نقش یک کف‌زدا فراصوتی در گاززدایی از دوغاب باتری چیست؟

یک دستگاه پاک کننده فوم فوق صوتی چه نقشی در پاک کردن گازهای باتری دارد؟

در طول فرآیند تخلیه گاز، یک دستگاه تخلیه فوم با استفاده از عمل فیزیکی از سونوگرافی با فرکانس بالا به طور موثر حباب های کوچک گیر افتاده در آب رس را از بین می برد.این برای عملکرد باتری و ثبات تولید بسیار مهم استمکانیسم خاص عمل و ارزش اصلی آن به شرح زیر است:

1مکانیسم اصلی برای آب کردن حباب ها
مواد خمیر باتری (مانند مواد خمیر الکترود مثبت و منفی باتری های لیتیوم یون) از ترکیبی از مواد فعال، عوامل رسانا، واسطه ها و حلال ها تشکیل شده اند.هوا می تواند به راحتی در هنگام مخلوط کردن و انتقال وارد شود، شکل دادن به حباب هایی که از میکرومتر تا میلی متر اندازه دارند.

اثر کششی: نابودی حباب
هنگامی که امواج فوق صوتی (معمولاً با فرکانس 20kHz تا 100kHz) از طریق مواد خمیر پخش می شوند، لرزش فرکانس بالا را در محیط ایجاد می کنند.ایجاد نوسانات فشار دوره ای در اطراف حباب هادر طول فاز فشار منفی امواج صوتی، حباب ها کشش می یابند و گسترش می یابند.حباب ها به شدت فشرده می شوند و بلافاصله شکسته می شوند (اثر حفاری)، آزاد کردن گاز گیر افتاده در حباب ها به سطح خمیر و در نهایت فرار از سیستم.

برای حباب های کوچک (به ویژه حباب هایی با قطر کمتر از 50μm که با تخلیه گازی خلاء سنتی دشوار است)ارتعاشات فرکانس بالا از سونوگرافی می تواند به طور مستقیم تنش سطحی حباب ها را بشکنند، باعث می شود که آنها به حباب های بزرگتر تبدیل شوند که شناور شدن و اخراج آنها آسان تر است.

لرزش باعث مهاجرت حباب می شود
لرزش های مکانیکی از سونوگرافی باعث محرک میکروسکوپی در سراسر خمیر می شود که حباب ها را به سطح می کشاند و حرکت آنها را به سمت بالا تسریع می کند.جلوگیری از گیر کردن آنها در مواد خمیر یا گیر کردن آنها بین ذرات جامد.

۲. نقش حیاتی در آب پاشی باتری

بهبود کیفیت پوشش الکترود
حباب های باقیمانده در مواد خمیر می تواند باعث ایجاد سوراخ های فلزی، حفره ها و پوشش نامناسب روی سطح الکترود در طول فرآیند پوشش شود و بر سازگاری الکترود تأثیر بگذارد.از بین بردن گاز با استفاده از امواج فوق صوتی باعث یک پوشش یکنواخت تر و متراکم می شود، کاهش خطر از بین رفتن ظرفیت یا فرار حرارتی ناشی از غلظت جریان محلی در طول شارژ و تخلیه.

تضمین خواص مکانیکی الکترود
حباب ها می توانند پیوند بین مواد الکترود و کلکتور جریان (مانند مس یا ورق آلومینیوم) را تضعیف کنند و منجر به از دست دادن پودر و ترک شدن در طول رول و برش شود.بعد از گاز زداییدر این حالت، باندر در مواد خمیر به طور مساوی تر توزیع می شود و چسبندگی بین مواد فعال و کلکتور جریان را افزایش می دهد و مقاومت مکانیکی الکترود را بهبود می بخشد.

بهینه سازی عملکرد الکتروشیمی باتری

حباب ها می توانند مانع از مهاجرت یون های لیتیوم در الکترود شوند و مقاومت داخلی باتری را افزایش دهند و کارایی شارژ و تخلیه را کاهش دهند.

حباب های باقیمانده می توانند به دلیل تغییرات حجم در طول چرخه به ساختار الکترود آسیب برسانند و عمر چرخه باتری را کوتاه کنند.از بین بردن گاز از طریق ماوراء الصوت می تواند این خطر را کاهش دهد و ثبات ظرفیت باتری و عملکرد نرخ را بهبود بخشد.

سازگاری با نیاز به گاز زدایی خمیرهای با لزوم بالا
مواد خمیر باتری (به ویژه مواد خمیر کاتد با نیکل بالا و مواد خمیر آنود مبتنی بر سیلیکون) به طور معمول دارای واسکوزیتهای بالا هستند.باعث ناکارآمدی تخلیه گاز خلاء سنتی می شود (بلبله ها برای شکستن محیط چسبناک و شناور شدن به سمت بالا تلاش می کنند)اثر حفاری از سونوگرافی می تواند به طور مستقیم در داخل خمیر عمل کند، به طور موثر حباب ها را حتی در سیستم های با لزگی بالا شکسته و کمبودهای گاز زدایی خلاء را جبران کند.

III. مزایای همبستگی با روش های سنتی تخلیه گاز
در تولید مواد خمیر باطری، دستگاه های تخلیه گاز از طریق ماژول های فوق صوتی اغلب در ترکیب با تخلیه گاز در خلاء، تخلیه گاز با تحریک مکانیکی،و روش های دیگر برای تشکیل یک "فرایندهای گاز زدایی ترکیبی":

محیط خلاء تفاوت فشار بین داخل و خارج حباب ها را کاهش می دهد و گسترش آنها را ترویج می دهد.
موج فوق صوتی به طور خاص حباب های کوچک و آنهایی که توسط ذرات گنجانده شده است را از بین می برد. این دو روش با هم می توانند محتوای گاز در مواد خمیر را به کمتر از 0.1٪ کاهش دهند.با توجه به الزامات تولید باتری های با دقت بالا (مانند باتری های قدرت و باتری های جامد).

خلاصه
دستگاه های تخلیه گاز با استفاده از ارتعاش با فرکانس بالا و اثرات حفاری، حباب های کوچکی را در آبسردگی باتری به دقت تجزیه می کنند. نقش اصلی آنها بهبود یکنواخت بودن آبسردگی است.تضمین کیفیت الکترود، و عملکرد الکتروشیمی باتری را بهینه سازی می کنند. آنها تجهیزات کلیدی برای اطمینان از سازگاری محصول و قابلیت اطمینان در تولید باتری هستند،و به ویژه برای گاز زدایی با لزگی بالا مناسب هستند، تقاضا برای مواد جدید باتری.