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行星攪拌機在鋰電池勻漿工序中作用
添加時間:2021-11-06   點擊次數:531

 70%的電池質量與極片質量有關,70%的極片質量與漿料質量有關。因此,制造泥漿等于制造電池的一半。均勻化是電池制造的首要和核心工作。中國還有一位大牛說:除了均質化過程外,實驗室中的電池過程通常比商業電池過程更精細。這也表明均勻化也是電池制造中的一個難點。
鋰離子電池分散的主要目的是將活性物質、導電劑、粘合劑等在溶劑中按一定的質量比均勻分散,使電極片涂層形成具有一定粘度的穩定粒徑,鋰離子電池工藝的目的是為生產做準備。對理想尺寸的電極要求:

(i)活性物質的顆粒小、均勻分散、不結塊,導電劑的顆粒形成薄層并分散成導電網絡,最大限度地將活性物質顆粒連接在集電極上(最好是細顆粒) ,以確保電池的高電流密度。

行星攪拌機 

現在鋰離子電池出產企業應用的主流勻漿設備為雙行星攪拌機。鋰電行業應用的雙行星攪拌機,也叫做PD攪拌機,裝有低速攪拌部件 Planet和高速疏散部件Disper。低速攪拌組件為兩個彎框式攪拌槳,由行星齒輪驅動,旋轉時攪拌槳也旋轉,使物料上下左右移動,短時間內達到理想的混合效果。高速發展分散系統部件進行一般為齒列式分散盤,與行星架一起公轉,同時中國高速自轉,使物料管理受到學生強烈的剪切與分散控制作用,其效果為普通混合機的幾倍,分散主要部件分單分散軸和雙分散軸.
 雙行星攪拌機漿料制備每每應用流體力學所發生的剪切力,由固定剪切速度、團簇截面面積、流體動力學粘度控制。漿料制備方法一般可以包含兩個發展過程:團簇的破碎和懸浮團聚體的重組。

行星攪拌機

 團簇破碎是一個復雜的過程,包括磨損、斷裂和破碎三種方式。團簇破碎取決于顆粒-顆粒相互作用、漿料溶劑-顆粒相互作用以及最重要的剪切力,剪切力取決于溶劑的粘度和移動速度。磨損通常在低能量下發生,小碎片通過磨損逐漸從大骨料上脫落。當攪拌能量高時,團簇破裂并分成幾個部分。它是一種特殊的斷裂形式,在這種形式中,團簇同時被分成大量的小塊。

行星攪拌機

團簇的重組和分散發展速度的平衡企業主導漿料中團簇的平衡尺寸,存在這樣一個具有臨界尺寸,在這尺寸要求之下團簇分散速度影響很小?,F有研究文獻進行報道,合適自己處理系統時間和攪拌能量下,通過計算流體力學剪切攪拌所制備的漿料,團聚體的尺寸不可能小于100納米,因此只有當學生一次顆粒結構尺寸不小于100納米時,這種攪拌才有我們可能沒有完全可以分散粉體直至最后一次顆粒尺寸。納米顆粒的完全信息分散不可能真正實現。因此,此種教學方法就是不太適用于納米復合材料的分散。另外,表面活性劑能改變團聚體組合和分散的平衡,可能使漿料團簇尺寸更小。

行星攪拌機

將雙行星分散機作為宏觀混合單元引入鋰離子電池,將超剪切分散機作為微觀分散控制單元,可大大提高鋰離子電池漿的分散性和效率。當顆粒分散和結合達到平衡時,即使初始顆粒尺寸為幾納米或幾十納米,最終漿料的尺寸通常大于100nm。在顆粒分散和再結合過程中,再結合顆粒密度高于原分散顆粒密度,孔隙率降低。隨著抗剪強度的增加,孔隙率逐漸減小,不利于鋰離子的傳質。但隨著剪切強度的增加,混合物越均勻,顆粒尺寸越小,因此有必要在電極內部結構與料漿混合程度之間尋找一個合適的剪切強度。
 此外,過大的剪切力也會破壞粘結劑的分子鏈,縮短分子鏈的長度,削弱粘結劑的作用。因此,高剪切分散體的選擇應充分考慮活性物質的粒徑、導電劑、平衡粒徑、漿體密實度和粘結劑的性能。

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