Як ультразвукове розпилення може покращити виробництво електродів акумуляторів?

Зі швидким розвитком нових енергетичних транспортних засобів, систем накопичення енергії та побутової електроніки технологія виробництва акумуляторів висуває дедалі вищі вимоги до характеристик електродів. Рівномірність, контроль товщини, використання матеріалу та якість інтерфейсу покриттів електродів безпосередньо впливають на щільність енергії батареї, термін служби та консистенцію.

 

У традиційних процесах виробництва електродів у великомасштабному-виробництві широко використовуються покриття леза, покриття валиком і покриття пазами. Однак для покриття тонкоплівкових електродів, функціональних шарів, лабораторних досліджень, нових матеріалів для акумуляторів і складних підкладок технологія ультразвукового розпилення стає важливим рішенням для точного покриття. Ультразвукове напилення особливо підходить для тонких функціональних шарів, складів із низьким і середнім вмістом твердої речовини, багатошарових структур і вдосконаленої розробки матеріалів для акумуляторів, але воно не обов’язково замінює всі широкомасштабні-традиційні процеси покриття для товстих електродів із високим-вмістом-твердої речовини.

 

Основні застосування ультразвукового розпилення в електродах акумуляторів

1. Напилення матеріалу позитивного електрода
Ультразвукове розпилення можна використовувати для рівномірного нанесення активних матеріалів позитивного електрода на поверхню струмоприймачів, таких як алюмінієва фольга. Залежно від системи батареї та складу матеріалу, його можна використовувати для матеріалів, пов’язаних із фосфатом літію і заліза (LFP), потрійних катодних матеріалів, електропровідних дисперсій сажі, графену та вуглецевих наноматеріалів, зв’язуючих речовин і функціональних добавок. За допомогою багаторазового напилення тонких{2}}шарів можна поступово сформувати бажане функціональне покриття та покращити рівномірність розподілу матеріалу на поверхні основи.

2. Напилення матеріалу негативного електрода
Для матеріалів на основі графіту, кремнію та інших нових анодних матеріалів ультразвукове напилення можна використовувати для експериментального виготовлення електродів і осадження поверхневого функціонального шару. Зокрема, у дослідженнях нових кремнієвих-вуглецевих анодів, графенових композитів і наноматеріалів розпилення може допомогти досягти більш гнучкого осадження матеріалу та дизайну багатошарової структури.

3. Функціональні покриття на поверхні з мідної та алюмінієвої фольги
Мідна фольга та алюмінієва фольга зазвичай використовуються як струмоприймачі в літієвих батареях. Обладнання для ультразвукового розпилення може наносити на їхні поверхні провідні шари, покриття з вуглецевого матеріалу, шари, що сприяють адгезії, захисні шари та шари функціонального розділу.

4. Функціональне покриття для акумуляторного сепаратора
На додаток до безпосереднього напилення електродних матеріалів, ультразвукове розпилення також може бути застосоване для функціональності сепараторів акумуляторів, таких як покриття з керамічних частинок, полімерні функціональні шари, покриття з оксиду графену, ізоляційні захисні шари та модифіковані міжфазні шари.

 

Основні переваги обладнання для ультразвукового розпилення

1. Хороша однорідність покриття
Ультразвукове розпилення може утворювати крихітні краплі, які потім скануються та розпилюються за допомогою платформи з прецизійним рухом, що дозволяє більш рівномірно вкривати матеріал на поверхні підкладки.

2. Забезпечує точний контроль товщини
Обладнання може регулювати кінцеву товщину покриття, контролюючи швидкість потоку рідини, швидкість розпилення, кількість розпилень, швидкість руху сопла, відстань розпилення та температуру основи.

3. Зменшити матеріальні відходи
Матеріали для акумуляторів, особливо наноматеріали, нові твердотільні-електроліти та високо-цінні активні матеріали, як правило, дорогі. Ультразвукове розпилення за допомогою точної подачі рідини та спрямованого розпилення може осаджувати матеріали у визначених областях, тим самим допомагаючи зменшити споживання матеріалу під час процесу дослідження та розробки.

4. Підходить для складних субстратів
На додаток до традиційної плоскої мідної та алюмінієвої фольги, ультразвукове напилення має потенціал для застосування до пористих структур і складних поверхонь.

 

Для яких типів акумуляторів він підходить?

Технологія ультразвукового розпилення може бути застосована для досліджень і розробок і розробки процесів у таких областях:

• Літій{0}}іонний акумулятор

• Твердотільні акумулятори

• Натрієво-іонний акумулятор

• Металеві літієві батареї

• Електроди, пов'язані з паливними елементами

• Гнучкі батареї

• Мікро акумулятор

• Структурні батареї

• Дослідження та розробка нових матеріалів для зберігання енергії

 

Застосування ультразвукового обладнання RPS-SONIC для виробництва акумуляторів

Обладнання для ультразвукового розпилення RPS-SONIC можна налаштувати відповідно до різних матеріалів акумулятора та вимог процесу. Завдяки ультразвуковим соплам, прецизійним системам подачі рідини, автоматичним платформам руху та системам нагрівання він може досягти автоматизованого та рівномірного розпилення електродних матеріалів.

 

Обладнання можна використовувати для:

• Напилення матеріалів позитивних електродів для акумуляторів

• Напилення матеріалів для негативних електродів для акумуляторів

• Покриття поверхонь з мідної та алюмінієвої фольги

• Напилення струмопровідних вуглецевих матеріалів

• Покриття з графену та вуглецевих наноматеріалів

• Функціональне покриття сепараторів батарей

• Підготовка тонких плівок-твердотільного акумулятора

• Багатошарові та градієнтні функціональні покриття

• Експериментальне та пілотне-масштабне тестування нових матеріалів для акумуляторів