Hvordan kan ultralydspraybelegg forbedre produksjonen av batterielektroder?

Med den raske utviklingen av nye energikjøretøyer, energilagringssystemer og forbrukerelektronikk, stiller batteriproduksjonsteknologi stadig høyere krav til elektrodeytelse. Ensartetheten, tykkelseskontrollen, materialutnyttelsen og grensesnittkvaliteten til elektrodebelegg påvirker batteriets energitetthet, sykluslevetid og konsistens direkte.

 

I tradisjonelle elektrodeproduksjonsprosesser er bladbelegg, rullebelegg og sporbelegg mye brukt i stor-skalaproduksjon. For belegging av tynne-filmelektroder, funksjonelle lag, laboratorieforskning, nye batterimaterialer og komplekse substrater, fremstår imidlertid ultralydforstøvningssprøyteteknologi som en viktig løsning for presisjonsbelegg. Ultralydspraying er spesielt egnet for tynne funksjonelle lag, formuleringer med lavt til middels fast innhold, flerlagsstrukturer og avansert utvikling av batterimaterialer, men det erstatter ikke nødvendigvis alle store- tradisjonelle belegningsprosesser for tykke elektroder med-fast innhold-.

 

Hovedapplikasjoner for ultralydforstøvningssprøyting i batterielektroder

1. Spraying av positiv elektrodemateriale
Ultrasonisk atomiseringssprøyting kan brukes til å jevnt avsette positive elektrodeaktive materialer på overflaten av strømkollektorer, for eksempel aluminiumsfolie. Avhengig av batterisystemet og materialformuleringen, kan den brukes til litiumjernfosfat (LFP)-relaterte materialer, ternære katodematerialer, ledende carbon black-dispersjoner, grafen og karbonnanomaterialer, bindemidler og funksjonelle tilsetningsstoffer. Gjennom flere tynne-lagssprøytinger kan det ønskede funksjonelle belegget gradvis dannes, og jevnheten i materialfordelingen på underlagets overflate kan forbedres.

2. Spraying av negativ elektrodemateriale
For grafitt, silisium-baserte materialer og andre nye anodematerialer kan ultralydspraying brukes til eksperimentell elektrodefabrikasjon og overflatefunksjonell lagavsetning. Spesielt i forskningen på nye silisium-karbonanoder, grafenkompositter og nanomaterialer, kan sprøyting bidra til å oppnå mer fleksibel materialavsetning og flerlagsstrukturdesign.

3. Funksjonelle belegg på kobber- og aluminiumsfolieoverflater
Kobberfolie og aluminiumsfolie er ofte brukte strømkollektormaterialer i litiumbatterier. Ultralydsprøyteutstyr kan avsette ledende lag, karbonmaterialbelegg, adhesjonsfremmende lag, beskyttende lag og funksjonelle grensesnittlag på overflatene.

4. Funksjonell belegg for batteriseparator
I tillegg til direkte sprøyting av elektrodematerialer, kan ultralydforstøvningssprøyting også brukes til funksjonalisering av batteriseparatorer, slik som keramiske partikkelbelegg, polymerfunksjonelle lag, grafenoksidbelegg, isolerende beskyttende lag og modifiserte grensesnittlag.

 

Hovedfordelene med ultrasonisk forstøvningssprøyteutstyr

1. God jevnhet i belegget
Ultralydforstøvning kan danne små dråper, som deretter skannes og sprayes ved hjelp av en presisjonsbevegelsesplattform, slik at materialet kan dekkes mer jevnt på underlagets overflate.

2. Muliggjør presis tykkelseskontroll
Utstyret kan justere den endelige beleggtykkelsen ved å kontrollere væskestrømningshastigheten, sprøytehastigheten, antall sprøyter, dysebevegelseshastigheten, sprøyteavstanden og substrattemperaturen.

3. Reduser materialavfall
Batterimaterialer, spesielt nanomaterialer, nye faststoff-elektrolyttmaterialer og høy-aktive materialer, er vanligvis dyre. Ultralydsprøyting, gjennom presis væsketilførsel og retningssprøyting, kan deponere materialer i utpekte områder, og dermed bidra til å redusere materialforbruket under forsknings- og utviklingsprosessen.

4. Egnet for komplekse underlag
I tillegg til tradisjonelle flate kobber- og aluminiumsfolier, har ultralydsprøyting potensial til å brukes på porøse strukturer og komplekse overflater.

 

Hvilke batterityper passer den for?

Ultrasonisk atomiseringssprøyteteknologi kan brukes til forskning og utvikling og prosessutvikling på følgende felt:

• Litium-ion-batteri

• Solid state-batterier

• Natriumionbatteri

• Litiummetallbatterier

• Brenselcelle-relaterte elektroder

• Fleksible batterier

• Mikrobatteri

• Strukturelle batterier

• Forskning og utvikling av nye energilagringsmaterialer

 

Bruksverdi for RPS-SONIC ultralydsprøyteutstyr i batteriindustrien

RPS-SONIC ultrasonisk forstøvningssprøyteutstyr kan konfigureres i henhold til forskjellige batterimaterialer og prosesskrav. Gjennom ultralyddyser, presisjonsvæsketilførselssystemer, automatiske bevegelsesplattformer og varmesystemer kan den oppnå automatisert og jevn sprøyting av elektrodematerialer.

 

Utstyret kan brukes til:

• Spraying av positive elektrodematerialer for batterier

• Spraying av negative elektrodematerialer for batterier

• Belegg av kobber- og aluminiumsfolieoverflater

• Sprøyting av ledende karbonmaterialer

• Belegg av grafen og karbon nanomaterialer

• Funksjonell belegg av batteriseparatorer

• Klargjøring av tynne-solid-state batteritynne filmer

• Multilayer og gradient funksjonelle belegg

• Eksperimentell og pilot-skalatesting av nye batterimaterialer