Trong quá trình sản xuất pin lithium-ion hiện đại trên quy mô lớn, quy trình phun chất điện phân trực tiếp xác định hiệu suất điện hóa cuối cùng của pin, tính nhất quán của sản phẩm và điểm mấu chốt về an toàn quan trọng. Điều này không chỉ đặt ra những yêu cầu cực kỳ cao về kiểm soát đo lường chính xác của thiết bị phun chất lỏng mà còn đặt ra những thách thức nghiêm trọng đối với độ ổn định lâu dài của các bộ phận cốt lõi của nó. Trong quá trình sản xuất tải cao thực tế, lithium hexafluorophosphate và các dung môi hữu cơ có độ phân cực cao khác nhau có trong chất điện phân pin lithium có tính ăn mòn cực cao. Dưới hoạt động qua lại tần số cao, độ chính xác cao trong thời gian dài của các bộ phận vận chuyển chất lỏng kim loại truyền thống, rất dễ tạo ra những khoảng trống nhỏ do ăn mòn điện hóa và mài mòn cơ học, từ đó gây ra hiện tượng nhỏ giọt điện phân. Điều này không chỉ dẫn đến thất thoát nguyên liệu thô đắt tiền một cách không cần thiết và phải ngừng hoạt động thiết bị thường xuyên để bảo trì mà còn có thể gây ô nhiễm môi trường xưởng do chất điện phân bay hơi, gây ra các mối nguy hiểm nghiêm trọng về an toàn và cuối cùng là làm giảm hiệu suất của toàn bộ dây chuyền sản xuất.

Về cơ bản, để thu hẹp khoảng cách công nghệ này, các quy trình phủ hoặc xử lý bề mặt kim loại truyền thống đã trở nên không đủ. Sự ra đời của lõi van gốm cấu trúc zirconia đã mang lại một cuộc cách mạng trong khoa học vật liệu cho các bộ phận kiểm soát chất lỏng lõi của bơm phun chất lỏng. Là đại diện của gốm kết cấu tiên tiến, zirconia được mệnh danh là "thép gốm" trong ngành. Nó không chỉ có độ bền đứt gãy và độ bền uốn vượt xa so với gốm thông thường với sự hỗ trợ của cơ chế tăng cường thay đổi pha mà còn có độ trơ hóa học vô song. Khi tiếp xúc trực tiếp trong thời gian dài với axit mạnh, chất kiềm mạnh và chất điện phân pin có tính ăn mòn cao, gốm zirconia sẽ không hòa tan, oxy hóa hoặc phản ứng hóa học, loại bỏ hoàn toàn nguy cơ hư hỏng cấu trúc do ăn mòn từ cả nguồn vật lý và hóa học.

1. Van sứ Zirconia Hiệu suất cốt lõi và phân tích vật liệu

Trong lĩnh vực kiểm soát chất lỏng chính xác, lõi van là bộ phận cốt lõi có thể chịu được lực cắt, ma sát và xói mòn hóa học tần số cao, và việc lựa chọn vật liệu của nó là rất quan trọng. Tại sao ngành công nghiệp cuối cùng lại tập trung và tin tưởng cao vào gốm sứ zirconia trong điều kiện làm việc khắc nghiệt của máy bơm phun lithium-ion? Chúng ta có thể tìm thấy câu trả lời từ hiệu suất vật liệu cốt lõi của nó.

• Vật liệu vi mô độc đáo và cơ chế tăng cường thay đổi pha: Gốm sứ Zirconia có cấu trúc pha tinh thể độc đáo (chẳng hạn như zirconia PSZ ổn định một phần). Khi vật liệu chịu tác dụng của ngoại lực và các vết nứt vi mô giãn nở, nồng độ ứng suất sẽ tạo ra sự biến đổi pha tinh thể cục bộ (pha tứ giác chuyển thành pha đơn tà), và sự giãn nở thể tích đi kèm sẽ nén và đóng các vết nứt, do đó thể hiện độ bền đứt gãy và khả năng chống va đập cực cao. Điều này thay đổi hoàn toàn định kiến ​​của người dân về gốm sứ truyền thống là “giòn và dễ đổ”.

Bảng hiệu suất vật liệu gốm chính xác Zhufa

• Có khả năng chống lại sự tấn công của axit, kiềm và hóa chất cực cao: Đối mặt với muối lithium có tính ăn mòn cao trong chất điện phân, oxit zirconium gần như có tính ổn định hóa học trơ và sẽ không gây ra kết tủa ion làm ô nhiễm chất điện phân như kim loại.
• Khả năng chống mài mòn cực cao và đặc tính tự bôi trơn: Độ cứng Mohs chỉ đứng sau kim cương và cacbua silic, đồng thời hệ số ma sát cực thấp cho phép nó duy trì độ mịn bề mặt bịt kín ở mức nanomet trong các chuyển động tịnh tiến tần số cao hàng chục lần mỗi phút.
• Độ ổn định nhiệt ở cấp độ micron: Hệ số giãn nở tuyến tính phù hợp với một số kim loại và không dễ bị biến dạng nhiệt khi sinh ra ma sát và nhiệt trong quá trình vận hành tốc độ cao, đảm bảo độ chính xác về trọng lượng của việc phun chất lỏng lâu dài.

2. Chất liệu lõi van so sánh đa chiều các sản phẩm cạnh tranh

Để thể hiện rõ hơn những ưu điểm vượt trội của gốm zirconia trong ứng dụng bơm phun chất lỏng lithium-ion, bảng sau đây đưa ra sự so sánh theo chiều ngang và đa chiều giữa lõi van kim loại truyền thống, lõi van gốm alumina và lõi van gốm zirconia chính xác Chihfa:

3. Xin chúc mừng Độ chính xác được hỗ trợ bởi công nghệ vật liệu

Để giải quyết vấn đề cốt lõi là nhỏ giọt chất điện phân, lõi van gốm zirconia đã đạt được "không rò rỉ lâu dài" thực sự nhờ độ cứng vật liệu cực cao và độ chính xác xử lý bề mặt cực cao. Trong ma sát bong tróc của chu trình phun tần số cao và tốc độ cao, lõi van kim loại thường bị trầy xước do mỏi kim loại và mài mòn ở cấp độ vi mô, phá hủy giao diện bịt kín ban đầu. Độ nhám và độ tròn bề mặt của các bộ phận gốm zirconia mật độ cực cao, kết hợp với quy trình mài và đánh bóng không tâm có độ chính xác hiện đại và quy trình mài và đánh bóng ở cấp độ nano, có thể đạt đến giới hạn quy trình cực cao. Điều này có nghĩa là có thể hình thành một tấm gương cực kỳ khít giữa lõi van sứ và ống bọc van sứ. Không cần phải dựa vào gioăng cao su dễ bị lão hóa. Chỉ có đặc tính tự bôi trơn vật lý của bản thân vật liệu và khe hở cực hẹp mới có thể đảm bảo phép đo chính xác và bịt kín tuyệt đối cho mỗi lần tiêm vi mô. Độ chính xác bề mặt bịt kín ở cấp độ micron vẫn có thể được duy trì ngay cả sau hàng chục triệu chu kỳ.

Đối với các nhà sản xuất thiết bị pin lithium hiện đại và nhà sản xuất pin theo đuổi mục tiêu giảm chi phí tối đa, cải thiện hiệu quả và sản xuất thông minh, việc sử dụng lõi van gốm zirconia chất lượng cao không chỉ là sự thay thế đơn giản các vật tư tiêu hao mà còn là chiến lược quan trọng để cải thiện độ tin cậy của thiết bị lõi và xây dựng hàng rào sản xuất xanh và an toàn. Nó giúp kéo dài đáng kể thời gian vận hành liên tục không gặp sự cố (MTBF) của bơm phun chất lỏng, giúp doanh nghiệp thoát khỏi hoạt động kém hiệu quả và bảo trì việc thường xuyên mua phớt và tắt máy để thay thế lõi van, từ đó tối đa hóa tiềm năng năng lực sản xuất.

Là một nhà sản xuất thông minh chuyên nghiệp tham gia sâu vào lĩnh vực vật liệu gốm sứ tiên tiến, Chiết Giang 祝 Fa Precision Ceramics luôn cam kết cung cấp các giải pháp gốm kết cấu có độ chính xác cao cho ngành năng lượng mới. Dựa vào công nghệ đúc bột nghiêm ngặt và khả năng gia công chính xác tiên tiến, lõi van bơm phun zirconia được thiết kế riêng của Zhufa Ceramics không chỉ đạt đến trình độ tiên tiến quốc tế về tính nhất quán kích thước và độ hoàn thiện vi mô mà còn trải qua quá trình xác minh máy nghiêm ngặt bởi nhiều nhà sản xuất thiết bị pin lithium hàng đầu. Trao quyền cho thiết bị pin lithium bằng công nghệ vật liệu, nó khắc phục hoàn toàn vấn đề nhỏ giọt cứng đầu và làm cho mỗi lần tiêm trở nên chính xác.