Attrezzatura per spruzzatura a ultrasuoni per batterie al litio: potenziamento della precisione per un aggiornamento di alta-qualità del settore delle batterie al litio

La logica di funzionamento principale delle apparecchiature di spruzzatura con batterie al litio a ultrasuoni è quella di utilizzare trasduttori piezoelettrici in ceramica per convertire l'energia elettrica in vibrazioni meccaniche ad alta-frequenza di 20kHz-120kHz. Attraverso la frammentazione dell'onda capillare, l'impasto liquido della batteria al litio (elettrodo positivo, elettrodo negativo, elettrolita o impasto ceramico, ecc.) viene atomizzato in microgoccioline uniformi di 1-50 μm. Queste goccioline vengono quindi trasportate delicatamente sulla superficie del substrato a bassa velocità (<1m/s) by a low-pressure carrier gas. After drying and curing, a dense and uniform functional coating is formed. The entire process requires no high-pressure airflow assistance, fundamentally solving the pain points of traditional processes.

A differenza dei tradizionali processi di spruzzatura con flusso d'aria ad alta-pressione e di rivestimento delle lame, la spruzzatura a ultrasuoni si basa interamente sull'energia di vibrazione ad alta-frequenza per l'atomizzazione, eliminando la necessità di un impatto ad alta-pressione. Ciò evita difetti di rivestimento causati dall'agglomerazione di goccioline e dagli spruzzi e consente un rivestimento senza-contatto, proteggendo substrati fragili come collettori di corrente ultra-sottili (foglio di rame e foglio di alluminio inferiore a 6μm) e separatori flessibili da danni. Nel frattempo, controllando con precisione parametri quali l'ampiezza degli ultrasuoni, la velocità di spruzzatura, la distanza degli ugelli e la portata del liquame, lo spessore del rivestimento può essere controllato a livello da nanometro a micrometro, con un errore di uniformità dello spessore inferiore o uguale a ±2% e un errore di uniformità della porosità ridotto a ±1%, ottenendo un effetto di controllo di precisione difficile da ottenere con i processi tradizionali.

Vantaggi principali:

Qualità di rivestimento superiore, gettare basi solide per le prestazioni della batteria Un rivestimento uniforme e denso è un prerequisito fondamentale per migliorare le prestazioni delle batterie al litio.

La spruzzatura a ultrasuoni atomizza l'impasto liquido in goccioline uniformi di dimensioni micron-, creando un rivestimento privo di fori di spillo, agglomerazioni ed effetti sui bordi. Ciò evita efficacemente problemi quali spessore del rivestimento non uniforme, fessurazioni e rivestimenti mancanti riscontrati nei processi tradizionali, migliorando significativamente la consistenza degli elettrodi e dei separatori. Ad esempio, nel rivestimento degli elettrodi, un rivestimento uniforme può abbreviare il percorso di migrazione degli ioni di litio-, riducendo il tempo di ricarica della batteria di oltre il 30% rispetto ai processi tradizionali. Nel rivestimento del separatore, i rivestimenti ceramici controllati con precisione possono migliorare la resistenza al calore del separatore fino a oltre 200 gradi, sopprimendo efficacemente il restringimento termico alle alte-temperature e riducendo il rischio di cortocircuiti della batteria. Allo stesso tempo, è possibile ottenere progetti di rivestimento gradiente attraverso la regolazione dei parametri, come uno strato superficiale ricco di manganese-e uno strato inferiore ricco di nichel-, ottimizzando le prestazioni elettrochimiche della batteria e contribuendo allo sviluppo di batterie ad alta densità di-energia-.

(II) Elevato utilizzo dei materiali, raggiungimento di una situazione vantaggiosa-per riduzione dei costi e miglioramento dell'efficienza

I liquidi delle batterie agli ioni di litio-contengono spesso metalli preziosi come cobalto, nichel e platino, nonché materiali-di alto valore come grafene e nanotubi di carbonio. La perdita di materiale influisce direttamente sui costi di produzione. I processi di spruzzatura tradizionali soffrono di un'atomizzazione non uniforme e di forti schizzi, con conseguenti tassi di perdita di liquame superiori al 15%. La spruzzatura a ultrasuoni, con la sua precisa atomizzazione e capacità di deposizione direzionale, può aumentare l'utilizzo del materiale fino all'85%-95%, riducendo significativamente lo spreco di materiali preziosi. Ciò è particolarmente adatto per rivestire soluzioni catalitiche di alto-valore, riducendo significativamente i costi di produzione aziendale. Nella produzione di massa su larga scala, questo vantaggio può tradursi in significativi vantaggi economici, aiutando le imprese a creare un vantaggio in termini di costi in una feroce competizione di mercato.

(III) Forte compatibilità dei processi, adattamento alle diverse esigenze di produzione

L'attrezzatura per la spruzzatura a ultrasuoni per batterie agli ioni di litio- possiede una flessibilità di processo estremamente elevata, compatibile con vari sistemi di impasto liquido, come quelli a base di acqua-e solvente-, e adattabile alle esigenze di rivestimento di tutti i componenti principali delle batterie agli ioni di litio-, inclusi l'elettrodo positivo, l'elettrodo negativo, il separatore e le linguette. Che si tratti del rivestimento con impasto liquido attivo di catodi ad alto contenuto di-nichel e anodi di silicio-carbonio, della modifica del rivestimento ceramico e del rivestimento polimerico dei separatori o del rivestimento anti-corrosivo delle linguette e del rivestimento protettivo dei gusci, l'apparecchiatura può ottenere un rivestimento preciso attraverso la regolazione dei parametri. Allo stesso tempo, l'attrezzatura è adattabile a diversi scenari come ricerca e sviluppo in laboratorio, produzione pilota e produzione di massa industriale, coprendo vari modelli tra cui desktop, scala pilota e tipi di trasportatori, ottenendo la copertura completa del processo dalla verifica della formula alla produzione su larga scala.

(IV) Ecologico, rispettoso dell'ambiente e altamente efficiente, in linea con le tendenze di sviluppo del settore

Rispetto alla tradizionale spruzzatura ad alta-pressione che richiede una grande quantità di aria ad alta-pressione, la spruzzatura a ultrasuoni non richiede l'assistenza del flusso d'aria ad alta-pressione, riducendo l'evaporazione del solvente del 30%-50% e diminuendo le emissioni di COV, allineandosi con il trend di sviluppo della produzione a basso-carbonio del settore delle batterie al litio. Inoltre, l'apparecchiatura adotta un design che non-intasa e l'atomizzazione non si basa su ugelli di piccolo-diametro, evitando efficacemente i tempi di inattività della manutenzione causati dall'intasamento dei liquami, riducendo i tempi di interruzione della produzione e migliorando l'efficienza della produzione; abbinato a un dispositivo di recupero del solvente, i costi ambientali possono essere ulteriormente ridotti, ottenendo un sistema di produzione verde a circuito chiuso.

Applicazioni principali:Copre l'intera catena industriale delle batterie al litio, potenziando la produzione-di fascia alta.

(I) Preparazione degli elettrodi: miglioramento della densità energetica della batteria e della durata del ciclo

(II) Modifica del separatore: rafforzamento della barriera di sicurezza della batteria