Как нанесение покрытия ультразвуковым распылением может улучшить производство аккумуляторных электродов?

С быстрым развитием новых энергетических транспортных средств, систем хранения энергии и бытовой электроники технология производства аккумуляторов предъявляет все более высокие требования к характеристикам электродов. Однородность, контроль толщины, использование материала и качество поверхности раздела электродных покрытий напрямую влияют на плотность энергии батареи, срок службы и стабильность.

 

В традиционных процессах производства электродов в крупномасштабном-производстве широко используются покрытия лезвий, валков и пазов. Однако для нанесения покрытий на тонкопленочные электроды, функциональные слои, лабораторные исследования, новые материалы для батарей и сложные подложки технология ультразвукового распыления становится важным решением для прецизионного нанесения покрытий. Ультразвуковое напыление особенно подходит для тонких функциональных слоев, составов с низким и средним содержанием твердых веществ, многослойных структур и разработки современных аккумуляторных материалов, но оно не обязательно заменяет все крупномасштабные традиционные процессы нанесения покрытий на толстые электроды с высоким-содержанием твердых-твердых веществ.

 

Основные применения ультразвукового распыления в аккумуляторных электродах

1. Напыление материала положительного электрода.
Ультразвуковое распыление можно использовать для равномерного нанесения активных материалов положительного электрода на поверхность токосъемников, таких как алюминиевая фольга. В зависимости от аккумуляторной системы и состава материала его можно использовать для материалов, связанных с литий-железо-фосфатом (LFP), тройных катодных материалов, проводящих дисперсий сажи, графена и углеродных наноматериалов, связующих и функциональных добавок. Путем многократного тонко-напыления можно постепенно сформировать желаемое функциональное покрытие и улучшить равномерность распределения материала на поверхности подложки.

2. Напыление материала отрицательного электрода.
Для графита, материалов на основе кремния- и других новых анодных материалов ультразвуковое напыление можно использовать для экспериментального изготовления электродов и осаждения поверхностного функционального слоя. В частности, при исследовании новых кремний-углеродных анодов, графеновых композитов и наноматериалов напыление может помочь добиться более гибкого осаждения материалов и проектирования многослойных структур.

3. Функциональные покрытия на поверхностях медной и алюминиевой фольги.
Медная фольга и алюминиевая фольга обычно используются в качестве токосъёмников в литиевых батареях. Оборудование для ультразвукового распыления может наносить на их поверхности проводящие слои, покрытия из углеродных материалов, слои, способствующие адгезии, защитные слои и функциональные интерфейсные слои.

4. Функциональное покрытие сепаратора аккумуляторной батареи.
Помимо прямого распыления электродных материалов, ультразвуковое распыление также можно применять для функционализации сепараторов аккумуляторов, таких как покрытия из керамических частиц, функциональные слои полимеров, покрытия из оксида графена, изолирующие защитные слои и модифицированные интерфейсные слои.

 

Основные преимущества оборудования для ультразвукового распыления

1. Хорошая однородность покрытия.
Ультразвуковое распыление позволяет формировать крошечные капли, которые затем сканируются и распыляются с помощью платформы с точным движением, что позволяет более равномерно покрыть материал на поверхности подложки.

2. Обеспечивает точный контроль толщины.
Оборудование может регулировать толщину окончательного покрытия, контролируя расход жидкости, скорость распыления, количество распылений, скорость движения сопла, расстояние между распылениями и температуру подложки.

3. Сокращение материальных отходов
Материалы для аккумуляторов, особенно наноматериалы, новые материалы с твердотельными-электролитами и дорогостоящие-активные материалы, обычно дороги. Ультразвуковое распыление за счет точной подачи жидкости и направленного распыления позволяет наносить материалы в определенные области, тем самым помогая снизить расход материалов в процессе исследований и разработок.

4. Подходит для сложных субстратов.
Помимо традиционных плоских медных и алюминиевых фольг, ультразвуковое напыление может применяться к пористым структурам и сложным поверхностям.

 

Для каких типов аккумуляторов он подходит?

Технология ультразвукового распыления может применяться для исследований, разработок и разработки процессов в следующих областях:

• Литий-ионный-аккумулятор.

• Твердотельные батареи

• Натрий-ионный аккумулятор

• Литий-металлические батареи

• Электроды, относящиеся к топливным элементам

• Гибкие батареи

• Микробатарея

• Структурные батареи

• Исследования и разработки новых материалов для хранения энергии.

 

Применимость оборудования ультразвукового распыления RPS-SONIC в аккумуляторной промышленности

Оборудование для ультразвукового распыления RPS-SONIC можно настроить в соответствии с различными материалами аккумуляторов и технологическими требованиями. Благодаря ультразвуковым соплам, прецизионным системам подачи жидкости, платформам автоматического перемещения и системам нагрева можно добиться автоматического и равномерного распыления электродных материалов.

 

Оборудование может использоваться для:

• Напыление материалов положительных электродов для аккумуляторов.

• Напыление материалов отрицательных электродов для аккумуляторов.

• Покрытие поверхностей из медной и алюминиевой фольги.

• Напыление проводящих углеродных материалов.

• Покрытие графена и углеродных наноматериалов

• Функциональное покрытие сепараторов аккумуляторов.

• Подготовка тонких пленок твердотельных-аккумуляторов.

• Многослойные и градиентные функциональные покрытия.

• Экспериментальные и пилотные-испытания новых материалов для аккумуляторов.