¿Cuáles son las aplicaciones del sistema de pulverización ultrasónica en baterías de litio?

1. Aplicaciones en la preparación de electrodos

Como componente central que determina la densidad de energía de las baterías de litio, la uniformidad, densidad y consistencia del recubrimiento del electrodo positivo impactan directamente la capacidad, el ciclo de vida y la seguridad de la batería. La aplicación de la tecnología de pulverización ultrasónica en este proceso aborda principalmente problemas como el espesor desigual del recubrimiento, la aglomeración de partículas y el desperdicio de material asociado con la pulverización tradicional (como la pulverización con aire y la pulverización a presión).

•Mejora de la uniformidad del recubrimiento:Esta tecnología atomiza una suspensión compuesta de materiales activos (como óxido de litio y cobalto y grafito) mezclados con un agente conductor y un aglutinante en gotas de tamaño micrométrico-de tamaño controlable, que luego se aplican uniformemente al colector de corriente de lámina metálica. Esto ayuda a evitar problemas como los "efectos de borde" y el agrietamiento del recubrimiento que pueden ocurrir con los métodos de recubrimiento tradicionales, mejorando así la consistencia del espesor del electrodo.

•Lograr recubrimientos ultra-delgados:La pulverización ultrasónica puede producir recubrimientos extremadamente finos, lo que ayuda a reducir la resistencia interna de la batería y mejorar la eficiencia de la conducción de iones.

•Mejora de la utilización de materiales:Debido a la reducción de salpicaduras durante el proceso de pulverización, la utilización del material puede alcanzar más del 90 %, lo que reduce significativamente los costes de producción.

2. Aplicaciones en Separadores Funcionalizados

Como "barrera de seguridad" de las baterías de litio, los separadores deben poseer resistencia a altas-temperaturas, alta permeabilidad al aire y excelente conductividad iónica. La pulverización ultrasónica ofrece importantes ventajas en los revestimientos de funcionalización de separadores (como los revestimientos cerámicos y poliméricos):

•Revestimiento cerámico:Rociar uniformemente un recubrimiento cerámico o polimérico sobre la superficie de un separador a base de PP/PE-mejora significativamente la resistencia al calor del separador (los recubrimientos cerámicos pueden soportar temperaturas superiores a 200 grados), la humectabilidad del electrolito y la resistencia mecánica.

•Control preciso de la estructura del revestimiento:Esta tecnología permite un control preciso de la porosidad del recubrimiento y la distribución del tamaño de los poros, lo que ayuda a equilibrar la conductividad iónica con la capacidad de bloqueo de dendritas.

•Mejora de la seguridad:Las mejoras en el recubrimiento pueden suprimir eficazmente la contracción térmica del separador, prevenir cortocircuitos internos y mejorar la seguridad de la batería.

3. Aplicaciones ampliadas en otros enlaces clave

•Revestimiento protector de la pestaña:Se rocían revestimientos de polímeros-resistentes a electrolitos (como PVDF y PTFE) sobre la superficie de las pestañas (aluminio y cobre). La pulverización ultrasónica crea un revestimiento altamente denso y sin poros-, que previene eficazmente la corrosión del electrolito durante el ciclo y reduce la tasa de crecimiento de la resistencia interna.

•Revestimiento anticorrosión de la caja de la batería:La pulverización ultrasónica puede crear un revestimiento anticorrosión ultra-fino-para cajas de baterías prismáticas y cilíndricas (como las de aleación de aluminio y acero inoxidable). Este recubrimiento mantiene una construcción liviana al tiempo que mejora la resistencia al rocío salino, la humedad y el calor, extendiendo así la vida útil de la batería.

 

4. Resumen de las principales ventajas de la tecnología de pulverización ultrasónica en aplicaciones de baterías de litio

•Excelente calidad de recubrimiento:Las gotas atomizadas uniformes, la alta precisión del espesor del recubrimiento y la ausencia de poros o aglomerados mejoran la consistencia del rendimiento de la batería.

•Alta utilización de materiales:No se utiliza ningún flujo de aire de alta-presión durante el proceso de atomización, lo que aumenta la utilización del material al 85%-95% y reduce los costos de fabricación de la batería.

•Fuerte compatibilidad de procesos:Compatible con una variedad de lodos, incluidos lodos a base de agua-y de solventes-, y parámetros de pulverización controlables con precisión (frecuencia, caudal y distancia) para cumplir con los requisitos de recubrimiento de los diferentes componentes de la batería.

•Respetuoso con el medio ambiente:No se requiere aire a alta-presión, lo que reduce la evaporación de disolventes en un 30%-50%, en línea con la tendencia de fabricación con bajas emisiones de carbono en la industria de las baterías de litio.