تقشر ضعيف في القطب السالب لبطارية الليبو: تم تحسينه بواسطة الطلاء المزدوج

عند طلاء وتجفيف بطارية Lipo، ينتقل اللاصق إلى السطح بسبب قوة الشعيرات، ومع زيادة سرعة الطلاء وسمك الطلاء، تصبح هجرة اللاصق أكثر حدة أثناء عملية التجفيف، مما يضعف بشكل أكبر التغطية والتجميع. تؤثر الالتصاق بين السوائل سلبًا على أداء بطارية Lipo. لحل هذه المشكلة، ظهرت تقنية الطلاء ذات الطبقتين لبطارية Lipo. من خلال الطلاء متعدد الطبقات، يتم تعويض الطبقة التمهيدية بنسبة عالية من SBR.

في الدراسة، من خلال دمج معجونين لبطارية Lipo بمحتويات مختلفة من SBR، تم طلاء المعجون ذو رابطة SBR المتدرجة بطبقتين. تتكون جميع أقطاب بطارية Lipo من رقائق نحاسية مع طبقة سفلية بسمك 50% وطبقة علوية بسمك 50%، ثلاث تكوينات ذات طبقتين (A+A، B1+B2 و C1+C2)، وفي نفس الوقت، تم تحضير قطب بطارية Lipo بطبقة واحدة باستخدام المعاجين A كمرجع مقارن.
لعملية طلاء بطارية Lipo ذات الطبقتين، قد تكون هناك ثلاث مشاكل: (1) تسرب الهواء؛ (2) خطوط طولية؛ (3) خلط الطبقات العليا والسفلى. بعد ذلك، CNHL lipos، مصنع بطارية Lipo، سيقدم محتوى طلاء بطارية Lipo بالتفصيل.

1 عيب طلاء بطارية Lipo

عرض مطابق لحبة طلاء بطارية Lipo وقمة فيلم الطلاء، بما في ذلك طلاء تثبيت بطارية Lipo، عيوب طلاء احتجاز الهواء وعيوب الطلاء المنتفخ
الطبقة السفلية من بطارية Lipo مميزة بعامل تتبع فوق بنفسجي (UV) يتوهج باللون الأزرق تحت ضوء UV، والطبقة العلوية بدون عامل تتبع UV تكون سوداء. إذا كان تدفق الحجم منخفضًا جدًا، يصبح سلك التلامس المتحرك غير مستقر ويدخل الهواء إلى معجون بطارية Lipo.
تظهر هذه المواد على شكل فقاعات أو خطوط في طلاء بطارية Lipo. وعلى العكس، إذا كان معدل تدفق الحجم مرتفعًا جدًا، يُجبر السائل على الخروج من الطلاء في اتجاه الطلاء، مما يؤدي إلى خطوط مختلطة في طلاء بطارية Lipo.

2 عوامل تؤثر على استقرار طلاء بطارية Lipo

لدراسة استقرار طلاءات بطارية Lipo، تم تقييم كل حالة طلاء لبطارية Lipo بسرعات طلاء مختلفة وسمك فيلم رطب مختلف وتصنيفها إلى ثلاث فئات: بدون عيب، الحد الأدنى، والحد الأعلى. المنطقة بين الطلاء الخالي من العيوب والطلاء المعيب تُسمى نافذة الطلاء.
1) سرعات طلاء مختلفة لبطارية Lipo
استقرار الطلاء عند فجوة 127 ميكرومتر بين بكرات الطلاء الخلفية: عند 0.5 م/دقيقة، الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب للطلاء المستقر الخالي من العيوب هو 87 ميكرومتر، وعندما تزداد السرعة إلى 20 م/دقيقة، تزداد السماكة إلى 90 ميكرومتر، عند 1 م/دقيقة القيمة القصوى.
2) سماكة فيلم رطب مختلفة لبطارية Lipo
عند 0.5 م/دقيقة، كانت أقصى سماكة للفيلم الرطب قبل توسع الانتفاخ 147 ميكرومتر، والتي انخفضت إلى 133 ميكرومتر عند 20 م/دقيقة. العيوب تقع في منطقة الطلاء المستقرة بين حدود الاستقرار ويمكن أن تختلف سماكة الفيلم الرطب بدون عيوب في الطلاء. لا يحدث خلط للطبقات بين هذه الحدود الاستقرارية. يمكن ملاحظة أن الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب للفيلم ثنائي الطبقة المعيب أعلى من الطبقة الواحدة، عند سرعة طلاء 20 م/دقيقة، الطبقة الواحدة 64 ميكرومتر والطبقة المزدوجة 90 ميكرومتر.

عندما تكون الفجوة الأكبر 420 ميكرومتر، يكون الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب لعيوب بطارية Lipo هو 300 ميكرومتر. الحد الأعلى لسماكة الفيلم الرطب هو 510 ميكرومتر عند 0.5 م/دقيقة و450 ميكرومتر عند 20 م/دقيقة. الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب لطبقة بطارية Lipo المزدوجة أعلى بشكل ملحوظ من الطبقة الواحدة. هذا ناتج عن ظروف التدفق في المنسيس العلوي. إذا تشكل تدفق Couette في الفجوة بدون تراكب تدفق Poiseuille، فإن توازن الضغط المحاكى يكون متوازنًا تقريبًا.
هذا هو الحال عندما تكون سماكة الفيلم الرطب لبطارية Lipo نصف الفجوة في الطلاء ذو الطبقة الواحدة. بالنسبة للطلاء ثنائي الطبقة، كان 50% من سماكة الفيلم الرطب المقابلة حاسمة في هذه الدراسة.
في حالة فتحة قالب بطارية Lipo ذات الطبقتين، يختلف هذا التدفق عن التدفق في فتحة قالب الطبقة الواحدة، حيث يتم إنشاء تدفقين للسوائل بسبب منفذي التغذية في فتحة قالب الطبقتين.
لطلاءات تثبيت بطارية Lipo ذات الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب، يتراكب تدفق Couette وPoi السحابي في طبقات متعددة، مما يؤدي إلى سماكة فيلم رطب أعلى لبطارية Lipo.

بالإضافة إلى أوضاع الفشل المقترحة لاحتجاز الهواء وتورم بطارية Lipo، هناك أيضًا عيوب طلاء مختلط بطبقتين لبطارية Lipo. تم تصور العلامات النشطة بالأشعة فوق البنفسجية بواسطة الإعداد التجريبي المقترح وطبقة واحدة من الخلط (مزيج من طبقتين، الطبقة السفلية من بطارية Lipo كانت زرقاء مع متتبع UV، والطبقة العلوية من بطارية Lipo كانت سوداء غير مصبوغة، والتي يمكن اكتشافها بصريًا)

3 نقاط عملية حيث يتم خلط فتحة قالب بطارية Lipo

نقطة عملية الخلط المحددة تجريبيًا تقع تحت الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب لتسرب الهواء، لذلك، فقط عند سرعات طلاء بطارية Lipo المنخفضة جدًا 0.2 و0.5 م/دقيقة، يمكن ملاحظة وضع فشل خلط بطارية Lipo. لم يتم الكشف عن أي خلط عند سرعات الطلاء فوق 1 م/دقيقة وفوق الحد الأدنى لسماكة الفيلم الرطب. يحدث الخلط بسبب التدفق العكسي داخل الخرزات المطلية والدوامات الشديدة الناتجة.

تشير الأدبيات إلى أن وضع فشل بطارية Lipo يحدث عندما يكون سمك طبقة البرايمر أقل من ثلث فجوة اللفة الخلفية. بالنسبة لطلاءات بطارية Lipo المستخدمة في هذه الدراسة، كانت نسب سمك الطلاء العلوي والأساسي 50%، مما أدى إلى سمك طبقة سفلية حرجة أقل بكثير من الحد الأدنى لسمك الفيلم الرطب في نطاق السرعة المعني، لذا كان مركب بطارية Lipo خارج نافذة العملية لهذه التجربة.

4 تحليل قوة تقشير طلاء بطارية Lipo

يمكن لقوة التقشير لبطارية Lipo أن تعبر جيدًا عن تأثير الترابط بين الرقاقة والطلاء، ويمكن أيضًا ملاحظة هجرة المادة اللاصقة بشكل غير مباشر. الالتصاق تحت تركيبات مختلفة من الطلاء الأساسي والطلاء العلوي لبطارية Lipo: يتم تحديد الالتصاق بشكل رئيسي بواسطة محتوى SBR بالقرب من رقاقة الجمع، فكلما زادت النسبة، زاد الالتصاق.
بمضاعفة محتوى SBR مباشرة على رقائق بطارية Lipo، زاد الالتصاق أيضًا تقريبًا بمقدار الضعف، من 23 نيوتن/م عند 3.7% وزن SBR إلى 44 نيوتن/م لطبقة واحدة من 7.4% وزن SBR. هذا واضح في كل من الطبقات المفردة والمزدوجة لبطارية Lipo.

الالتصاق مع توزيع موحد للمواد اللاصقة في الطلاء ذو الطبقة الواحدة يعادل الالتصاق في الطلاء ذو الطبقتين. بالنسبة لطلاء بطارية Lipo ثنائي الطبقة، يحتوي الطلاء الأساسي على نفس محتوى المادة اللاصقة كالطلاء الواحد، بينما يحتوي الطلاء العلوي على كمية أقل بكثير من المادة اللاصقة، B1 (SBR 4.97%) 1+B2 (SBR 2.49%) زاد الالتصاق لـ C1 (SBR 7.46%) + C2 (SBR 0%) بنسبة 43.5% مقارنة بـ A (SBR 3.73%). لذلك، يمكن لأقطاب بطارية Lipo المطلية بمادة لاصقة SBR متدرجة أن تقلل بشكل كبير من إجمالي محتوى المادة اللاصقة دون أي تأثير سلبي على الالتصاق.

5 تحليل الأداء الكهربائي لبطارية Lipo

عندما يكون المعدل أقل من 1C، لا يوجد فرق في السعة بين الطلاء ذو الطبقة الواحدة والطلاء ذو الطبقتين. عند معدلات أعلى، يمكن لبطارية Lipo ذات الطلاء ذو الطبقتين إطلاق سعة أعلى، وC1+C2 لديها أعلى سعة عند المعدلات العالية. من حيث أداء الدورة، عند 1200 دورة، السعة المتبقية لـ A+A هي 87.7%، ولـ B1+B2 هي 87.6%، ولـ C1+C2 هي 89.1%.

تساهم الالتصاق الأعلى لأقطاب بطارية Lipo متعددة الطبقات في الاستقرار طويل الأمد. بالمقارنة مع الطلاء ذو الطبقة الواحدة، فإن قطب بطارية Lipo ذو الطبقتين لديه سعة تفريغ أعلى تصل إلى 11.0%، ويظهر نتائج أفضل قليلاً من حيث أداء الدورة.
المحتوى أعلاه هو كل ما يتعلق بطبقة طلاء بطارية Lipo مقدم من مصنعين بطاريات Lipo. آمل أن تساعدك هذه المقالة على معرفة المزيد عن بطارية Lipo. لمزيد من المعلومات حول بطاريات الليثيوم، يرجى قراءة ما يلي:
تصميم بطارية 1s ليثيوم بوليمر نسبة N/P
ما هي المشكلة الرئيسية في الشحن السريع للغاية لبطارية باور 2s ليبو؟