چگونه پوشش اسپری اولتراسونیک می تواند تولید الکترود باتری را بهبود بخشد؟

با توسعه سریع وسایل نقلیه انرژی جدید، سیستم های ذخیره انرژی و لوازم الکترونیکی مصرفی، فناوری تولید باتری تقاضاهای بیشتری را برای عملکرد الکترودها ایجاد می کند. یکنواختی، کنترل ضخامت، استفاده از مواد و کیفیت رابط پوشش های الکترود مستقیماً بر چگالی انرژی، عمر چرخه و قوام باتری تأثیر می گذارد.

 

در فرآیندهای تولید الکترود سنتی، پوشش تیغه، روکش رول و پوشش شکافی به طور گسترده در تولید-در مقیاس بزرگ استفاده می‌شود. با این حال، برای پوشش دادن الکترودهای نازک{2}}لایه‌ای، لایه‌های کاربردی، تحقیقات آزمایشگاهی، مواد جدید باتری و بسترهای پیچیده، فناوری پاشش اتمیزه‌سازی اولتراسونیک به عنوان یک راه‌حل پوشش دقیق در حال ظهور است. پاشش اولتراسونیک به ویژه برای لایه‌های عملکردی نازک، فرمول‌بندی‌های با محتوای جامد کم تا متوسط، ساختارهای چندلایه و توسعه مواد پیشرفته باتری مناسب است، اما لزوماً جایگزین همه-روش‌های سنتی در مقیاس بزرگ برای الکترودهای-جامد- با محتوای بالا و ضخیم نمی‌شود.

 

کاربردهای اصلی پاشش اتمیزاسیون اولتراسونیک در الکترودهای باتری

1. پاشش مواد الکترود مثبت
از اسپری اتمیزه کردن اولتراسونیک می توان برای رسوب یکنواخت مواد فعال الکترود مثبت بر روی سطح کلکتورهای جریان مانند فویل آلومینیومی استفاده کرد. بسته به سیستم باتری و فرمول مواد، می توان از آن برای مواد مرتبط با فسفات آهن لیتیوم (LFP)، مواد کاتد سه تایی، پراکندگی کربن سیاه رسانا، گرافن و نانومواد کربن، چسباننده ها و افزودنی های کاربردی استفاده کرد. از طریق پاشش‌های چند لایه نازک، می‌توان به تدریج پوشش کاربردی مورد نظر را تشکیل داد و یکنواختی توزیع مواد در سطح زیرلایه را بهبود بخشید.

2. پاشش مواد الکترود منفی
برای گرافیت، مواد مبتنی بر سیلیکون{0} و سایر مواد آند جدید، می‌توان از اسپری اولتراسونیک برای ساخت الکترود آزمایشی و رسوب لایه عملکردی سطحی استفاده کرد. به ویژه در تحقیق در مورد آندهای کربن جدید سیلیکون-، کامپوزیت های گرافن و نانومواد، پاشش می تواند به رسوب مواد انعطاف پذیرتر و طراحی ساختار چندلایه کمک کند.

3. پوشش های کاربردی روی سطوح فویل مسی و آلومینیومی
فویل مس و فویل آلومینیوم معمولاً از مواد جمع کننده جریان در باتری های لیتیومی استفاده می شود. تجهیزات پاشش اولتراسونیک می‌توانند لایه‌های رسانا، پوشش‌های مواد کربنی، لایه‌های تقویت کننده چسبندگی، لایه‌های محافظ و لایه‌های رابط کاربردی را روی سطوح خود رسوب دهند.

4. پوشش کاربردی برای جداکننده باتری
علاوه بر پاشش مستقیم مواد الکترود، پاشش اتمیزاسیون اولتراسونیک همچنین می‌تواند برای عملکرد جداکننده‌های باتری، مانند پوشش‌های ذرات سرامیکی، لایه‌های کاربردی پلیمری، پوشش‌های اکسید گرافن، لایه‌های محافظ عایق، و لایه‌های رابط اصلاح‌شده نیز اعمال شود.

 

مزایای اصلی تجهیزات اسپری اتمیزاسیون اولتراسونیک

1. یکنواختی پوشش خوب
اتمیزاسیون اولتراسونیک می‌تواند قطرات کوچکی را تشکیل دهد که سپس اسکن شده و با استفاده از یک پلت فرم حرکتی دقیق اسپری می‌شوند و به مواد اجازه می‌دهد تا به طور یکنواخت روی سطح زیرلایه پوشانده شوند.

2. کنترل دقیق ضخامت را فعال می کند
این تجهیزات می توانند ضخامت پوشش نهایی را با کنترل سرعت جریان مایع، سرعت پاشش، تعداد اسپری ها، سرعت حرکت نازل، فاصله پاشش و دمای بستر تنظیم کنند.

3. کاهش ضایعات مواد
مواد باتری، به‌ویژه نانومواد، مواد الکترولیت جدید-حالت جامد و مواد فعال-با ارزش، معمولاً گران هستند. پاشش اولتراسونیک، از طریق تامین دقیق مایع و پاشش جهت دار، می تواند مواد را در مناطق تعیین شده رسوب دهد، در نتیجه به کاهش مصرف مواد در طول فرآیند تحقیق و توسعه کمک می کند.

4. مناسب برای بسترهای پیچیده
علاوه بر فویل‌های مسطح سنتی و آلومینیومی، اسپری اولتراسونیک این پتانسیل را دارد که روی ساختارهای متخلخل و سطوح پیچیده نیز اعمال شود.

 

برای کدام نوع باتری مناسب است؟

فناوری پاشش اتمیزه کردن اولتراسونیک را می توان برای تحقیق و توسعه و توسعه فرآیند در زمینه های زیر به کار برد:

• باتری لیتیوم-

• باتری های حالت جامد

• باتری یون سدیم

• باتری های لیتیوم فلزی

• الکترودهای مرتبط با پیل سوختی

• باتری های انعطاف پذیر

• باتری میکرو

• باتری های ساختاری

• تحقیق و توسعه مواد ذخیره انرژی جدید

 

ارزش کاربرد RPS{0}}تجهیزات پاشش التراسونیک SONIC در صنعت باتری

تجهیزات پاشش اتمیزه کردن اولتراسونیک RPS{0}}SONIC را می توان بر اساس مواد مختلف باتری و الزامات فرآیند پیکربندی کرد. از طریق نازل های اولتراسونیک، سیستم های تامین مایعات دقیق، سکوهای حرکتی خودکار و سیستم های گرمایش، می توان به پاشش خودکار و یکنواخت مواد الکترود دست یافت.

 

تجهیزات را می توان برای موارد زیر استفاده کرد:

• پاشش مواد الکترود مثبت برای باتری

• پاشش مواد الکترود منفی برای باتری ها

• پوشش سطوح فویل مسی و آلومینیومی

• پاشش مواد کربن رسانا

• پوشش گرافن و نانومواد کربنی

• پوشش کاربردی جداکننده های باتری

• تهیه لایه های نازک باتری{0} حالت جامد

• پوشش های کاربردی چند لایه و گرادیان

• آزمایش آزمایشی و آزمایشی-مقیاس مواد جدید باتری