta' tnixxif ta'-temperatura baxxa, li jifforma kisja iżolanti ħielsa minn pinhole-dens ħafna. Waqt il-bexx, parametri bħall-qawwa tal-atomizzazzjoni u r-rata tal-għalf jistgħu jiġu aġġustati biex jikkontrollaw l-iżball tal-ħxuna tal-kisi fi ħdan ± 5%, u jissodisfaw ir-rekwiżiti tal-kisi ultra-rqiq għall-insulazzjoni tat-tab. Fl-istess ħin, il-bexx ultrasoniku jikseb rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal ta' 85% -95%, inaqqas l-iskart tal-materjal ta 'insulazzjoni u jnaqqas l-ispejjeż tal-produzzjoni.

 

Għall-produzzjoni tal-massa fuq-skala kbira, disinn ta' firxa ta' żennuni b'ħafna- jista 'jintuża biex jinkiseb bexx ta' wisa-wisa ', li jakkomoda l-ipproċessar tal-lott ta' tabs ta 'speċifikazzjonijiet differenti. It-tagħmir jappoġġja wkoll bexx kontinwu ta '24-siegħa, u b'sistema ta' kontroll awtomatizzata, l-intervent manwali jitnaqqas. Dan jiżgura l-konsistenza tal-kisi tat-tab f'kull lott waqt il-produzzjoni tal-massa filwaqt li jtejjeb l-effiċjenza tal-produzzjoni, u jissodisfa l-ħtiġijiet tal-manifattura fuq skala kbira fl-industrija tal-batteriji.

 

L-isprejjar ta 'atomizzazzjoni ultrasoniku joffri vantaġġi ewlenin fl-applikazzjonijiet tal-kisi tat-tab tal-batterija, li jindirizza t-talbiet ewlenin tal-manifattura tal-batterija (sikurezza, konsistenza, kontroll tal-ispejjeż u skalabbiltà). Meta mqabbel ma 'bexx tradizzjonali (bexx bl-arja, bexx mingħajr arja bi pressjoni għolja), kisi ta' dip, u proċessi oħra, il-vantaġġi tiegħu huma aktar prominenti u faċilment applikabbli. L-ispjegazzjoni li ġejja, ibbażata fuq xenarji u data industrijali speċifiċi, turi dawn il-vantaġġi:

I. Uniformità u Ħxuna tal-Kisi Preċiżi u Kontrollabbli - Issolvi l-Punt tal-Uġigħ fil-Qofol ta' "Nuqqas ta' Insulazzjoni"
It-tabs tal-batterija (materjal tal-aluminju/ram, tipikament wiesa '3-20mm u ħxuna 0.1-0.3mm) jeħtieġu kisjiet iżolanti li huma ħielsa minn pinholes, m'għandhomx żoni mitlufa, u huma ħoxnin b'mod uniformi (tipikament 5-50μm). In-nuqqas li jinkiseb dan jista 'jwassal għal korrużjoni bejn it-tab u l-elettrolit, jew ċirkuwiti qosra bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi, li joħolqu perikli għas-sigurtà.

Vantaġġi ta 'Sprejjar ultrasoniku: Daqs uniformi tal-partiċelli atomizzati (kontrollabbli b'mod preċiż minn 1-50μm), l-ebda "aggregazzjoni ta' qtar" meta l-qtar jiddepożita fuq il-wiċċ tat-tab, u żball ta 'ħxuna tal-kisi Inqas minn jew ugwali għal ± 5% (meta mqabbel ma' ± 15% -20% għall-bexx bl-arja tradizzjonali). Jappoġġja "bexx lokalizzat preċiż", li jippermetti kisi biss fuq żoni kritiċi bħat-truf tat-tabs u ż-żoni tal-welding, tevita l-kisja li tkopri l-uċuħ ta 'kuntatt konduttivi tat-tabs (bħall-punti tal-iwweldjar bejn it-tabs u l-folji tal-elettrodi), telimina l-ħtieġa għal proċessi sussegwenti ta' inċiżjoni bil-laser.

Studju ta 'Każ: Manifattur ta' batterija tal-enerġija uża bexx ta 'demel likwidu iżolanti PVDF biex jipproduċi tabs tal-aluminju, li jeħtieġu ħxuna tal-kisi ta' 15±2μm. Il-bexx tal-arja tradizzjonali rriżulta f'daqs irregolari ta' qtar, li wassal għal 30% tat-tabs li juru "żoni lokalizzati ta' rqiq eċċessiv (<10μm)" or "localized areas of excessive thickness (>20μm). "Iż-żoni irqaq imsadda fi żmien 3 xhur ta 'immersjoni ta' l-elettroliti. Wara li qalbet għal bexx ta 'atomizzazzjoni ultrasonika, l-uniformità tal-ħxuna tal-kisi tjiebet għal 15±0.7μm, ir-rata ta' falliment tal-korrużjoni niżlet għal taħt 0.5%, u l-ħajja taċ-ċiklu tal-batterija żdiedet minn 1200 ċiklu għal 1500 ċiklu.

 

II. Sprejjar mingħajr-kuntatt + Formazzjoni ta' Film b'-Ħsara Baxxa – Protezzjoni tal-Integrità tal-Istruttura tat-Tab

It-tabs tal-batterija huma relattivament irqaq (speċjalment fil-batteriji tal-borża, fejn il-ħxuna tista 'tkun baxxa daqs 0.08mm). Metodi tradizzjonali ta 'kisi ta' kuntatt (bħal kisi tar-rombli) jew bexx bi pressjoni għolja -(pressjoni tal-impatt tal-fluss tal-arja > 0.3MPa) faċilment iwasslu għal deformazzjoni u tikmix tat-tab, li jaffettwaw is-siġillar tal-inkapsulament sussegwenti. Barra minn hekk, grif jew indentazzjonijiet fuq il-wiċċ tat-tab isiru punti ta 'konċentrazzjoni ta' stress, li potenzjalment jikkawżaw qsim waqt l-espansjoni u l-kontrazzjoni tal-batterija waqt l-iċċarġjar u l-ħatt.

Vantaġġi ta 'Sprejjar Ultrasoniku: Il-proċess ta' atomizzazzjoni jiddependi fuq vibrazzjoni ultrasonika (mingħajr impatt tal-fluss tal-arja bi pressjoni għolja -), u l-kunsinna ta 'qtar juża gass trasportatur ta' pressjoni baxxa - (pressjoni < 0.05MPa). Il-forza tal-impatt fuq it-tabs hija biss 1/10 ta 'dik tal-bexx tal-arja tradizzjonali, tevita kompletament id-deformazzjoni tat-tab.

Id-distanza tal-bexx tista 'tiġi aġġustata b'mod flessibbli (50-200mm), telimina l-ħtieġa għal kuntatt mill-qrib mal-wiċċ tat-tab u tnaqqas ir-riskju ta' frizzjoni u grif bejn iż-żennuna u t-tab.

Studju ta' Każ: Manifattur tal-batterija tal-litju tal-konsumatur li jipproduċi pakketti ta' ram artab-(0.1mm ħxuna) esperjenza rata ta' deformazzjoni tat-tab ta' 8% u rata ta' tnixxija ta' 3% wara l-inkapsulament meta uża kisi tradizzjonali tar-rombli. Wara li taqleb għal bexx ta 'atomizzazzjoni ultrasonika, ir-rata tad-deformazzjoni tat-tab niżlet għal taħt 0.3%, ir-rata ta' tnixxija kienet ikkontrollata sa 0.1%, u l-ħruxija tal-wiċċ tat-tab Ra < 0.2μm (li tissodisfa r-rekwiżiti għat-twaħħil adeżiv ta 'inkapsulament).

 

III. Użu Għoli tal-Materjal - Tnaqqis tal-ispiża ta 'Metalli Prezzjużi / Pejsts ta' Valur -Għoli Kisi iżolanti tat-tab tal-batterija komunement jużaw pejsts tal-polimeru bħal PVDF u PTFE, jew pejsts komposti li fihom trab taċ-ċeramika (bħal alumina). Xi applikazzjonijiet high-end jużaw pejsts komposti iżolanti konduttivi li fihom metalli prezzjużi bħall-fidda u n-nikil, li jirriżultaw fi spejjeż materjali ogħla (eż., pejst PVDF jiswa madwar 500 RMB/kg).

Vantaġġi tal-bexx ultrasoniku: Qtar atomizzat b'mod qawwi jelimina "ċpar li jtajru," u jikseb rata ta 'utilizzazzjoni tal-materjal ta' 85% -95% (meta mqabbel ma '30% -50% biss għall-bexx tal-arja tradizzjonali, b'ħela ta' materjal sinifikanti minħabba l-fluss tal-arja).

Il-veloċità tat-tmigħ (0.1-10 mL/min) tista 'tiġi kkontrollata b'mod preċiż permezz ta' sistema PLC, tadatta għar-rekwiżiti tal-kisi għal wisgħat ta 'tab differenti u tevita "kisi żejjed."

Studju ta 'Każ: Kumpanija tal-batteriji tal-enerġija tipproduċi 10 GWh ta' batteriji tal-litju kull sena, li teħtieġ il-kisi ta 'madwar 200 miljun tabs tal-aluminju. Kull tab teħtieġ 0.01 g ta 'demel likwidu iżolanti (użu teoretiku). Il-bexx tal-arja tradizzjonali jikkonsma 0.02-0.03g ta 'demel likwidu għal kull unità, li jammontaw għal 4-6 tunnellati fis-sena, bi spiża ta' 2-3 miljun RMB. Wara li taqleb għall-bexx ta 'atomizzazzjoni ultrasonika, il-konsum attwali tad-demel likwidu huwa biss 0.011-0.013g għal kull unità, li jammontaw għal 2.2-2.6 tunnellata fis-sena, inaqqas l-ispejjeż għal 1.1-1.3 miljun RMB, li jirriżulta fi ffrankar annwali ta' madwar 1 miljun RMB.

 

IV. Formazzjoni ta' Film ta'-Temperatura Baxxa + Kompatibilità qawwija - Adattat għal Materjali ta' Insulazzjoni Termosensittivi/Speċjali
Xi tabs tal-batterija high-end jeħtieġu materjali ta 'insulazzjoni termosensittivi (bħal slurries komposti PVDF li fihom elastomeri, b'reżistenza għat-temperatura Inqas minn jew ugwali għal 80 grad ) jew slurries korrużivi (bħal dispersjonijiet tal-fluworopolimer). Il-bexx termali tradizzjonali (li jeħtieġ tisħin għal aktar minn 100 grad) jista 'jikkawża dekompożizzjoni tal-materjal, u l-bexx ta' pressjoni għolja -suxxettibbli għal ħsara fit-tagħmir minħabba l-korrużjoni tad-demel likwidu taż-żennuni.

Vantaġġi tal-bexx ultrasoniku: L-atomizzazzjoni ultrasonika tiġġenera sħana biss permezz tal-vibrazzjoni, bit-temperatura taż-żona ta 'atomizzazzjoni Inqas minn jew ugwali għal 50 grad. Dan jippreserva l-elastiċità u l-proprjetajiet ta 'insulazzjoni ta' materjali sensittivi għas-sħana-, u jipprevjeni l-ksur tal-katina tal-polimeru.

 

Iż-żennuni jistgħu jkunu magħmula minn materjali reżistenti għall-korrużjoni-bħal PTFE, ċeramika, u Hastelloy, u huma kompatibbli ma 'slurries korrużivi li fihom fluworin jew aċidi dgħajfa u alkali, u jeliminaw ir-riskju ta' korrużjoni tat-tagħmir.

Studju ta' Każ: Kumpanija tal-batteriji tal-istat solidu-użat demel likwidu iżolanti elastiku li fih polyetheretherketone (PEEK) (reżistenza għat-temperatura Inqas minn jew ugwali għal 70 grad). Il-bexx termali tradizzjonali kkawża li d-demel likwidu jiddekomponi meta jissaħħan sa 120 grad, u naqqas ir-reżistenza tal-insulazzjoni tal-kisi minn 10¹²Ω għal 10⁸Ω. Il-bidla għal bexx ta 'atomizzazzjoni ultrasonika (formazzjoni ta' film fit-temperatura tal-kamra) żammet ir-reżistenza tal-insulazzjoni tal-kisi f'10¹²Ω, u l-modulu elastiku ssodisfa r-rekwiżiti għall-liwi tat-tab (l-ebda qsim wara 1000 liwja).