Equipo de pulverización ultrasónica de baterías de litio: potenciación de la precisión para una actualización de alta-calidad de la industria de las baterías de litio

La lógica de funcionamiento principal del equipo de pulverización ultrasónica de batería de litio es utilizar transductores cerámicos piezoeléctricos para convertir la energía eléctrica en vibraciones mecánicas de alta-frecuencia de 20 kHz-120 kHz. Mediante la fragmentación de ondas capilares, la suspensión de la batería de litio (electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito o suspensión de cerámica, etc.) se atomiza en microgotas uniformes de 1 a 50 μm. Luego, estas gotas se transportan suavemente a la superficie del sustrato a baja velocidad (<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 diferencia de los procesos tradicionales de pulverización con flujo de aire a alta-presión y recubrimiento con cuchillas, la pulverización ultrasónica depende completamente de la energía de vibración de alta-frecuencia para la atomización, lo que elimina la necesidad de un impacto de alta-presión. Esto evita defectos de recubrimiento causados ​​por aglomeración de gotas y salpicaduras, y permite un recubrimiento sin-contacto, protegiendo sustratos frágiles como colectores de corriente ultra-delgados (láminas de cobre y aluminio de menos de 6 μm) y separadores flexibles contra daños. Mientras tanto, al controlar con precisión parámetros como la amplitud ultrasónica, la velocidad de pulverización, la distancia de la boquilla y el caudal de la lechada, el espesor del recubrimiento se puede controlar a nivel de nanómetro a micrómetro, con un error de uniformidad del espesor menor o igual a ±2% y un error de uniformidad de la porosidad reducido a ±1%, logrando un efecto de control de precisión que es difícil de lograr con los procesos tradicionales.

Ventajas principales:

Calidad de recubrimiento superior, sentando una base sólida para el rendimiento de la batería Un recubrimiento uniforme y denso es un requisito previo fundamental para mejorar el rendimiento de las baterías de litio.

La pulverización ultrasónica atomiza la lechada en gotas uniformes de tamaño micrométrico-, lo que da como resultado un recubrimiento sin poros, aglomeración ni efectos de bordes. Esto evita eficazmente problemas como espesores de recubrimiento desiguales, grietas y recubrimientos perdidos que se encuentran en los procesos tradicionales, mejorando significativamente la consistencia de los electrodos y separadores. Por ejemplo, en el recubrimiento de electrodos, un recubrimiento uniforme puede acortar la ruta de migración de los iones de litio-, lo que reduce el tiempo de carga de la batería en más de un 30 % en comparación con los procesos tradicionales. En el revestimiento del separador, los revestimientos cerámicos controlados con precisión pueden mejorar la resistencia al calor del separador a más de 200 grados, suprimiendo eficazmente la contracción térmica a alta-temperatura y reduciendo el riesgo de cortocircuitos de la batería. Al mismo tiempo, se pueden lograr diseños de recubrimiento degradado mediante el ajuste de parámetros, como una capa superficial rica en manganeso-y una capa inferior rica en níquel-, lo que optimiza el rendimiento electroquímico de la batería y contribuye al desarrollo de baterías de alta.energía-.

(II) Alta utilización de materiales, logrando una situación beneficiosa-de reducción de costos y mejora de la eficiencia

Las suspensiones de baterías de iones de litio-a menudo contienen metales preciosos como cobalto, níquel y platino, así como materiales de alto-valor como grafeno y nanotubos de carbono. La pérdida de material afecta directamente los costos de producción. Los procesos de pulverización tradicionales sufren de una atomización desigual y fuertes salpicaduras, lo que da como resultado tasas de pérdida de lechada superiores al 15%. La pulverización ultrasónica, con sus capacidades precisas de atomización y deposición direccional, puede aumentar la utilización del material hasta un 85%-95%, lo que reduce significativamente el desperdicio de materiales valiosos. Esto es particularmente adecuado para recubrir soluciones catalíticas de alto-valor, lo que reduce significativamente los costos de producción empresarial. En la producción en masa a gran escala, esta ventaja puede traducirse en importantes beneficios económicos, ayudando a las empresas a generar una ventaja de costos en medio de una feroz competencia en el mercado.

(III) Fuerte compatibilidad de procesos, adaptación a diversas necesidades de producción

El equipo de pulverización ultrasónico de baterías de iones de litio-posee una flexibilidad de proceso extremadamente alta, es compatible con diversos sistemas de lodos, como lodos a base de agua-y de solventes-, y se adapta a las necesidades de recubrimiento de todos los componentes principales de las baterías de iones de litio-, incluidos el electrodo positivo, el electrodo negativo, el separador y las lengüetas. Ya sea el recubrimiento de suspensión activa de cátodos con alto contenido de níquel-y ánodos de silicio-carbono, el recubrimiento cerámico y la modificación del recubrimiento de polímero de los separadores, o el recubrimiento anticorrosión de las lengüetas y el recubrimiento protector de las carcasas, el equipo puede lograr un recubrimiento preciso mediante ajustes de parámetros. Al mismo tiempo, el equipo se adapta a diferentes escenarios, como investigación y desarrollo en laboratorio, producción piloto y producción industrial en masa, y cubre varios modelos, incluidos escritorio, escala piloto-y tipos de transportadores, logrando una cobertura completa-del proceso, desde la verificación de fórmulas hasta la producción a gran-escala.

(IV) Verde, respetuoso con el medio ambiente y altamente eficiente, alineado con las tendencias de desarrollo de la industria

En comparación con la pulverización tradicional a alta-presión, que requiere una gran cantidad de aire a alta-presión, la pulverización ultrasónica no requiere asistencia de flujo de aire a alta-presión, lo que reduce la evaporación de disolventes en un 30%-50% y reduce las emisiones de COV, alineándose con la tendencia de desarrollo de fabricación con bajas-carbono de la industria de baterías de litio. Además, el equipo adopta un diseño antiobstrucción y la atomización no depende de boquillas de pequeño diámetro-, lo que evita eficazmente el mantenimiento del tiempo de inactividad causado por la obstrucción de la lechada, reduce el tiempo de interrupción de la producción y mejora la eficiencia de la producción; junto con un dispositivo de recuperación de solventes, los costos ambientales se pueden reducir aún más, logrando un sistema de producción verde de circuito cerrado.

Aplicaciones principales:Cubriendo toda la cadena industrial de baterías de litio, potenciando la fabricación-de alta gama.

(I) Preparación de electrodos: mejora de la densidad de energía y la vida útil del ciclo de la batería

(II) Modificación del separador: fortalecimiento de la barrera de seguridad de la batería