Che ruolo svolge un antischiuma a ultrasuoni nella degasazione della sospensione di batterie?

Quale ruolo ha un defoamer ad ultrasuoni nel degassare il liquido di scarico delle batterie?

Durante il processo di disgasamento, un defoamer ad ultrasuoni utilizza l'azione fisica degli ultrasuoni ad alta frequenza per rimuovere in modo efficiente le minuscole bolle intrappolate nel liquame.Questo è fondamentale per le prestazioni della batteria e la stabilità della produzioneIl suo meccanismo di azione specifico e il suo valore fondamentale sono i seguenti:

1Meccanismo di base per la disgasatura delle bolle
I liquami delle batterie (come gli liquami degli elettrodi positivi e negativi delle batterie agli ioni di litio) sono composti da una miscela di materiali attivi, agenti conduttivi, leganti e solventi.L'aria può entrare facilmente durante la miscelazione e il trasporto, formando bolle dalle dimensioni da micrometri a millimetri.

Effetto di cavitazione: distruzione delle bolle
Quando le onde ultrasoniche (in genere con una frequenza da 20 kHz a 100 kHz) si propagano attraverso lo strato, inducono vibrazioni ad alta frequenza nel mezzo,generando fluttuazioni periodiche di pressione intorno alle bolleDurante la fase di pressione negativa dell'onda sonora, le bolle si allungano ed espandono.le bolle sono fortemente compresse e si rompono istantaneamente (effetto di cavitazione), rilasciando il gas intrappolato all'interno delle bolle sulla superficie dello slurry e sfuggendo infine al sistema.

Per le bolle piccole (specialmente quelle di diametro inferiore a 50 μm, difficili da rimuovere con la tradizionale degassatura a vuoto),le vibrazioni ad alta frequenza degli ultrasuoni possono interrompere direttamente la tensione superficiale delle bolle, causando la loro fusione in bolle più grandi che sono più facili da galleggiare e espellere.

Le vibrazioni favoriscono la migrazione delle bolle
Le vibrazioni meccaniche degli ultrasuoni creano una convezione microscopica in tutto lo strato, spingendo le bolle verso la superficie e accelerando il loro movimento verso l'alto.impedendo loro di rimanere intrappolati nell'immondizia o tra particelle solide.

II. Ruolo fondamentale nello slurry delle batterie

Miglioramento della qualità del rivestimento degli elettrodi
Le bolle residue nello slurry possono causare fori, buche e rivestimento irregolare sulla superficie dell'elettrodo durante il processo di rivestimento, influenzando la consistenza dell'elettrodo.La degassatura ad ultrasuoni produce un rivestimento più uniforme e denso, riducendo il rischio di svanimento della capacità o di fuga termica causata da una concentrazione di corrente localizzata durante la carica e la scarica.

Assicurazione delle proprietà meccaniche degli elettrodi
Le bolle possono indebolire il legame tra il materiale dell'elettrodo e il collettore di corrente (come rame o foglio di alluminio), causando perdita di polvere e crepa durante la laminazione e la taglio.Dopo la degassatura, il legante nell'impasto è più uniformemente distribuito, migliorando l'adesione tra il materiale attivo e il collettore di corrente e migliorando la resistenza meccanica dell'elettrodo.

Ottimizzazione delle prestazioni elettrochimiche delle batterie

Le bolle possono ostacolare la migrazione degli ioni di litio nell'elettrodo, aumentando la resistenza interna della batteria e riducendo l'efficienza di carica e scarica.

Le bolle residue possono danneggiare la struttura dell'elettrodo a causa dei cambiamenti di volume durante il ciclo, accorciando la durata del ciclo della batteria.Il disgasamento ad ultrasuoni può ridurre questo rischio e migliorare la stabilità della capacità e le prestazioni della batteria.

Adattamento alle esigenze di degassaggio degli impasto ad alta viscosità
I liquidi di scarico delle batterie (specialmente quelli a catodo ricco di nichel e quelli a base di anodi al silicio) hanno in genere elevate viscosità,rendendo inefficiente la tradizionale degassatura a vuoto (le bolle lottano per sfondare il mezzo viscoso e galleggiare verso l'alto)L'effetto di cavitazione degli ultrasuoni può agire direttamente all'interno dello slurry, rompendo efficacemente le bolle anche nei sistemi ad alta viscosità e compensando le carenze della degassatura a vuoto.

III. Vantaggi sinergici con i metodi tradizionali di disgasamento
La produzione di scorie per batterie è caratterizzata da un numero elevato di macchine di degassaggio ad ultrasuoni, che vengono spesso utilizzate in combinazione con degassaggio a vuoto, degassaggio a agitazione meccanica,e altri metodi per formare un "processo di degassamento combinato":

L'ambiente vuoto riduce il differenziale di pressione tra l'interno e l'esterno delle bolle, favorendo la loro espansione;
L'ondata ultrasonografica distrugge in modo specifico le minuscole bolle e quelle incapsulate da particelle.che soddisfano i requisiti di produzione delle batterie ad alta precisione (come le batterie di potenza e le batterie a stato solido).

Riassunto
Le macchine di disgasamento ad ultrasuoni utilizzano vibrazioni ad alta frequenza e effetti di cavitazione per abbattere con precisione le minuscole bolle nel liquido di scarico delle batterie.garantire la qualità degli elettrodi, e ottimizzano le prestazioni elettrochimiche delle batterie.e sono particolarmente adatti alla degassatura ad alta viscosità, che richiedono nuovi liquami di batterie.