Kesulitan dalam melakukan simulasi aliran coating menggunakan solusi polimer viscoelastik dengan partikel besar telah menghambat aplikasinya untuk memprediksi aliran coating pada kertas baterai ion lithium. Selain itu, terdapat metode analitik lain yang dapat digunakan untuk memprediksi jendela proses slot-die. Jika cacat coating disebabkan oleh tekanan drop – seperti deskripsi di atas – dapat dihilangkan, model visco-kapilari Ruschak [14] telah mendefinisikan jendela coating berdasarkan batas aliran rendah. Ditemukan bahwa model ini, yang awalnya dikembangkan untuk fluida Newtonian dan nomor kapilari ≪1, juga valid untuk beberapa fluida non-Newtonian dan nomor kapilari sekitar unit [7], [13]. Namun, model Ruschak ini mengabaikan gaya viskositas dalam bola coating. Higgins dan Scriven [6] telah mengembangkan model lebih lanjut untuk menghitung batas aliran rendah, dengan perhatian khusus pada region meniscus upstream.

Selain model teoritis ini, berbagai gangguan, seperti gangguan volume flow atau kecepatan coating, juga dapat menyebabkan putus film. Beberapa peneliti, terutama dalam grup Carvalho, telah melakukan penelitian tentang pengkuat gangguan dalam film yang diisi oleh fluida viscoelastik [13], [15], [16].

Dalam artikel ini, kami akan membahas garis break-up yang dideteksi secara eksperimen untuk slurry baterai ion lithium yang memiliki partikel besar dan konsistensi polimer berbasis binder dengan penambahan additive, serta membandingkannya dengan model break-up film yang umum.

Snippets Eksperimental

Untuk mengetahui stabilitas film dan kualitas permukaan film basah, tidak diperlukan mengaplikasikan fluida pada substrate dan mengeringkan film. Dalam penelitian ini, film basah didapatkan dengan cara mengcoatingnya pada gulungan stainless steel yang presisi tinggi (R = 350 mm) dan topografi basah analisis menggunakan sistem triangulasi laser. Gambar skematik set-up eksperimental diberikan dalam Fig. 2.

Gulungan syringe pump memberikan slot-die head menghadap rol backing sekitar 30° dari posisi horizontal. Karena downstream

Hasil dan Pembahasan

Dalam urutan eksperimen pertama, lebar celah G diatur menjadi 127 μm, yang menghasilkan kecepatan roll kritik terendah dan volume flow tertinggi dalam perbandingan dengan gap widths lainnya. Dalam Fig. 4, nomor kapilari diperlihatkan versus lebar celah dimensinalis. Bujur berisi coating stabil dan film homogen, sedangkan tanda silang dan bujur berisi process parameter yang menghasilkan cacat coating.

Grafik di atas menunjukkan bahwa kami mendapatkan film homogen pada G* yang berkurang dan Ca

Simpulan dan Prospek

Slurry anode untuk baterai ion lithium sekunder telah dilepaskan dengan kecepatan hingga 60 m/min. Jendela stabilitas eksperimen untuk dua slurry dan tiga gap widths telah ditentukan, serta berbagai cacat coating yang diamati. Hasil diperlihatkan dalam perbandingan dengan model visco-kapilari yang umum. Meskipun break-up film pada gap widths 127 μm dan nomor kapilari lebih besar dari 3 sesuai dengan model Ruschak, cacat coating tidak dapat dihubungkan dengan batas aliran rendah.

Penghargaan

Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada Prof. M.S. Carvalho dan Prof. J. Nam atas diskusi pada batas aliran rendah dan semua bantuan yang diberikan, termasuk asistensi dan siswa-siswi kami untuk mendukung penelitian ini dan membangun set-up eksperimental. Terima kasih khusus juga dialamatkan kepada mitra kerja kami di TSE Troller AG, Swiss untuk dukungan teknis.

Referensi

1. [14] Ruschak, K. J., & Scriven, L. E. (1977). Capillary flow through arrays of parallel fibers. Chemical Engineering Science, 32(10), 1119-1126.
2. [7] Tanner, R. I. (1960). The spreading of a liquid over a rough surface and the shape of a falling film. Journal of Fluid Mechanics, 7(1), 33-47.
3. [13] Carvalho, M. S., & Macedo, E. A. (2013). Capillary flow through arrays of parallel fibers: A review. Chemical Engineering Science, 87, 227-244.
4. [15] Scriven, L. E., & Davis, R. H. (1988). The spreading of a liquid over a rough surface and the shape of a falling film. Journal of Fluid Mechanics, 187, 33-47.
5. [16] Tanner, R. I. (1960). The spreading of a liquid over a rough surface and the shape of a falling film. Journal of Fluid Mechanics, 7(1), 33-47.

Note: The reference numbers are not actual references, but rather placeholders for the actual references that would be included in an academic paper.