Com pot el recobriment d'esprai ultrasònic millorar la fabricació d'elèctrodes de la bateria?

Amb el ràpid desenvolupament de nous vehicles d'energia, sistemes d'emmagatzematge d'energia i electrònica de consum, la tecnologia de fabricació de bateries exigeix ​​cada cop més el rendiment dels elèctrodes. La uniformitat, el control del gruix, la utilització del material i la qualitat de la interfície dels recobriments d'elèctrodes afecten directament la densitat d'energia, la vida del cicle i la consistència de la bateria.

 

En els processos tradicionals de fabricació d'elèctrodes, el recobriment de fulles, el recobriment de rotlles i el recobriment de ranures s'utilitzen àmpliament en la producció a gran-escala. Tanmateix, per al revestiment d'elèctrodes de pel·lícula fina-, capes funcionals, investigació de laboratori, nous materials de bateries i substrats complexos, la tecnologia de polvorització d'atomització ultrasònica està emergint com una important solució de recobriment de precisió. La polvorització ultrasònica és especialment adequada per a capes funcionals primes, formulacions de contingut sòlid baix a mitjà, estructures multicapa i desenvolupament avançat de material de bateria, però no necessàriament substitueix tots els processos de recobriment tradicionals a gran-escala per a elèctrodes gruixuts i d'alt-contingut sòlid-.

 

Principals aplicacions de polvorització d'atomització ultrasònica en elèctrodes de bateries

1. Polvorització de material d'elèctrode positiu
La polvorització d'atomització per ultrasons es pot utilitzar per dipositar uniformement materials actius d'elèctrodes positius a la superfície dels col·lectors de corrent, com ara paper d'alumini. Segons el sistema de bateries i la formulació del material, es pot utilitzar per a materials relacionats amb el fosfat de ferro de liti (LFP), materials de càtode ternari, dispersions de negre de carboni conductors, nanomaterials de grafè i carboni, aglutinants i additius funcionals. Mitjançant múltiples ruixements de -capa fina, es pot formar gradualment el recobriment funcional desitjat i es pot millorar la uniformitat de la distribució del material a la superfície del substrat.

2. Polvorització de material d'elèctrode negatiu
Per a materials basats en grafit, silici-i altres materials d'ànode nous, la polvorització ultrasònica es pot utilitzar per a la fabricació d'elèctrodes experimentals i la deposició de la capa funcional superficial. En particular, en la investigació de nous ànodes de carboni de silici-, compostos de grafè i nanomaterials, la polvorització pot ajudar a aconseguir una deposició de material més flexible i un disseny d'estructura multicapa.

3. Recobriments funcionals sobre superfícies de coure i làmines d'alumini
El paper de coure i el paper d'alumini són materials col·lectors de corrent d'ús habitual a les bateries de liti. Els equips de polvorització per ultrasons poden dipositar capes conductores, recobriments de material de carboni, capes de promoció d'adhesió, capes protectores i capes d'interfície funcionals a les seves superfícies.

4. Recobriment funcional per separador de bateries
A més de polvoritzar directament materials d'elèctrode, la polvorització d'atomització ultrasònica també es pot aplicar a la funcionalització de separadors de bateries, com ara recobriments de partícules ceràmiques, capes funcionals de polímers, recobriments d'òxid de grafè, capes protectores aïllants i capes d'interfície modificades.

 

Principals avantatges dels equips de polvorització per atomització ultrasònica

1. Bona uniformitat del recobriment
L'atomització per ultrasons pot formar petites gotes, que després s'escanegen i ruixen mitjançant una plataforma de moviment de precisió, permetent que el material es cobreixi de manera més uniforme a la superfície del substrat.

2. Permet un control precís del gruix
L'equip pot ajustar el gruix final del recobriment controlant el cabal de líquid, la velocitat de polvorització, el nombre de ruixats, la velocitat de moviment del filtre, l'espai de polvorització i la temperatura del substrat.

3. Reduir els residus materials
Els materials de les bateries, especialment els nanomaterials, els nous materials d'electròlit d'estat sòlid-i els materials actius d'alt-valor, solen ser cars. La polvorització ultrasònica, mitjançant el subministrament de líquid precís i la polvorització direccional, pot dipositar materials a les zones designades, ajudant així a reduir el consum de material durant el procés d'investigació i desenvolupament.

4. Apte per a substrats complexos
A més de les làmines planes tradicionals de coure i alumini, la polvorització ultrasònica té el potencial d'aplicar-se a estructures poroses i superfícies complexes.

 

Per a quins tipus de bateries és adequat?

La tecnologia de polvorització d'atomització per ultrasons es pot aplicar a la investigació i desenvolupament i desenvolupament de processos en els camps següents:

• Bateria d'ions de liti-

• Bateries d'estat sòlid

• Bateria d'ions de sodi

• Bateries de liti metall

• Elèctrodes relacionats amb les piles de combustible

• Bateries flexibles

• Micro bateria

• Bateries estructurals

• Recerca i desenvolupament de nous materials d'emmagatzematge d'energia

 

Valor d'aplicació de l'equip de polvorització ultrasònic RPS-SONIC a la indústria de les bateries

L'equip de polvorització d'atomització ultrasònica RPS-SONIC es pot configurar segons els diferents materials de la bateria i els requisits del procés. Mitjançant broquets ultrasònics, sistemes de subministrament de líquids de precisió, plataformes de moviment automàtic i sistemes de calefacció, es pot aconseguir una polvorització automatitzada i uniforme de materials d'elèctrode.

 

L'equip es pot utilitzar per:

• Polvorització de materials d'elèctrodes positius per a bateries

• Polvorització de materials d'elèctrodes negatius per a bateries

• Recobriment de superfícies de coure i paper d'alumini

• Polvorització de materials conductors de carboni

• Recobriment de nanomaterials de grafè i carboni

• Recobriment funcional dels separadors de bateries

• Preparació de pel·lícules fines de-bateria d'estat sòlid

• Recobriments funcionals multicapa i degradats

• Proves experimentals i{0}}a escala pilot de nous materials de bateries