Care sunt aplicațiile sistemului de pulverizare cu ultrasunete în bateriile cu litiu?

1. Aplicații în pregătirea electrozilor

Fiind componenta centrală care determină densitatea energetică a bateriilor cu litiu, uniformitatea, densitatea și consistența stratului electrod pozitiv influențează direct capacitatea, durata de viață și siguranța bateriei. Aplicarea tehnologiei de pulverizare cu ultrasunete în acest proces abordează în primul rând probleme precum grosimea neuniformă a stratului, aglomerarea particulelor și deșeurile de material asociate cu pulverizarea tradițională (cum ar fi pulverizarea cu aer și pulverizarea sub presiune).

• Îmbunătățirea uniformității acoperirii:Această tehnologie atomizează o suspensie constând din materiale active (cum ar fi oxidul de litiu cobalt și grafitul) amestecate cu un agent conductiv și liant în picături de dimensiunea micron-de dimensiune controlabilă, care sunt apoi aplicate uniform pe colectorul de curent din folie metalică. Acest lucru ajută la evitarea problemelor precum „efectele de margine” și fisurarea acoperirii care pot apărea cu metodele tradiționale de acoperire, îmbunătățind astfel consistența grosimii electrodului.

•Obținerea de acoperiri ultra-subțiri:Pulverizarea cu ultrasunete poate produce acoperiri extrem de subțiri, care ajută la reducerea rezistenței interne a bateriei și la îmbunătățirea eficienței conducției ionice.

• Îmbunătățirea utilizării materialelor:Datorită stropirii reduse în timpul procesului de pulverizare, utilizarea materialului poate ajunge la peste 90%, reducând semnificativ costurile de producție.

2. Aplicații în Separatoare funcționalizate

Ca „barieră de siguranță” a bateriilor cu litiu, separatoarele trebuie să aibă rezistență ridicată la temperatură-, permeabilitate ridicată la aer și conductivitate ionică excelentă. Pulverizarea cu ultrasunete oferă avantaje semnificative în acoperirile de funcționalizare a separatorului (cum ar fi acoperirile ceramice și polimerice):

•Acoperire ceramică:Pulverizarea uniformă a unei acoperiri ceramice sau polimerice pe suprafața unui separator pe bază de PP/PE-îmbunătățește semnificativ rezistența la căldură a separatorului (acoperirile ceramice pot rezista la temperaturi care depășesc 200 de grade), umectarea electrolitului și rezistența mecanică.

• Controlul precis al structurii de acoperire:Această tehnologie permite controlul precis al porozității acoperirii și al distribuției mărimii porilor, ajutând la echilibrarea conductivității ionilor cu capacitatea de blocare a dendritelor.

• Îmbunătățirea siguranței:Îmbunătățirile acoperirii pot suprima în mod eficient contracția termică a separatorului, pot preveni scurtcircuitele interne și pot spori siguranța bateriei.

3. Aplicații extinse în alte legături cheie

•Acoperire de protecție a filetului:Acoperirile polimerice rezistente la electroliți-(cum ar fi PVDF și PTFE) sunt pulverizate pe suprafața urechilor (aluminiu și cupru). Pulverizarea cu ultrasunete creează o acoperire foarte densă, fără găuri-, prevenind eficient coroziunea electroliților în timpul ciclării și reducând rata de creștere a rezistenței interne.

•Acoperire anti-coroziune a carcasei bateriei:Pulverizarea cu ultrasunete poate crea o acoperire ultra-anti-corozivă pentru carcasele bateriilor prismatice și cilindrice (cum ar fi aliajul de aluminiu și oțelul inoxidabil). Acest înveliș menține construcția ușoară, îmbunătățește în același timp rezistența la pulverizare de sare, umiditate și căldură, prelungind astfel durata de viață a bateriei.

 

4. Rezumatul avantajelor principale ale tehnologiei de pulverizare cu ultrasunete în aplicațiile bateriilor cu litiu

•Calitate excelentă a acoperirii:Picăturile atomizate uniforme, precizia mare a grosimii stratului de acoperire și lipsa orificiilor sau aglomeratelor îmbunătățesc consistența performanței bateriei.

• Utilizare ridicată a materialului:În timpul procesului de atomizare, nu este utilizat nici un flux de aer cu presiune înaltă{0}, crescând utilizarea materialului la 85%-95%, reducând costurile de producție a bateriei.

• Compatibilitate puternică cu procesele:Compatibil cu o varietate de șlamuri, inclusiv șlamuri pe bază de apă-și solvenți-, și parametri de pulverizare controlați cu precizie (frecvență, debit și distanță) pentru a îndeplini cerințele de acoperire ale diferitelor componente ale bateriei.

• Prietenos cu mediul:Nu este nevoie de aer cu presiune înaltă-, reducând evaporarea solventului cu 30%-50%, aliniindu-se cu tendința de producție cu emisii scăzute de carbon din industria bateriilor cu litiu.