Thiết bị phun pin lithium siêu âm: Trao quyền chính xác để nâng cấp chất lượng-cao của ngành công nghiệp pin lithium

Logic hoạt động cốt lõi của thiết bị phun pin lithium siêu âm là sử dụng bộ chuyển đổi gốm áp điện để chuyển đổi năng lượng điện thành các rung động cơ học tần số cao-20kHz-120kHz. Thông qua sự phân mảnh sóng mao dẫn, bùn pin lithium (điện cực dương, điện cực âm, chất điện phân hoặc bùn gốm, v.v.) được nguyên tử hóa thành các giọt siêu nhỏ đồng nhất có kích thước 1-50μm. Những giọt này sau đó được vận chuyển nhẹ nhàng đến bề mặt chất nền ở tốc độ thấp (<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.

Không giống như các quy trình phun luồng khí-áp suất cao và phủ lưỡi cắt truyền thống, phun siêu âm hoàn toàn dựa vào năng lượng rung động tần số-cao để phun nguyên tử, loại bỏ nhu cầu tác động-áp suất cao. Điều này tránh các khuyết tật của lớp phủ do sự kết tụ và bắn tung tóe của các giọt nước, đồng thời cho phép lớp phủ không-tiếp xúc, bảo vệ các chất nền mỏng manh như bộ thu dòng điện siêu mỏng (lá đồng và lá nhôm dưới 6μm) và các bộ phân tách linh hoạt khỏi hư hỏng. Trong khi đó, bằng cách kiểm soát chính xác các thông số như biên độ siêu âm, tốc độ phun, khoảng cách vòi phun và tốc độ dòng bùn, độ dày lớp phủ có thể được kiểm soát ở mức nanomet đến micromet, với sai số độ đồng đều độ dày Nhỏ hơn hoặc bằng ±2% và sai số độ đồng đều độ xốp giảm xuống ±1%, đạt được hiệu quả kiểm soát chính xác mà các quy trình truyền thống khó đạt được.

Ưu điểm cốt lõi:

Chất lượng lớp phủ vượt trội, tạo nền tảng vững chắc cho hiệu suất của pin Lớp phủ đồng nhất và dày đặc là điều kiện tiên quyết cốt lõi để cải thiện hiệu suất của pin lithium.

Quá trình phun siêu âm sẽ nguyên tử hóa bùn thành các giọt có kích thước- micron đồng nhất, tạo ra một lớp phủ không có lỗ kim, sự kết tụ và hiệu ứng cạnh. Điều này tránh được một cách hiệu quả các vấn đề như độ dày lớp phủ không đồng đều, vết nứt và lớp phủ bị thiếu trong các quy trình truyền thống, cải thiện đáng kể tính nhất quán của các điện cực và thiết bị phân tách. Ví dụ: trong lớp phủ điện cực, lớp phủ đồng nhất có thể rút ngắn đường di chuyển ion lithium-, giảm hơn 30% thời gian sạc pin so với các quy trình truyền thống. Trong lớp phủ dải phân cách, lớp phủ gốm được kiểm soát chính xác có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt của dải phân cách lên hơn 200 độ, ngăn chặn hiệu quả sự co ngót do nhiệt-ở nhiệt độ cao và giảm nguy cơ đoản mạch của pin. Đồng thời, có thể đạt được các thiết kế lớp phủ chuyển màu thông qua việc điều chỉnh tham số, chẳng hạn như lớp bề mặt giàu mangan-và lớp đáy giàu niken{10}}, tối ưu hóa hiệu suất điện hóa của pin và góp phần phát triển pin mật độ{11}năng lượng{12}}cao.

(II) Sử dụng vật liệu cao, đạt được tình huống thắng-thắng nhờ giảm chi phí và cải thiện hiệu quả

Bùn đặc của pin lithium{0}}ion thường chứa các kim loại quý như coban, niken và bạch kim cũng như các vật liệu có giá trị-cao như graphene và ống nano cacbon. Thất thoát nguyên vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí sản xuất. Các quy trình phun truyền thống gặp phải tình trạng nguyên tử hóa không đồng đều và bắn tung tóe nghiêm trọng, dẫn đến tỷ lệ thất thoát bùn vượt quá 15%. Phun siêu âm, với khả năng phun sương chính xác và định hướng, có thể tăng hiệu suất sử dụng vật liệu lên 85%-95%, giảm đáng kể sự lãng phí các vật liệu có giá trị. Điều này đặc biệt thích hợp để phủ các giải pháp xúc tác có giá trị cao,{11}giúp giảm đáng kể chi phí sản xuất của doanh nghiệp. Trong sản xuất hàng loạt quy mô lớn, lợi thế này có thể chuyển thành lợi ích kinh tế đáng kể, giúp doanh nghiệp xây dựng lợi thế về chi phí trong cuộc cạnh tranh khốc liệt trên thị trường.

(III) Khả năng tương thích quy trình mạnh mẽ, thích ứng với nhu cầu sản xuất đa dạng

Thiết bị phun pin lithium{0}}ion siêu âm sở hữu tính linh hoạt trong quy trình cực kỳ cao, tương thích với nhiều hệ thống bùn khác nhau chẳng hạn như bùn-dựa trên nước và dung môi{2}}, đồng thời có thể thích ứng với nhu cầu lớp phủ của tất cả các thành phần cốt lõi của pin lithium-ion, bao gồm điện cực dương, điện cực âm, dải phân cách và tab. Cho dù đó là lớp phủ bùn hoạt tính của cực âm niken-cao và cực dương cacbon-silicon, lớp phủ gốm và lớp phủ polyme cải tiến của các dải phân cách hay lớp phủ chống ăn mòn-của các tab và lớp phủ bảo vệ của vỏ, thiết bị đều có thể đạt được lớp phủ chính xác thông qua việc điều chỉnh thông số. Đồng thời, thiết bị có khả năng thích ứng với nhiều tình huống khác nhau, chẳng hạn như hoạt động R&D trong phòng thí nghiệm, sản xuất thử nghiệm và sản xuất hàng loạt công nghiệp, bao gồm nhiều mô hình khác nhau bao gồm cả máy tính để bàn, quy mô{9}}thử nghiệm và các loại băng tải, đạt được phạm vi-quy trình đầy đủ từ xác minh công thức đến sản xuất{11}quy mô lớn.

(IV) Xanh, thân thiện với môi trường và hiệu quả cao, phù hợp với xu hướng phát triển ngành

So với việc phun-áp suất cao truyền thống cần một lượng lớn không khí-áp suất cao, thì việc phun siêu âm không cần hỗ trợ luồng khí-áp suất cao, giảm sự bay hơi dung môi xuống 30%-50% và giảm lượng khí thải VOC, phù hợp với xu hướng phát triển sản xuất carbon thấp-của ngành công nghiệp pin lithium. Hơn nữa, thiết bị sử dụng thiết kế không-tắc nghẽn và quá trình phun sương không phụ thuộc vào vòi phun có đường kính-nhỏ, giúp tránh hiệu quả việc bảo trì trong thời gian ngừng hoạt động do tắc nghẽn bùn, giảm thời gian gián đoạn sản xuất và nâng cao hiệu quả sản xuất; kết hợp với thiết bị thu hồi dung môi, chi phí môi trường có thể giảm hơn nữa, đạt được hệ thống sản xuất xanh khép kín.

Các ứng dụng cốt lõi:Bao trùm toàn bộ chuỗi ngành công nghiệp pin lithium, hỗ trợ ngành sản xuất{0}}cao cấp.

(I) Chuẩn bị điện cực: Cải thiện mật độ năng lượng và tuổi thọ của pin

(II) Sửa đổi dải phân cách: Tăng cường rào cản an toàn cho pin