Équipement de pulvérisation ultrasonique de batteries au lithium : renforcement de la précision pour une mise à niveau de haute-qualité de l'industrie des batteries au lithium

La logique de fonctionnement principale des équipements de pulvérisation ultrasoniques à batterie au lithium consiste à utiliser des transducteurs piézoélectriques en céramique pour convertir l'énergie électrique en vibrations mécaniques à haute -fréquence de 20 kHz-120 kHz. Grâce à la fragmentation des ondes capillaires, la boue de la batterie au lithium (électrode positive, électrode négative, électrolyte ou boue céramique, etc.) est atomisée en micro-gouttelettes uniformes de 1 à 50 μm. Ces gouttelettes sont ensuite doucement transportées vers la surface du substrat à faible vitesse (<1m/s) by a low-pressure carrier gas. After drying and curing, a dense and uniform functional coating is formed. The entire process requires no high-pressure airflow assistance, fundamentally solving the pain points of traditional processes.

Contrairement aux processus traditionnels de pulvérisation à flux d'air à haute pression et de revêtement de lame, la pulvérisation par ultrasons repose entièrement sur l'énergie de vibration à haute fréquence pour l'atomisation, éliminant ainsi le besoin d'un impact à haute pression. Cela évite les défauts de revêtement causés par l'agglomération des gouttelettes et les éclaboussures, et permet un revêtement sans contact-, protégeant ainsi les substrats fragiles tels que les collecteurs de courant ultra-fins (feuille de cuivre et feuille d'aluminium inférieures à 6 μm) et les séparateurs flexibles contre les dommages. Parallèlement, en contrôlant avec précision des paramètres tels que l'amplitude des ultrasons, la vitesse de pulvérisation, la distance des buses et le débit de la boue, l'épaisseur du revêtement peut être contrôlée au niveau nanométrique à micrométrique, avec une erreur d'uniformité d'épaisseur inférieure ou égale à ± 2 % et une erreur d'uniformité de porosité réduite à ± 1 %, obtenant ainsi un effet de contrôle de précision difficile à obtenir avec les processus traditionnels.

Principaux avantages :

Qualité de revêtement supérieure, établissant une base solide pour les performances de la batterie Un revêtement uniforme et dense est une condition préalable essentielle pour améliorer les performances des batteries au lithium.

La pulvérisation par ultrasons atomise la suspension en gouttelettes uniformes de la taille d'un micron-, ce qui donne un revêtement exempt de trous d'épingle, d'agglomération et d'effets de bord. Cela évite efficacement les problèmes tels qu'une épaisseur de revêtement inégale, des fissures et des revêtements manqués rencontrés dans les processus traditionnels, améliorant ainsi considérablement la cohérence des électrodes et des séparateurs. Par exemple, dans le revêtement d'électrodes, un revêtement uniforme peut raccourcir le chemin de migration des ions lithium-, réduisant ainsi le temps de charge de la batterie de plus de 30 % par rapport aux processus traditionnels. Dans le revêtement du séparateur, les revêtements céramiques contrôlés avec précision peuvent améliorer la résistance thermique du séparateur jusqu'à plus de 200 degrés, supprimant efficacement le retrait thermique à haute -température et réduisant le risque de courts-circuits de la batterie. Simultanément, des conceptions de revêtements dégradés peuvent être obtenues grâce à l'ajustement de paramètres, tels qu'une couche de surface riche en manganèse-et une couche inférieure riche en nickel-, optimisant les performances électrochimiques de la batterie et contribuant au développement de batteries à haute-énergie-densité d'énergie.

(II) Utilisation élevée des matériaux, réalisation d'une situation gagnant-gagnant -Situation gagnant-gagnant de réduction des coûts et d'amélioration de l'efficacité

Les boues de batteries au lithium-ion contiennent souvent des métaux précieux tels que le cobalt, le nickel et le platine, ainsi que des matériaux-de grande valeur tels que le graphène et les nanotubes de carbone. La perte matérielle affecte directement les coûts de production. Les procédés de pulvérisation traditionnels souffrent d'une atomisation inégale et de fortes éclaboussures, ce qui entraîne des taux de perte de boue supérieurs à 15 %. La pulvérisation par ultrasons, grâce à ses capacités d'atomisation précise et de dépôt directionnel, peut augmenter l'utilisation des matériaux jusqu'à 85 %-95 %, réduisant ainsi considérablement le gaspillage de matériaux précieux. Ceci est particulièrement adapté au revêtement de solutions catalytiques à grande valeur-, réduisant ainsi considérablement les coûts de production des entreprises. Dans le cadre d’une production de masse à grande échelle, cet avantage peut se traduire par des avantages économiques significatifs, aidant les entreprises à acquérir un avantage en termes de coûts dans un contexte de concurrence féroce sur le marché.

(III) Forte compatibilité des processus, s'adaptant aux divers besoins de production

L'équipement de pulvérisation ultrasonique de batterie au lithium-ion possède une flexibilité de processus extrêmement élevée, compatible avec divers systèmes de boues tels que les boues-à base d'eau et de solvant-, et adaptable aux besoins de revêtement de tous les composants essentiels des batteries au lithium-ion, y compris l'électrode positive, l'électrode négative, le séparateur et les languettes. Qu'il s'agisse du revêtement en suspension active de cathodes à haute teneur en nickel et d'anodes en carbone et en silicium, de la modification du revêtement en céramique et du revêtement polymère des séparateurs, ou du revêtement anti-corrosion des languettes et du revêtement protecteur des coques, l'équipement peut obtenir un revêtement précis grâce à des ajustements de paramètres. Simultanément, l'équipement est adaptable à différents scénarios tels que la R&D en laboratoire, la production pilote et la production industrielle de masse, couvrant divers modèles, notamment les types de bureau, à l'échelle pilote-et sur convoyeur, permettant une couverture complète-des processus, de la vérification des formules à la production à grande échelle-.

(IV) Vert, respectueux de l’environnement et hautement efficace, en phase avec les tendances de développement de l’industrie

Par rapport à la pulvérisation traditionnelle à haute-pression qui nécessite une grande quantité d'air à haute-pression, la pulvérisation par ultrasons ne nécessite pas d'assistance au flux d'air à haute-pression, réduisant ainsi l'évaporation des solvants de 30 %-50 % et réduisant les émissions de COV, ce qui s'aligne sur la tendance de développement de la fabrication à faible-carbone de l'industrie des batteries au lithium. De plus, l'équipement adopte une conception non-colmatante et l'atomisation ne repose pas sur des buses de petit -diamètre, évitant ainsi les temps d'arrêt de maintenance causés par le colmatage du lisier, réduisant le temps d'interruption de la production et améliorant l'efficacité de la production ; couplé à un dispositif de récupération des solvants, les coûts environnementaux peuvent être encore réduits, permettant ainsi d'obtenir un système de production verte en boucle fermée.

Applications principales :Couvrant l'ensemble de la chaîne industrielle des batteries au lithium, permettant une fabrication haut de gamme.

(I) Préparation des électrodes : amélioration de la densité énergétique et de la durée de vie de la batterie

(II) Modification du séparateur : renforcement de la barrière de sécurité de la batterie