Батарея өнімділігін арттыру: электродты жабынның адгезиясындағы тәжді емдеудің маңызды рөлі
Электрлендіруге бағытталған үздіксіз жаһандық ілгерілеу, электрлік көліктерден (ЭВ) желілік энергияны жинақтауға дейін-литий-иондық батареялар технологиясына бұрын-соңды болмаған талаптар қойды. Әрбір жоғары{3}}өнімді батареяның жүрегінде маңызды, бірақ жиі назардан тыс қалмайтын өндіріс кезеңі жатыр: электродтың белсенді материал жабыны мен оның металл фольга ток жинағышы арасындағы тамаша адгезияны қамтамасыз ету. Мұндағы сәтсіздік қуаттың, қуаттың және ұзақ өмір сүрудің апатты жоғалуына әкелуі мүмкін. Дәл осы жерде Corona Treating технологиясы жабынды байланыстыруды жақсарту және батареяның жоғары өнімділігін ашу үшін маңызды, дәл құрал ретінде пайда болады.
Батарея өндірісіндегі адгезия мәселесі
Әдеттегі аккумулятор электроды белсенді материалдардың суспензиясынан (мысалы, катодтар үшін литий темір фосфаты немесе NMO, анодтар үшін графит), өткізгіш қоспалардан және жұқа металл фольгаға (катод үшін алюминий, анод үшін мыс) қапталған байланыстырғыш заттардан- тұрады. Бұл суспензия мен фольга арасындағы байланыс өте күшті болуы керек.
Нашар адгезия мыналарға әкеледі:
Деламинация:Велосипед кезінде жабын фольгадан бөлініп, сыйымдылықтың тез төмендеуіне әкеледі.
Ішкі қарсылықтың жоғарылауы:Нашар байланыс электр кедергісін арттырады, қуат шығысын азайтады және энергияның тиімсіздігін тудырады.
Өмір циклінің қысқаруы:Бөлшектер ажыраған сайын олар электрохимиялық тұрғыдан белсенді емес болып, батареяның жарамдылық мерзімін қысқартады.
Өндірістік ақаулар:Жеткіліксіз байланыстыру каландрлеу (сығымдау) және кесу процестері кезінде крекингке немесе пиллингке әкелуі мүмкін.
Нашар адгезияның негізгі себебі көбінесе төмен болып табыладыбеттік энергиятаза металл фольгалардан. Тегіс көрінгенімен, бұл фольгаларда дымқыл суспензияны қабылдамайтын химиялық инертті беттер бар, бұл әлсіз физикалық байланыстарға әкеледі.
Коронамен емдеу дегеніміз не?
Коронамен емдеу – бұл жақсы қалыптасқан, атмосфералық плазма бетін өзгерту-әдісі. Ол электрод фольгасын қоршап тұрған ауаны иондау үшін жоғары{2}}жиілік, жоғары вольтты электр разрядын пайдаланады, ол озонды, оттегі иондарын және бос радикалдарды қоса-оның ішінде реактивті плазма түрлерінің бұлтын жасайды.
Фольга тәжді өңдеу станциясының астындағы жерге тұйықталған роликтің үстінен тікелей өтіп бара жатқанда, бұл басқарылатын «электрлік дауыл» фольга бетін бомбалап, екі негізгі механизмді іске қосады:
1. Беттік белсендіру:Плазма фольга бетіндегі молекулалық байланыстарды үзіп, жоғары реактивті жерлерді жасайды.
2. Функционалды функционалдық:Бұл реактивті тораптар бірден ауадағы оттегімен тұрақты коваленттік байланыстар түзіп, полярлық функционалдық топтарын (мысалы, карбонил, гидроксил және карбоксил топтары) бетіне енгізеді.
Коронамен емдеу жабынның байланысын қалай жақсартады
Бұл беттік түрлендіру электродтарды өндіру үшін күшті артықшылықтар береді:
1. Беткі энергияның күрт артуы:Полярлық топтардың енгізілуі бір реттік инертті бетті -жоғары гидрофильді және энергетикалық қабылдағыш етеді. Бұл еріткіш негізіндегі немесе сулы суспензияның-біркелкі таралуына және бетін толығымен сулануына мүмкіндік береді, осылайша әлдеқайда жақын байланыс жасайды. Жоғары беттік энергия күшті адгезияның негізгі драйвері болып табылады.
2. Жақсартылған механикалық блоктау:құлыптау:Микроскопиялық деңгейде тәжді өңдеу фольга бетін тегістеп, нано{0}}кедір-бұдырды жасайды. Бұл ұлғайтылған бет ауданы суспензиядағы байланыстырғыш полимерлердің ұсталуы үшін көбірек «бекіту нүктелерін» қамтамасыз етеді, бұл механикалық байланыстың беріктігін айтарлықтай арттырады.
3. Жетілдірілген химиялық үйлесімділік:Полярлық функционалдық топтар химиялық көпір ретінде әрекет етеді, суспензиядағы байланыстырғыш жүйемен күшті қайталама байланыстарды (ван-дер-Ваальс күштері) және ықтимал ковалентті байланыстарды құрайды. Бұл қарапайым механикалық қабаттан гөрі біртұтас интерфейсті жасайды.
4. Қаптаманың жоғары біркелкілігі: Өте жақсы сулану мүмкіндігімен суспензия фольганың бүкіл енінен үздіксіз ағып, түйреуіштер, агломерациялар немесе қорқынышты "-сулану" әсері сияқты ақауларды жояды. Бұл біркелкі токтың тұрақты таралуы және батарея өнімділігі үшін өте маңызды.
Батарея өндірушілер үшін негізгі артықшылықтар
Корона тазартқышты электродпен қаптау желісіне біріктіру нақты өндіріс пен өнімнің артықшылықтарын ұсынады:
Көтерілген энергия тығыздығы:Күшті адгезия қабатсыздану қаупінсіз қалың жабындарды қолдануға мүмкіндік береді, белсенді материал массасын және осылайша ұяшықтың сыйымдылығын (мАч/г) тікелей арттырады.
Ұзартылған цикл мерзімі:Белсенді материалдың жоғалуын болдыртпау және төмен ішкі кедергіні сақтау арқылы батареялар көптеген зарядтау{0}}разрядтары үшін сыйымдылығын сақтайды.
Жетілдірілген жылдам{0}зарядтау мүмкіндігі:Ең аз кедергісі бар берік электрод құрылымы тез зарядтауға қатысатын жоғары токтарды деградациясыз өңдеу үшін өте маңызды.
Өндіріс шығымының артуы:Қаптау ақауларынан болатын сынықтарды азайту және процестің тұрақтылығын жақсарту өндіріс тиімділігінің жоғарылауына және шығындардың төмендеуіне әкеледі.
Экологиялық{0}осы процесс:Коронамен емдеу – бұл батарея өнеркәсібінің жасыл қағидаларына сәйкес келетін, тек электр қуаты мен ауаны пайдаланатын құрғақ, еріткішсіз{0}} процесс.
Интеграция және процестерді басқару
Заманауи тәжді өңдеу құрылғылары электродты орамнан айналдыруға арналған үздіксіз жабын желілеріне үздіксіз біріктіру үшін жасалған. Қуат, жиілік және электрод аралығы сияқты негізгі параметрлер нәзік фольгаға зақым келтірместен бүкіл веб ені бойынша біркелкі өңдеуді қамтамасыз ету үшін дәл бақыланады. Процестің -термиялық емес сипаты, сонымен қатар, фольганың немесе алдын ала жағылған жабындардың-жылу әсерінен деградациясының жоқтығын білдіреді.
Қорытынды
Жақсырақ, қауіпсіз және ұзақ қызмет ететін батареялар-үшін бәсекелестікте өндіріс процесінің әрбір кезеңін оңтайландыру маңызды. Коронаны емдеу тек қосымша жақсарту ғана емес; бұл келесі буын қолданбалары үшін талап етілетін электродтардың тұтастығы деңгейлеріне қол жеткізуге арналған іргелі технологияның іргелі технологиясы. Ток коллекторларының беткі қасиеттерін түбегейлі өзгерте отырып, ол белсенді жабынмен үзілмейтін байланыс орнатып, жоғары қуат, үлкен төзімділік және мызғымас сенімділік беретін батареяларға жол ашады.