ایک لتیم آئن بیٹری پیسٹ کوٹنگ کے ابتدائی بہاؤ میدان تخروپن کاٹ رہی

خلاصہ: لیتھیم آئن بیٹری گارا، کوٹنگ کی موٹائی کی کوٹنگ کی viscosity کے دوران ایک بڑی قطب ٹکڑا ہونے، substrate کے پتلی ہے، اور اعلی صحت سے متعلق، وسیع پیمانے پر استعمال کیا جاتا سلاٹ مرتے کوٹنگ تکنیک اور تجرباتی تجزیہ سیال حرکیات تبدوست عنصر کا استعمال کرتے ہوئے. تانبے کا توڑ substrate پر ایک لتیم آئن بیٹری منفی الیکٹروڈ گارا ابتدائی بہاؤ درار کوٹنگ کے لئے ایک طریقہ تجزیہ کیا گیا تھا، اور تجرباتی نتائج کی کوٹنگ کی موٹائی نقلی نتائج حاصل بیان موافق ہے کہ قابل اعتماد حساب ماڈل دکھاتے ہیں. جب گارا inlet کے سمتار 0.035 M / ے، نالی substrate کے گودا کے میدان خطے دور بروقت دوبارہ بھر جاتا ہے جب، upstream کے چینل اور بہاو چینل کم سے کم وقت مستحکم کر سکتے ہیں، اس کی کوٹنگ آپریشن کے عمل کی سب سے بہترین رینج ہے.

قطب ٹکڑا پیداوار کے عمل، وشوسنییتا بہت اعلی کارکردگی، اور اس طرح ایک لتیم آئن بیٹری، آلات کی مطلوبہ درستگی، انٹیلی جنس کی سطح کی پیداوار کے لئے عمل کے لئے بنیاد ہے. موجودہ وقت میں، لیتھیم آئن بیٹری صنعت مجموعی طور پر ایک درار کے اخراج کی کوٹنگ اپنایا ہے ٹیکنالوجی درار کوٹنگ ایک دی فیڈنگ کی شرح، کوٹنگ کی چوڑائی، ویب کی رفتار کے لئے، substrate پر ایک سیال کی کوٹنگ کی تمام بنائے گئے ہیں اخراج مرتے سر میں ایک اعلی درجے کی پہلے سے میٹرڈ کوٹنگ تکنیک ہے ، آپ کو زیادہ درست طریقے سے قطع نظر سیال کے گارا کارگزاری خصوصیات میں سے لاگو کیا کوٹنگ کی رقم کا اندازہ کر سکتے ہیں، لیکن اصل عمل، یکساں، استحکام، اور کوٹنگ مائع بہاؤ کی طرف کوٹنگ مائع کے کنارے سطح اثر مختلف خصوصیات، جس میں براہ راست لیتھیم آئن بیٹری قطب ٹکڑا کوٹنگ عمل کی کوٹنگ کے معیار کو اس کی اپنی خصوصیات کا تعین کے اثرات: یک رخا لیپت ترتیب؛ موٹی گیلے کوٹنگ گارا، عام طور پر 100 ~ 300μm؛ قطب ٹکڑا. اعلی صحت سے متعلق کی کوٹنگ؛ کوٹنگ مواد کی موٹائی دیگر علوم سے رپورٹ Schmit نسبتا چھوٹے لتیم آئن بیٹری منفی الیکٹروڈ پیسٹ اخراج کے 6 ~ 30 μm ایلومینیم ورق یا ایک لتیم الیکٹروڈ شیٹ لیپت آئن بیٹری خصوصیات کے لئے ایک تانبے کا توڑ ہے. کوٹنگ کے دوران کوٹنگ کے عمل استحکام، یہ ایک مسلسل وقفے وقفے کوٹنگ عمل اور کوٹنگ موٹی کوٹنگ کنارے رجحان، اور رجحان کی موٹی طرف پر عمل پیرامیٹرز کے اثر و رسوخ پایا گیا. بعد ازاں، وہ بھی تجرباتی آلات کی ایک سیٹ، فارمولے کے وقفے وقفے سے اخراج کا قائم پریشر ڈراپ کوٹنگ سیال گارا دوران ماپا، اور پریشر ڈراپ اور کوٹنگ کے سیال گیلی موٹائی کے درمیان تعلق کا مطالعہ کیا گیا تھا.

لتیم آئن بیٹری ابتدائی گارا کوٹنگ سیال حرکیات سافٹ ویئر روانی کا استعمال کرتے وقت، تحقیق اعتراض، منفی الیکٹروڈ شیٹ پیداوار، درخواست کے morphology مشاہدے قطب ٹکڑے ٹکڑے وقت آغاز جہاں بنیادی ماس تجزیہ طور لیتھیم آئن بیٹری گریفائٹ منفی الیکٹروڈ گارا اٹھاتے ہوئے عوامل تبدوست عنصر تخروپن کے میدان بہہ کوٹنگ وقت آغاز سے گارا کے تجزیہ کے عمل کے بہاؤ ضعف گارا کوٹنگ کی حالت کا مشاہدہ کرنے لمحہ مستحکم درخواست دی، لیپت مستحکم ریاست مطالعہ کوٹنگ عمل کے نظریاتی کی اصلاح فراہم کرنے سپورٹ.

1 تجرباتی طریقہ اور حدیث عنصر ماڈل

1.1 تجرباتی طریقوں

I نسان 20000 آہ لیتھیم آئن بیٹری کی پیداوار لائن ماڈل نصب کیا. منفی الیکٹروڈ گارا G45-100-2D-DZ مکسر کی قسم خلا مکسر، 100L کے موثر حجم بنایا جاتا ہے. منفی الیکٹروڈ coater M12-650B-4C-DZ قسم سے بنا ہوتا ہے سلاٹ مرتے coater. لیپت فوجیوں خدا کی 2NBL20F سکرو قسم کا استعمال کرتے ہوئے کھلانے کا نظام. واحد سلاٹ مرتے کوٹنگ، اوپری مرتے، 0.55mm موٹی درار کے ایک حصے کا استعمال کرتے ہوئے سرکلر گہا پیڈ، کم مرتے اسمبلی کی تکمیل کے بعد، ایک افقی میز پر رکھا KEYENCE کی خوردبین VHX-1000 امیجنگ نظری پیمائش درار کے طول و عرض کا استعمال کرتے ہوئے کیا جاتا ہے ظاہر کئے گئے ہیں (B)، درار اوسط 'انجیر میں 1 (الف)'، نتائج انجیر 1 میں دکھایا گیا ہے W سائز (543.5 ± 7.5) μm، چھوٹے انٹرمیڈیٹ سلاٹ سائز، دونوں تھوڑا بڑا سائز ہے، سائز کی تقسیم ایک وردی کوٹنگ حاصل کرنے کے لئے کاٹ کیا جا سکتا.

گریفائٹ، conductive کی ایجنٹ، سوڈیم carboxymethyl سیلولوز (سییمسی)، اسٹائرین-بوٹاڈائن ربڑ (SBR) اور آست پانی، 68L سے ہر ایک کی ایک slurry بیچ حجم، 52،0٪ کی ٹھوس معاملہ مواد، مخلوط اور ایک لیتھیم آئن بیٹری منفی الیکٹروڈ پیسٹ تیار کرنے ہلایا گیا تھا گارا کثافت (1 450 ± 22) کلو / M3. ملعمع کاری کا مواد 10 μm کا تانبے کا توڑ موٹائی، 8.9 مگرا / cm2 کے ایک areal کثافت ہے کوٹنگ سے پہلے شروع کر دیا، فیڈ سکرو پہلے کھول دیا جاتا ہے، مر بلاک سلاٹ دکان، والو مرنے کے سر کو کھولنے کے لئے واپس، گارا مرتے 20min میں گردش مرتے گہا ایک سیال سے بھرا ہوا ہے کہ یقینی بنانے کے لئے. انجیر. 2 (ا) سر اور substrate کے درمیان بہاؤ میدان مولڈنگ کے بعد کوٹنگ استحکام کے یوجنابدق قول ہے، اہم پیرامیٹرز کوٹنگ فرق ایچ، W درار سائز، کوٹنگ کی رفتار وی، فیڈ بہاؤ کی شرح ق، گیلے کوٹنگ کی موٹائی H اور اس کے استعمال میں چوڑائی B. شامل درخواست دی:، H = 0.20mm W = 0.55 ملی میٹر، L = 0،275 ملی میٹر، B = 250 ملی میٹر، V = 0.15 M / S، Q = 4.8 × 10- 4m3 / ے. ایک سطح اور بی سطح کی کوٹنگ کی، قطب ٹکڑا کے بارے میں 500 میٹر فصل حجم کی لمبائی پڑے گا جب اور ایک بیچ کے طور پر اوقات، قطب ٹکڑا کٹ کے ساتھ لے کر چلنے، قطر D = 60 سرکلر قطب ٹکڑا نمونہ کے ملی میٹر لینے، ایک پیمائش نمونہ بڑے پیمانے پر ایم، کوٹنگ کی سطح کثافت فارمولے کے مطابق شمار کیا جاتا ہے (1).

(1)

جس: کوٹنگ کے Scoat سطح کثافت، ایک سطح کی کثافت کے طور Scopper بیس تانبے کا توڑ.

1.2 تبدوست عنصر ماڈل

اخراج مرتے سر کے اخراج اور بناوٹی بہاؤ ریاست رولر کوٹنگ کے درمیان سیال حرکیات تبدوست عنصر سافٹ ویئر Fluent6.3.26 فیلڈ استعمال کرتے ہوئے، انجیر میں کوٹنگ میدان بہاؤ. 2 (ا) انجیر میں دکھایا گیا ہے. اندرونی اخراج مرتے slits کے ایک حساب خطے، سلاٹ دکان اور substrate خطے 2 کے درمیان بیرونی علاقہ شمار کیا جاتا ہے انجیر 2 (ب) میں دکھایا گیا ہے کے طور پر، ہوائی جہاز کے دو جہتی ماڈل، inlet کے کمپیوٹیشنل ڈومین inlet، دکان پر آؤٹ لیٹ دباؤ مقرر کیا گیا ہے کو تیز کرنے کے لئے، مقرر کیا گیا ہے ، گرڈ دباؤ قدر کی جاتی ہے 101325 پا، substrate کے حدود، یعنی دیگر حد کوٹنگ کی رفتار وی کے ہلنے کی رفتار، اسٹیشنری مرتے بیرونی دیوار حد حالت کی ترتیب انجیر میں حساب کتاب کے میدان meshing. 2 (ج) منتقل کرنے کے لئے مقرر کیا گیا ہے اوسط سائز 0.01 ملی میٹر ہے.

ریاست بہاؤ میدان، ہوا اور گارا incompressible دو مرحلے مستحکم بہاؤ کے عمل پر لاگو کیا جاتا ہے گرمی کی منتقلی کے عمل پر غور نہیں کرتا. viscosity کو گارا اور ہوا، منتخب CICSAM میں بڑے اختلافات کی وجہ سے ایک مفت بہہ گارا انٹرفیس '7' کا استعمال کرتے ہوئے VOF ماڈل ٹریس سکرین پر قبضہ تراکیب جو کہ جامد رابطہ زاویہ اور بیس تانبے کا توڑ منفی الیکٹروڈ گارا 50 °، اخراج مرتے کی بیرونی دیوار کے رابطہ زاویہ ہے فرض کیا گیا تھا 60 °. انجیر میں ابتدائی گارا مائع بھرا ہوا وقت سلاٹ اخراج مرتے '. 2 ( ب) خطے surface1 'میں، لیکن باہر slits کے اتپرواہ نہیں کرتا، بہاؤ میدان کوٹنگ کے بعد گنے، گارا درار سے ایک مستحکم شرح سے بہتا ہے.

2 نتائج اور بحث

2.1 تجرباتی نتائج

3 انجیر AB سطح کی کوٹنگ منفی الیکٹروڈ شیٹ ایک کے ایک لیپت سطح کثافت اور ہر بیچ کی پیداوار ہے تقسیم، ایک topcoat کے کثافت سطح کے دونوں اطراف پر ہے (9.67 ± 0.067) مگرا / cm2 کے، دونوں اطراف کی کوٹنگ کی AB areal کثافت (19.32 ± 0.084) مگرا / cm2 کے، کوٹنگ رقم وردی قطب ٹکڑے ٹکڑے، پول ٹکڑے ٹکڑے معیار کی ضروریات، اشارہ پورا کوٹنگ عمل مستحکم اور قابل اعتماد ہے.

انجیر 4 کوٹنگ کے morphology کے ابتدائی مرحلے لیپت ایک ھنبا ٹکڑا ہے، قطب ٹکڑا 0cm درخواست آغاز پوزیشن پر ہے، درخواست وقت آغاز، گارا کھلایا مستحکم فراہمی قائم نہیں ہے، گارا مرتے درار سے باہر بہتی ہے، اوپری قطب ٹکڑا وقفے وقفے کوٹنگ پرت، قائم کوٹنگ کے لئے کے طور پر، گارا فراہمی مستحکم بننے کے لئے، کوٹنگ مسلسل ایک دوسرے سے جڑے، آہستہ آہستہ یونکویٹد علاقوں قطب ٹکڑا اوپر قطب ٹکڑے پر ایک مستحکم کوٹنگ کی تشکیل کرنے کے لئے کم. 90CM. کوٹنگ کی رفتار 0.15 میٹر تھا (1) گارا بہاؤ ڈکٹ کی ایک مستحکم ریاست میں ایک گارا اور گہا اخراج کا قیام مر، درار: / ے، کوٹنگ سے کوٹنگ استحکام جو 6 ے عمل کی کل تھی کرنا شروع کر دو مرحلوں پر مشتمل ایک دکان قائم مستحکم گارا بہاؤ کی رفتار، یعنی، اخراج کے دوران مسلسل بہاؤ مر اندرونی بہاؤ میدان؛ (2) ایک گارا بہاؤ درار مر، substrate کے ساتھ بات چیت، گارا وجہ viscous فورس کو منتقل پیدا کیا جاتا ہے substrate کے، سبسیٹیٹ کی سطح پر پھیلاؤ، اور آخر میں ایک مستحکم کوٹنگ بنانا، جسے اخراجات کے بیرونی بہاؤ کے میدان کے مستحکم بہاؤ کے عمل میں شامل ہوتا ہے.

2.2 بہاؤ فیلڈ کے ابتدائی تجزیہ

گارا بہاؤ درار میدان بہاؤ کے عمل، قوت سمیت طاقت کے باہمی اثر و رسوخ کی طرف سے کی وجہ سے پیدا موبائل بیس کے اندر viscous سیال کو، سیال طاقت کی سطح، اثر کے اخراج سے سیال کے بہاؤ ایک چلتی substrate کے سست پر مرنا عمل کی طرف سے قائم انٹرییا فورس، مائع کی کشش ثقل. اصل کوٹنگ کے عمل میں، قابلیت کی شرح γ مساوات کی طرف سے اندازہ لگایا جا سکتا ہے (2):

2.3 تخروپن کے نتائج

ایک laminar بہاؤ ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے کے viscosity تخروپن، نقلی منفی الیکٹروڈ گارا کے viscosity کو تبدیل نہیں کرتا کہ فرض کیا گیا ہے، ایک منفی الیکٹروڈ مواد گارا پیرامیٹرز ایمپلائڈ، مرتے ستادوستی اور جدول 1 میں عمل پیرامیٹرز، جس میں گارا inlet کے سمتار انتخاب 0،030، 0.035 اور 0،050 کوٹنگ کے نتائج پر عمل پیرامیٹرز کے اثر کا مطالعہ کرنے کے لئے ایم / ایس تین اقدار.

5، 6، 7 0.030 کے inlet سمتار ہیں، درخواست کے بعد بہاؤ ریاست بہاؤ میدان مختلف لمحات میں گارا کے استحکام پر اطلاق ہوتا ہے شروع. 0.035 اور مستحکم بہاؤ میدان 0.050m / ے، گارا دکان ایکس محور سمت حجم فریکشن (VOF) ڈسٹری انجیر میں دکھایا گیا 8، VOF VOF اور موٹائی = 1.0 - 0.6 = 0.5 کوٹنگ پیکر 8، نتائج ٹیبل 2 میں دکھائے سے واضح ہے جب، مختلف رفتار بہاؤ میدان ضوابط جبکہ رینالڈز نمبر دوبارہ بہاؤ میدان استحکام وقت ٹی میز 2. میں یہ اصل پیداوار، گارا بہاؤ کی شرح ق 4.8 × 10- 4m3 / ے تھے، اور درار کی کوٹنگ کی چوڑائی B دکھائے گئے ہیں 0.25 میٹر، گارا اصل بہاؤ درار ہے سمتار U = ق / (BW)، اس طرح کے فارمولے کے مطابق کر سکتے طور 0.035m / ے گیلے کوٹنگ کی موٹائی H شمار کیا (5):

inlet کے سمتار 0.035m / ے، وقت آغاز سے حساب 37،54 ایم ایس، 6 ے کی ایک وردی کی کوٹنگ کی تشکیل کے لئے (تصویر 4) ضرورت وقت کے لئے تجربہ کے طور پر، ایک کم از کم کرنے کے بہاؤ میدان مستحکم کرنے جب، بہاؤ میدان کے بسنے وقت تخروپن کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے یہ ہے کیونکہ میں اضافہ کرنے یا inlet کے رفتار میں کمی، کوٹنگ بہہ اصل کوٹنگ، ایک مستحکم بہاؤ میدان اور مرتے اخراج اسٹیشنری میدان کے اندر اندر مر، لیکن اہم بہاؤ تخروپن حساب کتاب کی موجودہ میدان کے استحکام کے عمل پر مشتمل مستحکم مرحلے، وقت آباد میدان میں اضافہ ہوا inlet کے سمتار 0.030m / ے، 48،75 ایم ایس کے بہاؤ میدان استحکام وقت، 0،050 میٹر / ے کے inlet رفتار، بہاؤ میدان وقت بسنے 63.46ms ہے جب جب کی ہے.

inlet کے سمتار 0.030m / ے، درخواست کے بعد 10 MS وقت آغاز، گارا سلاٹ کو بھرنے کے لئے بہتی ہے 'انجیر میں 5 (ا)'، substrate کے مرتے اور substrate کے درمیان Y محور کے ساتھ ساتھ آگے چلتا ہے، جبکہ slurry کی تحریک کی طرف سے پیدا viscous فورس سے entrained slurry کی تحریک ایک بروقت انداز، کوٹنگ میں ملوث ہوا کی ایک بڑی مقدار میں replenished نہیں کیا جا سکتا کے بعد سے substrate کے substrate کے پیروی کرنے کے لئے، 'انجیر میں. 5 (ب)'، ایئر فائنل گارا YL میں چوسا جاتا ہے انجیر 5 شیٹ (ج)، کوٹنگ morphologies انجیر میں دکھایا گیا ان لوگوں کی طرح پر قائم ہے. 4 اور کوٹنگ کی morphology. slurry کی فراہمی کے ساتھ، بہاؤ میدان کے بہاؤ گزرنے کے علاقے (Y> 0) مستحکم بہاؤ میدان downflow چینل خطے (Y<0)也由复杂状态逐步趋于稳定, 如图5(d)所示, 最后形成比较稳定的涂布流场[图5(e)].

inlet کے سمتار 0.035m / ے، گارا مرتے اور علاقہ کے بعد substrate کے درمیان بھری ہوئی ہے 'انجیر کے 6 (ا)'، سے entrained slurry کی بیس بروقت کوٹنگ بھرنے میں کافی کی ایک بڑی تعداد میں شامل نہیں کیا جائے گا ہوا کے بہاؤ میدان بہاو چینل فوری طور پر کشش ثقل کے بہاؤ میدان چینل مداخلت کے تحت بہنے والا ایک غیر مستحکم ریاست پیدا کرے گا ایک مستحکم ریاست تک پہنچ 'انجیر کی. 6 (ب)'، 'انجیر کے 6 (ب) اور (C)'، لیکن کوٹنگ کے طور پر کپڑا مسلسل upflow چینل فوری طور پر ایک مستحکم ریاست تک پہنچ 'انجیر کی. 6 (د) اور (E). لہذا، اس حالت میں، بہاؤ میدان اطلاق ہوتا ہے مختصر آباد وقت، اس کی کوٹنگ عمل بہترین آپریٹنگ رینج ہے.

inlet کے سمتار 0.050m S، پریاپتتا / گارا فراہمی، ہوا کے بہاؤ میدان بہاو چینل کی ایک بڑی مقدار کو شامل کئے بغیر 'انجیر میں. 7 (a) اور (B)'، بہاو چینل بہاؤ میدان فوری طور پر ایک مستحکم ریاست تک پہنچ سکتے ہیں '7 (ب) انجیر میں (ج) 'ایک موٹی کوٹنگ پرت بنانے'. تاہم، کیونکہ بڑے inlet کے رفتار نسبتا موٹی کوٹنگز قیام (ٹیبل 2)، upstream کے بہاؤ چینل میدان آسانی سے کشش ثقل کی طرف سے متاثر، یہ ایک طویل وقت کے ایک مستحکم تک پہنچنے کے لئے لیتا ہے '. 7، اعلی چینل میں فرق بہاؤ میدان نتیجہ تیزی سے، ایک طویل وقت کے لئے مسخر 63.46ms بارے، کوٹنگ ایک مستحکم ریاست بہاؤ میدان پہنچ جاتا ہے 'انجیر میں 7 (د)' خاتمے 'انجیر میں 7 (ای)'.

3 اختتامیہ

مندرجہ بالا تجربات اور تبدوست عنصر تجزیہ، مندرجہ ذیل نتائج اخذ نتائج کا تجزیہ:

(1) اخراج coater منفی الیکٹروڈ گارا ایک تانبے کا توڑ لیتھیم آئن بیٹری پر ملمع کیا گیا تھا، ایک topcoat کے کثافت سطح (9.67 ± 0.067) مگرا / cm2 کے، کوٹنگ کے دونوں سطحوں کے AB سطح کثافت (19.32 ± 0،084 ) مگرا / cm2 کے، کوٹنگ رقم وردی قطب ٹکڑے ٹکڑے، مستحکم اور قابل اعتماد کوٹنگ عمل.

(2) تبدوست عنصر سافٹ ویئر گارا کوٹنگ بہاؤ بہاؤ ریاست میدان کی روانی سیال حرکیات تخروپن، اور مشابہت بیان حساب کتاب ماڈل قابل اعتماد کر کے حاصل تجرباتی نتائج کے ساتھ مطابقت کوٹنگ کی موٹائی کا استعمال کرتے ہوئے.

(3) بناوٹی inlet کے سمتار 0،030، 0.035 تھے اور 0.050m / ے بہاؤ میدان کی ابتدائی ریاست پر اطلاق ہوتا ہے، جب جب substrate کے تحریک کے سے entrained گارا فراہم کی گارا کے آغاز پر 0،030 میٹر / ے، وقت کے inlet سمتار ، ہوا کے نچلے لائن کی رقم بہاو چینل کمپلیکس پر ایک سیال ریاست کے نتیجے میں، کوٹنگ کے علاقوں میں ملوث، کوٹنگ بہاؤ میدان مستحکم کرنے میں زیادہ وقت لگ جائے گا. داخلی دروازے رفتار 0.050m / ے، کافی گارا فراہمی ہے جب، بہاو چینل ہو سکتا ہے استحکام تک پہنچنے، لیکن اوپری رنر کی کوٹنگ کی موٹائی کے بعد سے، مستحکم ریاست تک پہنچنے کے لئے ایک طویل وقت لگتا ہے. 0.035 M / ے کے inlet رفتار، بہاؤ میدان فوری طور پر اطلاق کیا جائے تو سب سے بہتر ہے جو ایک مستحکم ریاست، کم سے کم وقت، تک پہنچنے کوٹنگ عمل آپریٹنگ رینج.