Hvernig er Ultrasonic Atomization Spraying notað fyrir rafhlöðuflipa einangrunarhúð?

Þegar ultrasonic atomization spraying er notuð fyrir rafhlöðuflipa einangrunarhúð, passar það fyrst og formeðhöndlar viðeigandi einangrunarefni og myndar síðan filmu með nákvæmu atomization og útfellingarferli. Stýring á færibreytum getur einnig tryggt húðunargæði, sem gerir það hentugt fyrir stóra-framleiðslu. Sérstakt ferli og upplýsingar eru sem hér segir:

**Bráðabirgðaefnisundirbúningur og aðlögun:** Rafhlöðuflipar eru að mestu gerðir úr áli eða kopar, sem krefst val á einangrunarefnum sem eru ónæm fyrir tæringu raflausna. Algengt er að nota fjölliða slurry eins og PVDF (pólývínýlídenflúoríð) og PTFE (pólýtetraflúoretýlen). Samsett slurry sem inniheldur bindiefni og ólífræn einangrunarefni er einnig hægt að nota til að koma í veg fyrir tæringu raflausna á flipunum.
**Síðari slurry formeðhöndlun:** Seigja efnisins er stillt á það svið sem hentar fyrir ultrasonic atomization. Ultrasonic dreifing útilokar agna þyrping í grugglausninni, tryggir samræmda og stöðuga slurry, kemur í veg fyrir síðari stíflu á úðunarhausnum og tryggir húðþéttleika.

Fyrir húðun verður að þrífa rafskautsyfirborðið til að fjarlægja olíu, burr og önnur óhreinindi til að koma í veg fyrir að þau hafi áhrif á viðloðun milli húðarinnar og rafskautsins og dragi úr hættu á bilun í einangrun. Samtímis verður að kemba ultrasonic húðunarbúnaðinn. Byggt á rafskautsstærðum (eins og breidd og þykkt) og húðunarkröfum, er tæringarþolinn úðunarhaus valinn og sjálfvirkt þriggja-ása hreyfikerfi eða vélfæraarmur stjórnar úðaleiðinni. Úthljóðstíðnin, úðahraðinn og undirlagshitastigið eru forstillt í gegnum PLC tölvukerfi til að tryggja nákvæmni úðunar.

 

Atómun og nákvæm filmuútfelling: Formeðhöndluð einangrunarlausnin er fyrst færð í ultrasonic atomizing stútinn í gegnum fóðrunarkerfi. Stöðugur keramikbreytirinn inni í stútnum framkallar há-vélrænan titring sem nemur 10-180kHz við hátíðni rafmerkisörvun. Þessi titringsorka er flutt yfir á yfirborð grugglausnarinnar, sem veldur því að slurryn sigrast á yfirborðsspennu og brotnar í einsleita ör-dropa upp á 1-50μm, sem myndar úðakeilu. Síðan, knúin áfram af óvirku burðargasi eins og köfnunarefni, eru þessir ördropar fluttir í átt að tilteknu svæði rafhlöðunnar. Þetta snertilausa úðaferli kemur í veg fyrir líkamlega skemmdir á flipunum.

Eftir að droparnir hafa verið settir á yfirborð flipans er leysirinn í grugglausninni fjarlægður með lágum-hitaþurrkun og myndar þar með-gaulausa, mjög þétta einangrunarhúð. Meðan á úðun stendur er hægt að stilla færibreytur eins og úðunarafl og straumhraða til að stjórna þykktarskekkju húðunar innan ±5%, sem uppfyllir kröfur um ofur-þunn húðun fyrir flipaeinangrun. Á sama tíma nær úthljóðsúðun efnisnýtingarhlutfalli upp á 85% -95%, dregur úr úrgangi einangrunarefnis og lækkar framleiðslukostnað.

 

Fyrir fjöldaframleiðslu í stórum-skala er hægt að nota fjöl-stútafylkihönnun til að ná breiðri-breidd úða, sem tekur við lotuvinnslu flipa með mismunandi forskriftir. Búnaðurinn styður einnig 24-stunda samfellda úðun og með sjálfvirku stjórnkerfi minnkar handvirkt inngrip. Þetta tryggir samkvæmni flipahúðarinnar í hverri lotu meðan á fjöldaframleiðslu stendur en bætir framleiðslu skilvirkni, uppfyllir þarfir stórframleiðslu í rafhlöðuiðnaðinum.

 

Ultrasonic atomization úða býður upp á algerlega kosti í rafhlöðuflipahúðunarforritum, sem tekur á kjarnakröfum rafhlöðuframleiðslu (öryggi, samkvæmni, kostnaðarstjórnun og sveigjanleiki). Í samanburði við hefðbundna úðun (loftúðun, háþrýstingsúðun, loftlausan úða), dýfa húðun og aðra ferla, eru kostir hennar meira áberandi og auðveldari. Eftirfarandi skýring, byggð á tilteknum atburðarásum og gögnum í iðnaði, sýnir þessa kosti:

I. Nákvæm og stjórnanleg samræmd húðun og þykkt – Leysir kjarnaverki „einangrunarbilunar“
Rafhlöðuflipar (ál/kopar efni, venjulega 3-20 mm á breidd og 0,1-0,3 mm á þykkt) þurfa einangrunarhúð sem er laus við göt, hefur engin svæði sem gleymist og eru jafnþykk (venjulega 5-50 μm). Ef þetta er ekki náð getur það leitt til tæringar á milli flipans og raflausnarinnar, eða skammhlaups milli jákvæðu og neikvæðu rafskautanna, sem skapar öryggishættu.

Kostir Ultrasonic úða: Samræmd atomized kornastærð (nákvæmlega stjórnað frá 1-50μm), engin "dropasamsöfnun" þegar dropar leggjast á yfirborð flipans og húðþykktarvilla Minna en eða jafnt og ±5% (samanborið við ±15% -20% fyrir hefðbundna loftúðun). Styður „nákvæma staðbundna úða“, sem leyfir aðeins húðun á mikilvægum svæðum eins og brúnir flipanna og suðusvæði, forðast húðunina sem hylur leiðandi snertiflötur flipanna (eins og suðupunkta milli flipanna og rafskautsplata), sem útilokar þörfina fyrir síðari leysiætsunarferli.

Tilviksrannsókn: Rafhlöðuframleiðandi notaði PVDF einangrandi slurry úða til að framleiða álflipa sem krefjast lagþykktar 15±2μm. Hefðbundin loftúðun leiddi til ójafnrar dropastærðar, sem leiddi til þess að 30% af flipunum sýndu „staðbundin svæði með óhóflega þynnri (<10μm)" or "localized areas of excessive thickness (>20μm)." Þynnri svæðin tærðust innan 3 mánaða frá niðurdýfingu raflausna. Eftir að skipt var yfir í ultrasonic atomization úðun, batnaði þykkt húðunar einsleitni í 15±0,7μm, tæringarbilunartíðni fór niður fyrir 0,5% og endingartími rafhlöðunnar jókst úr 1200 lotum í 1500 lotur.

 

II. Spraying án-snertingar + lítil-Tjónafilma – verndun heilleika flipabyggingarinnar

Rafhlöðuflipar eru tiltölulega þunnir (sérstaklega í poka rafhlöðum, þar sem þykktin getur verið allt að 0,08 mm). Hefðbundnar snertihúðunaraðferðir (eins og rúlluhúð) eða háþrýstingsúðun (loftstreymisþrýstingur > 0,3 MPa) leiða auðveldlega til aflögunar á flipanum og hrukkum, sem hefur áhrif á síðari lokun hjúpsins. Ennfremur verða rispur eða innskot á yfirborði flipans álagsstyrkspunktum, sem geta hugsanlega valdið sprungum við stækkun rafhlöðunnar og samdrætti við hleðslu og afhleðslu.

Kostir Ultrasonic Spraying: Atómunarferlið byggir á ultrasonic titringi (án mikils-þrýstings loftflæðisáhrifa), og dropasending notar lágþrýstingsburðargas (þrýstingur < 0,05MPa). Höggkrafturinn á flipana er aðeins 1/10 af því sem hefðbundin loftúðun hefur, og forðast algjörlega aflögun á flipanum.

Hægt er að stilla úðavegalengdina á sveigjanlegan hátt (50-200 mm), sem útilokar þörfina fyrir nána snertingu við yfirborð flipans og dregur úr hættu á núningi og rispum milli stútsins og flipans.

Tilviksrannsókn: Framleiðandi litíum rafhlöðu til neytenda sem framleiðir mjúka- koparflipa (0,1 mm á þykkt) upplifði 8% aflögunarhraða flipa og 3% lekahraða eftir hjúpun þegar hefðbundin valshúð var notuð. Eftir að skipt var yfir í ultrasonic atomization úðun, lækkaði aflögunarhraði flipans niður fyrir 0,3%, lekahraða var stjórnað innan við 0,1% og yfirborðsgrófleiki flipans Ra < 0,2μm (uppfyllir kröfur um hjúpunarlímbinding).

 

III. Mikil efnisnýting – Að draga úr kostnaði við dýrmæta málma/há-líma í einangrunarhúð rafhlöðuflipa nota almennt fjölliðapasta eins og PVDF og PTFE, eða samsett deig sem inniheldur keramikduft (eins og súrál). Sum há-forrit nota leiðandi einangrandi samsett líma sem inniheldur góðmálma eins og silfur og nikkel, sem leiðir til hærri efniskostnaðar (td PVDF líma kostar um það bil 500 RMB/kg).

Kostir ultrasonic úða: Sterklega stefnubundnir atomized dropar útrýma "fljúgandi mistur," að ná efni nýtingu hlutfall 85% -95% (samanborið við aðeins 30% -50% fyrir hefðbundna loft úða, með verulegum sóun efnis vegna loftflæðis).

Hægt er að stjórna fóðrunarhraðanum (0,1-10 ml/mín.) nákvæmlega í gegnum PLC kerfi, laga sig að húðunarkröfum fyrir mismunandi breidd flipa og forðast „yfirhúð“.

Tilviksrannsókn: Rafhlöðufyrirtæki framleiðir 10 GWst af litíum rafhlöðum árlega, sem þarfnast húðunar á um það bil 200 milljón álflipa. Hver flipi þarf 0,01 g af einangrunarlausn (fræðileg notkun). Hefðbundin loftúðun eyðir 0,02-0,03 g af slurry á einingu, samtals 4-6 tonn á ári, með kostnaði upp á 2-3 milljónir RMB. Eftir að skipt hefur verið yfir í ultrasonic atomization úðun, er raunveruleg slurry neysla aðeins 0,011-0,013g á hverja einingu, samtals 2,2-2,6 tonn árlega, sem dregur úr kostnaði í 1,1-1,3 milljónir RMB, sem leiðir til árlegrar kostnaðarsparnaðar um það bil 1 milljón RMB.

 

IV. Lág-filmumyndun + sterk samhæfni – Hentar fyrir hitanæm/sérstök einangrunarefni
Sumir hágæða rafhlöðuflipar þurfa hitanæm einangrunarefni (eins og PVDF samsett slurry sem inniheldur teygjur, með hitaþol sem er minna en eða jafnt og 80 gráður) eða ætandi slurry (svo sem flúorfjölliðudreifingar). Hefðbundin hitauppstreymi (sem krefst upphitunar í yfir 100 gráður) getur valdið niðurbroti efnis og háþrýstingsúðun er viðkvæm fyrir bilun í búnaði vegna tæringar á slurry á stútunum.

Kostir ultrasonic úða: Ultrasonic atomization myndar hita aðeins með titringi, með atomization svæði hitastig minna en eða jafnt og 50 gráður. Þetta varðveitir mýkt og einangrunareiginleika hita-viðkvæmra efna og kemur í veg fyrir að fjölliða keðja brotni.

 

Stútar geta verið úr tæringarþolnum -efnum eins og PTFE, keramik og Hastelloy og eru samhæfðir við ætandi slurry sem innihalda flúor eða veikar sýrur og basa, sem útilokar hættu á tæringu búnaðar.

Tilviksrannsókn: Rafhlöðufyrirtæki í föstu ástandi notaði teygjanlegt einangrunarefni sem innihélt pólýetereterketón (PEEK) (hitaþol minna en eða jafnt og 70 gráður). Hefðbundin varmaúðun olli því að slurryið brotnaði niður þegar það var hitað upp í 120 gráður, sem minnkaði einangrunarviðnám lagsins úr 10¹²Ω í 10⁸Ω. Skipt var yfir í ultrasonic atomization úðun (filmumyndun við stofuhita) hélt einangrunarviðnám húðunar við 10¹²Ω og teygjustuðullinn uppfyllti kröfur um flipabeygju (engin sprunga eftir 1000 beygjur).