Que papel desempenha um desespumador ultrasônico na descarga de lodo de bateria?

Que papel desempenha um desespumador ultrasônico na descarga de lodo de bateria?

Durante o processo de desgaseamento, um desespumante ultrasônico usa a ação física de ultra-som de alta frequência para remover eficientemente pequenas bolhas presas na lodo.Isto é crucial para o desempenho da bateria e estabilidade da produçãoO seu mecanismo específico de acção e os seus valores fundamentais são os seguintes:

1Mecanismo de base para desgaseamento de bolhas
As lulas de baterias (como as lulas de elétrodos positivos e negativos das baterias de íons de lítio) são compostas por uma mistura de materiais ativos, agentes condutores, ligantes e solventes.O ar pode entrar facilmente durante a mistura e o transporte, formando bolhas de dimensões que variam de micrómetros a milímetros.

Efeito de cavitação: Destruição da bolha
Quando as ondas ultra-sônicas (normalmente com uma frequência de 20 kHz a 100 kHz) se propagam através da lama, induzem vibrações de alta frequência no meio,gerando flutuações periódicas de pressão em torno das bolhasDurante a fase de pressão negativa da onda sonora, as bolhas são esticadas e expandidas.As bolhas são fortemente comprimidas e rompem instantaneamente (efeito de cavitação), liberando o gás preso dentro das bolhas para a superfície da lama e, finalmente, escapando do sistema.

Para bolhas minúsculas (especialmente aquelas com um diâmetro inferior a 50 μm, que são difíceis de remover com a desgaseificação a vácuo tradicional),as vibrações de alta frequência do ultra-som podem quebrar diretamente a tensão superficial das bolhas, fazendo com que eles se unam em bolhas maiores que são mais fáceis de flutuar e expulsar.

A vibração promove a migração das bolhas
As vibrações mecânicas do ultra-som criam convecção microscópica em toda a lama, conduzindo bolhas para a superfície e acelerando o seu movimento para cima,evitar que fiquem presos na lama ou entre partículas sólidas.

II. Papel crítico na lama de bateria

Melhoria da qualidade do revestimento dos eletrodos
As bolhas residuais na lama podem causar furos, buracos e revestimento desigual na superfície do eletrodo durante o processo de revestimento, afetando a consistência do eletrodo.A descarga por ultra-som resulta num revestimento mais uniforme e denso, reduzindo o risco de declínio da capacidade ou fuga térmica causada pela concentração de corrente localizada durante a carga e descarga.

Garantir as propriedades mecânicas dos elétrodos
As bolhas podem enfraquecer a ligação entre o material do eletrodo e o coletor de corrente (como cobre ou folha de alumínio), levando à perda de pó e rachaduras durante a rolagem e corte.Após desgaseamento, o aglutinante na lama é mais uniformemente distribuído, aumentando a adesão entre o material ativo e o colector de corrente e melhorando a resistência mecânica do eléctrodo.

Otimização do desempenho eletroquímico da bateria

As bolhas podem obstruir a migração de íons de lítio no eletrodo, aumentando a resistência interna da bateria e reduzindo a eficiência de carga e descarga.

As bolhas residuais podem danificar a estrutura do eletrodo devido a alterações de volume durante o ciclo, reduzindo a vida útil da bateria.Desgaseamento por ultra-som pode reduzir este risco e melhorar a estabilidade da capacidade da bateria e desempenho da taxa.

Adaptação às necessidades de desgaseamento de lodos de alta viscosidade
As lulas de baterias (especialmente as lulas de cátodos com elevado teor de níquel e as lulas de ânodo à base de silício) têm tipicamente viscosidades elevadas,tornando ineficiente a desgaseificação por vácuo tradicional (bolhas lutam para atravessar o meio viscoso e flutuam para cima)O efeito de cavitação do ultra-som pode agir directamente no interior da lama, quebrando eficazmente as bolhas mesmo em sistemas de alta viscosidade e compensando as deficiências do desgaseamento a vácuo.

III. Vantagens sinérgicas com os métodos tradicionais de desgaseamento
Na produção de lulas de bateria, as máquinas de desgaseamento por ultra-som são frequentemente utilizadas em conjunto com o desgaseamento a vácuo, o desgaseamento por agitação mecânica,e outros métodos para formar um "processo combinado de desgaseamento":

O ambiente de vácuo reduz o diferencial de pressão entre o interior e o exterior das bolhas, promovendo a sua expansão;
A onda ultra-sônica destrói especificamente pequenas bolhas e aquelas encapsuladas por partículas.satisfazer os requisitos de produção de baterias de alta precisão (como baterias de potência e baterias de estado sólido).

Resumo
As máquinas de desgaseamento ultra-sônico usam vibrações de alta frequência e efeitos de cavitação para quebrar com precisão pequenas bolhas na lama da bateria.assegurar a qualidade dos eletrodosSão equipamentos essenciais para garantir a consistência e a fiabilidade dos produtos na produção de baterias,e são particularmente adequados para desgaseamento de alta viscosidade, exigindo novas lixeiras de baterias.