Como o revestimento por spray ultrassônico pode melhorar a fabricação de eletrodos de bateria?

Com o rápido desenvolvimento de novos veículos energéticos, sistemas de armazenamento de energia e produtos eletrônicos de consumo, a tecnologia de fabricação de baterias está exigindo cada vez mais do desempenho dos eletrodos. A uniformidade, o controle de espessura, a utilização de material e a qualidade da interface dos revestimentos de eletrodos afetam diretamente a densidade de energia, o ciclo de vida e a consistência da bateria.

 

Nos processos tradicionais de fabricação de eletrodos, o revestimento de lâmina, o revestimento de rolo e o revestimento de ranhura são amplamente utilizados na produção-em grande escala. No entanto, para revestir eletrodos de filme-fino, camadas funcionais, pesquisas de laboratório, novos materiais de bateria e substratos complexos, a tecnologia de pulverização por atomização ultrassônica está emergindo como uma importante solução de revestimento de precisão. A pulverização ultrassônica é particularmente adequada para camadas funcionais finas, formulações de baixo a médio teor de sólidos, estruturas multicamadas e desenvolvimento avançado de materiais de bateria, mas não substitui necessariamente todos os processos tradicionais de revestimento em grande-escala para eletrodos espessos com alto-conteúdo-sólido.

 

Principais aplicações da pulverização por atomização ultrassônica em eletrodos de bateria

1. Pulverização de material de eletrodo positivo
A pulverização de atomização ultrassônica pode ser usada para depositar uniformemente materiais ativos de eletrodo positivo na superfície de coletores de corrente, como folha de alumínio. Dependendo do sistema de bateria e da formulação do material, ele pode ser usado para materiais relacionados ao fosfato de ferro-lítio (LFP), materiais catódicos ternários, dispersões condutoras de negro de fumo, grafeno e nanomateriais de carbono, aglutinantes e aditivos funcionais. Através de múltiplas pulverizações-de camadas finas, o revestimento funcional desejado pode ser formado gradualmente e a uniformidade da distribuição do material na superfície do substrato pode ser melhorada.

2. Pulverização de material de eletrodo negativo
Para materiais à base de grafite,{0}}silício e outros novos materiais anódicos, a pulverização ultrassônica pode ser usada para fabricação experimental de eletrodos e deposição de camadas funcionais de superfície. Particularmente na pesquisa de novos ânodos de silício{2}}carbono, compostos de grafeno e nanomateriais, a pulverização pode ajudar a obter uma deposição de material mais flexível e um projeto de estrutura multicamadas.

3. Revestimentos funcionais em superfícies de cobre e folha de alumínio
Folha de cobre e folha de alumínio são materiais coletores de corrente comumente usados ​​em baterias de lítio. Equipamentos de pulverização ultrassônica podem depositar camadas condutoras, revestimentos de material de carbono, camadas promotoras de adesão, camadas protetoras e camadas de interface funcional em suas superfícies.

4. Revestimento funcional para separador de bateria
Além de pulverizar diretamente materiais de eletrodo, a pulverização por atomização ultrassônica também pode ser aplicada à funcionalização de separadores de bateria, como revestimentos de partículas cerâmicas, camadas funcionais de polímero, revestimentos de óxido de grafeno, camadas protetoras isolantes e camadas de interface modificadas.

 

Principais vantagens do equipamento de pulverização por atomização ultrassônica

1. Boa uniformidade de revestimento
A atomização ultrassônica pode formar pequenas gotículas, que são então escaneadas e pulverizadas usando uma plataforma de movimento de precisão, permitindo que o material seja coberto de maneira mais uniforme na superfície do substrato.

2. Permite controle preciso da espessura
O equipamento pode ajustar a espessura final do revestimento controlando a vazão do líquido, velocidade de pulverização, número de pulverizações, velocidade de movimento do bico, espaçamento de pulverização e temperatura do substrato.

3. Reduza o desperdício de materiais
Materiais de bateria, especialmente nanomateriais, novos materiais eletrolíticos de{0}estado sólido e materiais ativos-de alto valor, normalmente são caros. A pulverização ultrassônica, por meio de fornecimento preciso de líquido e pulverização direcional, pode depositar materiais em áreas designadas, ajudando assim a reduzir o consumo de material durante o processo de pesquisa e desenvolvimento.

4. Adequado para substratos complexos
Além das tradicionais folhas planas de cobre e alumínio, a pulverização ultrassônica tem potencial para ser aplicada em estruturas porosas e superfícies complexas.

 

Para quais tipos de bateria é adequado?

A tecnologia de pulverização por atomização ultrassônica pode ser aplicada à pesquisa e desenvolvimento e desenvolvimento de processos nas seguintes áreas:

• Bateria-de íon de lítio

• Baterias de estado sólido

• Bateria de íon de sódio

• Baterias de metal de lítio

• Eletrodos relacionados à célula de combustível

• Baterias flexíveis

• Microbateria

• Baterias estruturais

• Pesquisa e desenvolvimento de novos materiais de armazenamento de energia

 

Valor da aplicação do equipamento de pulverização ultrassônica RPS{0}}SONIC na indústria de baterias

O equipamento de pulverização por atomização ultrassônica RPS{0}}SONIC pode ser configurado de acordo com diferentes materiais de bateria e requisitos de processo. Através de bicos ultrassônicos, sistemas de fornecimento de líquidos de precisão, plataformas de movimento automático e sistemas de aquecimento, pode-se obter pulverização automatizada e uniforme de materiais de eletrodos.

 

O equipamento pode ser utilizado para:

• Pulverização de materiais de eletrodo positivo para baterias

• Pulverização de materiais de eletrodo negativo para baterias

• Revestimento de superfícies de cobre e folha de alumínio

• Pulverização de materiais condutores de carbono

• Revestimento de grafeno e nanomateriais de carbono

• Revestimento funcional de separadores de bateria

• Preparação de filmes-finos de bateria de estado sólido

• Revestimentos funcionais multicamadas e gradientes

• Testes experimentais e em escala-piloto de novos materiais de bateria