ການເພີ່ມປະສິດທິພາບ ແລະຜົນຕອບແທນ: ບົດບາດສຳຄັນຂອງການປິ່ນປົວ Corona ໃນ Lithium-Ion Battery Electrode Manufacturing
ການຊຸກຍູ້ທົ່ວໂລກໄປສູ່ການໄຟຟ້າໄດ້ວາງຄວາມຕ້ອງການທີ່ບໍ່ເຄີຍມີມາກ່ອນກ່ຽວກັບປະສິດທິພາບ, ຄວາມປອດໄພ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ{0}}ປະສິດທິພາບຂອງຫມໍ້ໄຟ lithium-ion (Li-ion). ຈຸດໃຈກາງຂອງແບັດເຕີລີ-ທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທຸກອັນແມ່ນເປັນອິເລັກໂທຣດຂອງມັນ-ໂຄງສ້າງທີ່ຊັບຊ້ອນ ເຊິ່ງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈະຖືກເຄືອບໃສ່ແຜ່ນໂລຫະບາງໆ. ຄຸນນະພາບຂອງຂະບວນການເຄືອບນີ້ແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ, ແລະຫນຶ່ງໃນຄວາມສໍາຄັນທີ່ສຸດ, ແຕ່ມັກຈະຖືກມອງຂ້າມ, ຂັ້ນຕອນແມ່ນການດັດແປງຫນ້າດິນທີ່ມີຄວາມແມ່ນຍໍາໂດຍຜ່ານການປິ່ນປົວ corona.
ສິ່ງທ້າທາຍການຍຶດຕິດໃນການຜະລິດໄຟຟ້າ
Li-ອິເລັກໂທຣດຂອງແບດເຕີຣີ້ໄອອອນແມ່ນຜະລິດໂດຍການນຳໃຊ້ສານລະລາຍ-ສ່ວນປະສົມຂອງວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໄດ້ (ເຊັ່ນ: NMC, LFP, Graphite Graphite), ວັດສະດຸເສີມທີ່ນຳມາໃຊ້, ແລະຕົວຍຶດໂພລີເມີ-ໃສ່ຕົວເກັບກຳປະຈຸບັນ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນອາລູມີນຽມສຳລັບ cathode ແລະທອງແດງສຳລັບ anode). ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການເຄືອບຊຸ່ມນີ້ຖືກຕາກໃຫ້ແຫ້ງໃນເຕົາອົບເພື່ອລະເຫີຍຕົວລະເຫີຍ.
ສິ່ງທ້າທາຍພື້ນຖານແມ່ນຢູ່ໃນຄຸນສົມບັດດ້ານຂອງແຜ່ນໂລຫະ. foils ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນໂດຍປົກກະຕິ hydrophobic ແລະມີພະລັງງານດ້ານຕ່ໍາ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນບໍ່ເຫມາະສົມກັບການຜູກມັດກັບນ້ໍາຫຼືສານລະລາຍ- slurry ທີ່ອີງໃສ່. ການຍຶດຕິດທີ່ບໍ່ດີສາມາດນໍາໄປສູ່:
Electrode Delamination:ຊັ້ນວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແຍກອອກຈາກ foil ໃນລະຫວ່າງການປະຕິທິນ (ກົດ) ຫຼືການຫມຸນຂອງເຊນ.
ຄວາມຕ້ານທານໄຟຟ້າເພີ່ມຂຶ້ນ:ການຕິດຕໍ່ທີ່ບໍ່ສອດຄ່ອງລະຫວ່າງວັດສະດຸທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວແລະຕົວເກັບລວບລວມປະຈຸບັນຂັດຂວາງການໄຫຼຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ.
ຄວາມອາດສາມາດຫຼຸດລົງ ແລະການສູນເສຍພະລັງງານ:ອະນຸພາກ delaminated ກາຍເປັນ electrochemically inactive, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສາມາດແລະເພີ່ມທະວີການຕໍ່ຕ້ານພາຍໃນ.
ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງໄພພິບັດ:ອະນຸພາກພວນສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນ, ນໍາໄປສູ່ການ runaway ຄວາມຮ້ອນ.
ເພື່ອເອົາຊະນະບັນຫາເຫຼົ່ານີ້, ຜູ້ຜະລິດຕ້ອງເສີມຂະຫຍາຍພະລັງງານດ້ານຂອງ foil ເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມຊຸ່ມຊື່ນທີ່ສົມບູນແບບແລະແຂງແຮງ, ທົນທານຕໍ່ການຍຶດຫມັ້ນຂອງ slurry.
ການປິ່ນປົວ Corona ແມ່ນຫຍັງ?
ການປິ່ນປົວ Corona ແມ່ນເທກໂນໂລຍີ plasma ບັນຍາກາດທີ່ໃຊ້ການລະບາຍໄຟຟ້າແຮງດັນສູງ-ເພື່ອດັດແປງພື້ນຜິວຂອງວັດສະດຸໂດຍທາງກາຍະພາບ ແລະທາງເຄມີ ໂດຍບໍ່ມີການປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍຂອງມັນ.
ລະບົບການປິ່ນປົວໂຣກ Corona ມາດຕະຖານປະກອບດ້ວຍ:
1. Electrode/HV Generator:ສ້າງ-ຄວາມຖີ່, ແຮງດັນສູງ-ແຮງດັນສູງ.
2. A ມ້ວນ Grounded:ກວມເອົາດ້ວຍວັດສະດຸ dielectric (ເຊັ່ນ: ເຊລາມິກ, ຢາງຊິລິໂຄນ).
3. ຊ່ອງຫວ່າງທາງອາກາດ:ຊ່ອງແຄບລະຫວ່າງ electrode ແລະ roller ໂດຍຜ່ານທີ່ເວັບໄຊຕ໌ substrate ຜ່ານ.
ໃນຂະນະທີ່ການໄຫຼຂອງໄຟຟ້າ ionizes ໂມເລກຸນອາກາດຢູ່ໃນຊ່ອງຫວ່າງ, ມັນສ້າງເປັນຄວາມຫນາແຫນ້ນ, ອຸນຫະພູມຕ່ໍາ-plasma plasma ປະກອບດ້ວຍຄັອກເທນຂອງ ions, ເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະຊະນິດອົກຊີເຈນທີ່ມີປະຕິກິລິຍາສູງ (ເຊັ່ນ: ໂອໂຊນ).
ວິທີການປິ່ນປົວ Corona ປ່ຽນພື້ນຜິວຂອງແຜ່ນແບດເຕີລີ່
ເມື່ອແຜ່ນໂລຫະຜ່ານພາກສະຫນາມ plasma ນີ້, ສອງກົນໄກທີ່ສໍາຄັນເກີດຂື້ນ:
1. ການກະຕຸ້ນພື້ນຜິວ ແລະພະລັງງານເພີ່ມຂຶ້ນ:
plasma ລະເບີດພື້ນຜິວຂອງ foil, ທໍາລາຍພັນທະບັດໂມເລກຸນແລະສ້າງສະຖານທີ່ໃຫມ່, ມີປະຕິກິລິຍາສູງ. ຂະບວນການນີ້ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍພະລັງງານດ້ານຂອງ foil, ປ່ຽນມັນຈາກ hydrophobic ກັບ hydrophilic. ພະລັງງານຂອງພື້ນຜິວທີ່ສູງຂຶ້ນເຮັດໃຫ້ slurry ແຜ່ລາມຢ່າງເທົ່າທຽມກັນແລະສ້າງການຕິດຕໍ່ທີ່ໃກ້ຊິດ, ເປັນເງື່ອນໄຂເບື້ອງຕົ້ນສໍາລັບການຍຶດຕິດທີ່ເຂັ້ມແຂງ.
2. ໄມໂຄຣ-ການທຳຄວາມສະອາດ ແລະທຳຄວາມສະອາດ:
ໄອອອນທີ່ແຂງແຮງຈະດຶງພື້ນຜິວໃນລະດັບກ້ອງຈຸລະທັດ, ສ້າງພື້ນທີ່ທີ່ມີປະສິດຕິພາບໃຫຍ່ກວ່າ. ໄມໂຄຣ-ການຫລໍ່ຫຼອມນີ້ໃຫ້ "ຈຸດຍຶດ" ຫຼາຍຂຶ້ນສຳລັບຕົວຍຶດໃນສານລະລາຍ, ປັບປຸງການເຊື່ອມກັນທາງກົນຈັກຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ພ້ອມກັນນັ້ນ, ຂະບວນການກຳຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນທີ່ເບິ່ງບໍ່ເຫັນເຊັ່ນ: ນ້ຳມັນ, ອົກຊີ, ແລະເຄື່ອງຊ່ວຍໃນການປຸງແຕ່ງທີ່ສາມາດເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຊັ້ນເຂດແດນທີ່ອ່ອນແອ.
ຜົນໄດ້ຮັບແມ່ນເປັນພື້ນຜິວທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ, ມີພະລັງງານສູງ- ແລະ ດ້ານ microscopically roughly roughly primed ຢ່າງສົມບູນສໍາລັບການເຄືອບ.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງການປິ່ນປົວ Corona ສໍາລັບ Li-ແບດເຕີຣີ Ion Batteron
ການລວມຕົວປິ່ນປົວ corona ເຂົ້າໄປໃນສາຍການຜະລິດ electrode ສະເຫນີຜົນປະໂຫຍດທີ່ສໍາຄັນ:
ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການຕິດທີ່ດີກວ່າ:ປ້ອງກັນການແຕກແຍກໃນລະຫວ່າງການປະມວນຜົນລົງລຸ່ມ ແລະຕະຫຼອດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງແບັດເຕີລີ, ເພີ່ມຄວາມສົມບູນຂອງກົນຈັກ.
ປັບປຸງຄວາມສອດຄ່ອງຂອງການເຄືອບ:ຮັບປະກັນການເຄືອບສານລະລາຍຢ່າງສະໝ່ຳສະເໝີໂດຍບໍ່ມີ-ການປຽກ ຫຼື ຮູຂຸມຂົນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ປະສິດທິພາບທາງເຄມີທີ່ສອດຄ່ອງກັນໃນທົ່ວ electrode.
ອັດຕາຄວາມສາມາດເພີ່ມຂຶ້ນ ແລະຊີວິດຮອບວຽນ:ໂດຍການຮັບປະກັນການຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າທີ່ດີທີ່ສຸດລະຫວ່າງທຸກ particles ແລະຕົວເກັບປະຈຸ, ການປິ່ນປົວ corona ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ານທານຂອງ interfacial, ເຊິ່ງເປັນສິ່ງສໍາຄັນສໍາລັບການຊາດໄວແລະວົງຈອນຍາວ.
ຜົນຜະລິດທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ:ການຫຼຸດຜ່ອນການຂູດເນື່ອງຈາກຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງການເຄືອບໂດຍກົງຫຼຸດລົງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດ.
ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ກັບ Aqueous Binders:ໃນຂະນະທີ່ອຸດສາຫະກໍາຫັນໄປສູ່ການປຸງແຕ່ງນ້ໍາທີ່ເປັນມິດຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມຫຼາຍຂຶ້ນ, ການປິ່ນປົວ corona ກາຍເປັນສິ່ງຈໍາເປັນຫຼາຍກວ່າເກົ່າເພື່ອບັນລຸລະດັບການຍຶດຫມັ້ນທຽບກັບລະບົບທີ່ອີງໃສ່ສານລະລາຍແບບດັ້ງເດີມ-.
ຂະບວນການແຫ້ງ, ທັນທີ:ບໍ່ເຫມືອນກັບ primers ສານເຄມີຫຼືການປິ່ນປົວ flame, ມັນເປັນຂະບວນການທີ່ສະອາດ, ແຫ້ງແລ້ງ, ບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງໃຊ້ເວລາແຫ້ງ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການສູງ-ຄວາມໄວສູງ, ມ້ວນ{1}}ເຖິງ-ສາຍການຜະລິດມ້ວນ.
ຄວາມຊັດເຈນສຳລັບ-ແບັດເຕີຣີລຸ້ນຕໍ່ໄປ
ສຳລັບເທັກໂນໂລຢີແບັດເຕີຣີທີ່ກ້າວໜ້າເຊັ່ນຊິລິຄອນ-anodes ຫຼື ແຂງ-ແບດເຕີຣີສະລັດ, ບົດບາດຂອງວິສະວະກຳພື້ນຜິວກໍ່ຍິ່ງມີຄວາມສຳຄັນຫຼາຍຂຶ້ນ. ອະນຸພາກຊິລິໂຄນໄດ້ຮັບການຂະຫຍາຍປະລິມານອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນລະຫວ່າງການຂີ່ຈັກຍານ, ວາງຄວາມກົດດັນອັນໃຫຍ່ຫຼວງຕໍ່ພັນທະບັດກັບຕົວເກັບປະຈຸ. ການໂຕ້ຕອບທີ່ແຂງແຮງ, corona-ທີ່ໄດ້ຮັບການປິ່ນປົວແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການຮັກສາການຕິດຕໍ່ໄຟຟ້າແລະຄວາມສົມບູນຂອງໂຄງສ້າງໂດຍຜ່ານການສາກໄຟຫຼາຍຮ້ອຍ-ວົງຈອນການລະບາຍ.
ສະຫຼຸບ
ໃນພູມສັນຖານທີ່ມີການແຂ່ງຂັນສູງຂອງການຜະລິດແບດເຕີຣີ, ຜົນປະໂຫຍດດ້ານການເພີ່ມປະສິດທິພາບແລະຜົນຜະລິດໄດ້ແປເປັນຂໍ້ໄດ້ປຽບທາງດ້ານການຄ້າທີ່ສໍາຄັນ. ການປິ່ນປົວ Corona ບໍ່ພຽງແຕ່ເປັນຂັ້ນຕອນທາງເລືອກເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ເປັນເທັກໂນໂລຍີພື້ນຖານທີ່ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຜະລິດແບດເຕີຣີ້ແບດເຕີຣີ້ໄອອອນ-ພະລັງງານສູງ-ຄວາມໜາແໜ້ນ-. ໂດຍການສະຫນອງການດັດແປງພື້ນຜິວທີ່ຊັດເຈນ, ຄວບຄຸມ, ແລະມີປະສິດທິພາບ, ມັນຮັບປະກັນວ່າສິ່ງກໍ່ສ້າງຂອງແບດເຕີລີ່-ໄຟຟ້າ-ຖືກສ້າງຂື້ນເພື່ອປະສິດທິພາບສູງສຸດ, ຄວາມປອດໄພ, ແລະອາຍຸຍືນ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ການເຄື່ອນທີ່ແລະການເກັບຮັກສາພະລັງງານໃນອະນາຄົດ.