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超声波清洗技术在锌银电池极片清洗中的应用(超声波清洗技术的应用)

锌银电池工作电压稳定,功率输出性能好。目前,它仍然是国内长征系列运载火箭和大多数现役中远程导弹武器型号的主要电源。长期以来,国内锌银电池的生产工艺已经成熟固化,生产工艺主要是手动操作。其中,锌银电池的清洗工艺一直采用流动纯水浸泡的方式清洗极片,以去除极片中残留的KOH成液。以pH试纸测试极片表面水溶液的颜色作为极片清洗的主要判据。上述工艺方法存在人工清洗效率低、水资源消耗严重、pH试纸颜色识别对人为因素影响大等问题。如果清洗不彻底,残留的KOH会影响电池的放电性能和使用性能,特别是长期干储存后。基于上述问题,自动超声波清洗机可用于提高极板清洗效率,引入电导率测试,制定可量化判断标准,提高极板清洗环节对锌银电池性能的影响,为后续自动生产清洗设备提供技术支持。

超声波清洗被国际公认为目前效率最高、效果最好的清洗方法。其清洗效率达到98%以上,清洗清洁度达到最高水平。主要优点是:清洗速度快,清洗效果好,清洗度高,工作清洗度一致,对工作表面无损伤;可清洁深孔、细缝和工作隐蔽处,清洗精度高。广泛应用于清洁各种复杂结构部件。

超声波清洗功能包括超声波本身的能量功能、真空洞穴破坏时产生的能量功能以及超声波对清洗液的搅拌和流动功能,分别称为加速、空化和直流功能。当超声波频率在28~100kHz范围内时,存在三种功能:超声波。当频率相对较低时,其功能是空化。当频率特别高时,主要功能是加速和直流。

锌银电池芯片化工后,KOH液体已充分渗透,OH存在于正负芯片的孔隙中,很难快速彻底清洁芯片孔隙中的OH-。传统工艺利用长期纯水浸泡,使孔隙中的OH-自然扩散,分散到纯水中,清洗时间长,清洗效果受多种因素影响,难以达到最佳,清洗一致性差。理论分析超声波清洗对去除电池芯片内孔中的OH-有两个作用:一是超声波清洗空化效应产生的微气泡直径一般为10-6~10-5mm,可直接在芯片孔液体中产生冲击,加速OH-渗透。另一方面,超声波的加速度和直接进流大大加速了芯片周围液体的扰动,加速了离子的扩散效应,从而加速了清洗过程,提高了清洗效果。

超声波清洗技术应用于锌银电池芯片,超声波清洗可以更有效地去除芯片孔隙残留碱,有利于电池长期储存,在合理的清洗参数下,超声波清洗过程对芯片强度无影响,电池性能满足使用要求,超声波清洗工艺技术更有利于提高锌银电池干储存性能。利用该工艺技术开发的自动清洗设备,不仅提高了芯片清洗过程的效率,节约了清洗资源,而且建立了清洗过程数据的实时监控和清洗结果的定量判断,提高了芯片批量生产的一致性。

超声波清洗技术在锌银电池极片清洗中的应用(超声波清洗技术的应用)

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