เครื่องล้างฟอง ultrasonic มีบทบาทอะไรในการล้างน้ํามันจากแบตเตอรี่?

บทบาทของเครื่องกำจัดฟองอากาศแบบอัลตราโซนิกในการขจัดฟองอากาศในสารละลายแบตเตอรี่คืออะไร

ในระหว่างกระบวนการขจัดฟองอากาศ เครื่องกำจัดฟองอากาศแบบอัลตราโซนิกใช้การทำงานทางกายภาพของคลื่นเสียงความถี่สูงเพื่อกำจัดฟองอากาศขนาดเล็กที่ติดอยู่ในสารละลายอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพของแบตเตอรี่และความเสถียรในการผลิต กลไกการทำงานเฉพาะและคุณค่าหลักมีดังนี้:

1. กลไกหลักในการขจัดฟองอากาศ
สารละลายแบตเตอรี่ (เช่น สารละลายขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน) ประกอบด้วยส่วนผสมของวัสดุที่ใช้งาน ตัวนำไฟฟ้า สารยึดเกาะ และตัวทำละลาย อากาศสามารถเข้าไปได้ง่ายในระหว่างการผสมและการขนส่ง ทำให้เกิดฟองอากาศที่มีขนาดตั้งแต่ไมโครเมตรถึงมิลลิเมตร เครื่องกำจัดฟองอากาศแบบอัลตราโซนิกจะขจัดฟองอากาศด้วยวิธีการดังต่อไปนี้:

ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศ: การทำลายฟองอากาศ
เมื่อคลื่นอัลตราโซนิก (โดยทั่วไปมีความถี่ 20kHz ถึง 100kHz) แพร่กระจายผ่านสารละลาย จะทำให้เกิดการสั่นสะเทือนความถี่สูงในตัวกลาง ทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันเป็นระยะรอบๆ ฟองอากาศ ในระหว่างช่วงแรงดันลบของคลื่นเสียง ฟองอากาศจะถูกยืดและขยาย ในระหว่างช่วงแรงดันบวก ฟองอากาศจะถูกบีบอัดอย่างรุนแรงและแตกทันที (ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศ) ปล่อยก๊าซที่ติดอยู่ภายในฟองอากาศไปยังพื้นผิวสารละลายและในที่สุดก็หลุดออกจากระบบ

สำหรับฟองอากาศขนาดเล็ก (โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 50μm ซึ่งยากต่อการกำจัดด้วยการขจัดฟองอากาศแบบสุญญากาศแบบดั้งเดิม) การสั่นสะเทือนความถี่สูงของคลื่นอัลตราโซนิกสามารถทำลายแรงตึงผิวของฟองอากาศได้โดยตรง ทำให้ฟองอากาศรวมตัวกันเป็นฟองอากาศขนาดใหญ่ขึ้น ซึ่งง่ายต่อการลอยขึ้นและขับออก

การสั่นสะเทือนส่งเสริมการเคลื่อนที่ของฟองอากาศ
การสั่นสะเทือนทางกลของคลื่นอัลตราโซนิกสร้างการพาความร้อนขนาดเล็กทั่วทั้งสารละลาย ขับเคลื่อนฟองอากาศไปยังพื้นผิวและเร่งการเคลื่อนที่ขึ้นด้านบน ป้องกันไม่ให้ติดอยู่ในสารละลายหรือติดอยู่ระหว่างอนุภาคของแข็ง

II. บทบาทสำคัญในสารละลายแบตเตอรี่

การปรับปรุงคุณภาพการเคลือบขั้วไฟฟ้า
ฟองอากาศที่เหลืออยู่ในสารละลายอาจทำให้เกิดรูเข็ม หลุม และการเคลือบที่ไม่สม่ำเสมอบนพื้นผิวขั้วไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการเคลือบ ซึ่งส่งผลต่อความสม่ำเสมอของขั้วไฟฟ้า การขจัดฟองอากาศด้วยคลื่นอัลตราโซนิกส่งผลให้เกิดการเคลือบที่สม่ำเสมอและหนาแน่นขึ้น ลดความเสี่ยงของการลดลงของความจุหรือการหลุดออกทางความร้อนที่เกิดจากการรวมตัวของกระแสไฟฟ้าเฉพาะที่ในระหว่างการชาร์จและการคายประจุ

การรับประกันคุณสมบัติทางกลของขั้วไฟฟ้า
ฟองอากาศสามารถทำให้พันธะระหว่างวัสดุขั้วไฟฟ้าและตัวเก็บกระแสไฟฟ้า (เช่น แผ่นทองแดงหรืออะลูมิเนียมฟอยล์) อ่อนแอลง ทำให้เกิดการสูญเสียผงและการแตกร้าวในระหว่างการรีดและการผ่า หลังจากขจัดฟองอากาศ สารยึดเกาะในสารละลายจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ช่วยเพิ่มการยึดเกาะระหว่างวัสดุที่ใช้งานและตัวเก็บกระแสไฟฟ้า และปรับปรุงความแข็งแรงทางกลของขั้วไฟฟ้า

การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่

ฟองอากาศสามารถขัดขวางการเคลื่อนที่ของไอออนลิเธียมในขั้วไฟฟ้า เพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ และลดประสิทธิภาพการชาร์จและการคายประจุ

ฟองอากาศที่เหลืออยู่สามารถทำลายโครงสร้างขั้วไฟฟ้าเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงปริมาตรในระหว่างการปั่นจักรยาน ทำให้วงจรชีวิตของแบตเตอรี่สั้นลง การขจัดฟองอากาศด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสามารถลดความเสี่ยงนี้และปรับปรุงเสถียรภาพของความจุและประสิทธิภาพของอัตราของแบตเตอรี่

การปรับตัวให้เข้ากับความต้องการในการขจัดฟองอากาศของสารละลายที่มีความหนืดสูง
สารละลายแบตเตอรี่ (โดยเฉพาะสารละลายแคโทดนิกเกิลสูงและสารละลายแอโนดซิลิคอน) โดยทั่วไปมีความหนืดสูง ทำให้การขจัดฟองอากาศแบบสุญญากาศแบบดั้งเดิมไม่มีประสิทธิภาพ (ฟองอากาศดิ้นรนที่จะทะลุผ่านตัวกลางที่มีความหนืดและลอยขึ้น) ผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศของคลื่นอัลตราโซนิกสามารถทำงานได้โดยตรงภายในสารละลาย ทำลายฟองอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพแม้ในระบบที่มีความหนืดสูง และชดเชยข้อบกพร่องของการขจัดฟองอากาศแบบสุญญากาศ

III. ข้อได้เปรียบแบบเสริมฤทธิ์กับวิธีการขจัดฟองอากาศแบบดั้งเดิม
ในการผลิตสารละลายแบตเตอรี่ เครื่องขจัดฟองอากาศด้วยคลื่นอัลตราโซนิกมักใช้ร่วมกับการขจัดฟองอากาศแบบสุญญากาศ การขจัดฟองอากาศแบบกลไก และวิธีการอื่นๆ เพื่อสร้าง "กระบวนการขจัดฟองอากาศแบบรวม":

สภาพแวดล้อมสุญญากาศช่วยลดความแตกต่างของแรงดันระหว่างด้านในและด้านนอกของฟองอากาศ ส่งเสริมการขยายตัว;
คลื่นอัลตราโซนิกทำลายฟองอากาศขนาดเล็กและฟองอากาศที่ถูกห่อหุ้มด้วยอนุภาคโดยเฉพาะ ด้วยวิธีเหล่านี้สองวิธีร่วมกัน สามารถลดปริมาณก๊าซในสารละลายให้ต่ำกว่า 0.1% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดในการผลิตแบตเตอรี่ที่มีความแม่นยำสูง (เช่น แบตเตอรี่พลังงานและแบตเตอรี่โซลิดสเตต)

สรุป
เครื่องขจัดฟองอากาศด้วยคลื่นอัลตราโซนิกใช้การสั่นสะเทือนความถี่สูงและผลกระทบจากการเกิดโพรงอากาศเพื่อทำลายฟองอากาศขนาดเล็กในสารละลายแบตเตอรี่อย่างแม่นยำ บทบาทหลักคือการปรับปรุงความสม่ำเสมอของสารละลาย รับประกันคุณภาพของขั้วไฟฟ้า และเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของแบตเตอรี่ เป็นอุปกรณ์สำคัญในการรับประกันความสม่ำเสมอและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ในการผลิตแบตเตอรี่ และเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการขจัดฟองอากาศในสารละลายแบตเตอรี่ใหม่ที่มีความหนืดสูงและมีความต้องการสูง