mezclador de lodos de batería

La mezcla de lodos de las pilas de litio es el proceso de mezcla y dispersión en todo el proceso de producción de las pilas de iones de litio. La calidad del grado de impacto del producto de más del 30% es una parte esencial del proceso de producción.

Breve introducción

En la fabricación de electrodos de baterías de iones de litio, la pasta del electrodo positivo consiste en un aglutinante, un agente conductor, un material de cátodo, etc.; la pasta del electrodo negativo consiste en un aglutinante, polvo de carbón de grafito, etc. La preparación de las pastas positiva y negativa incluye una serie de procesos como la mezcla, la disolución y la dispersión entre materiales líquidos y líquidos, líquidos y sólidos. El proceso va acompañado de cambios de temperatura, viscosidad y entorno. En la pasta de los electrodos positivo y negativo, la dispersión y la uniformidad del material activo granular afectan directamente al movimiento de los iones de litio entre los dos electrodos de la batería, por lo que la mezcla y la distribución de la pasta de cada material de electrodo son cruciales en la producción de baterías de iones de litio.

Proceso de producción

El proceso tradicional de los purines es.

preparación de materiales.

1. Preparación de la solución.

a) La proporción de mezcla y el pesaje de PVDF (o CMC) y el disolvente NMP (o agua desionizada).

b) El tiempo de agitación, la frecuencia de agitación y el número de veces de solución (y la temperatura de la superficie de la llave&#391).

c) Inspección de la solución después de la preparación: viscosidad (prueba)\Ny grado de disolución (inspección visual) y tiempo de estancamiento;

d) Negativa: Solución SBR+CMC, tiempo de agitación y frecuencia.

2. Sustancia activa:

a) Pesar y mezclar para controlar si la relación de mezcla y la cantidad son correctas.

b) Molienda de bolas: el tiempo de molienda de bolas de los electrodos positivos y negativos; la proporción de bolas de ágata con respecto al material mezclado en el barril de molienda de bolas; el porcentaje de bolas grandes y pequeñas en las bolas de ágata.

c) Horneado: ajuste de la temperatura y el tiempo de horneado; comprobación de la temperatura tras el enfriamiento una vez finalizado el horneado.

d) Mezcla y agitación de la sustancia activa y la solución: método de agitación, tiempo de agitación y frecuencia.

e) Tamizado: paso del tamiz molecular de 100 mallas (o 150 mallas).

f) Pruebas, inspección.

Se realizan las siguientes pruebas a los purines y a la mezcladora: contenido de sólidos, viscosidad, finura de la mezcladora, densidad de vibración y densidad de los purines.

Proceso principal de la lechada de núcleo de batería de litio

La dispersión ultrafina en el proceso tradicional se debe a que: a través del equipo de mezcla y agitación convencional, sólo se puede romper la solución y distribuir uniformemente los grandes racimos de polvo; sin embargo, la forma de polvo se almacena en la llave en forma de racimos de polvo microfino, sólo para cumplir con los requisitos de procesamiento de macrodispersión.

Después de la mezcla y la dispersión macroscópica, la lechada puede romperse y homogeneizarse aún más por la fuerza de corte sólido mecánico del equipo de dispersión y homogeneización ultrafina, de modo que se puede lograr la dispersión y homogeneización ultrafina microscópica, lo que puede mejorar significativamente el rendimiento integral de la lechada.

Resumen

La preparación de la actual papilla de baterías de iones de litio se realiza en el equipo de dispersión. Aunque la tecnología se ha vuelto cada vez más madura en la producción de células pequeñas, el proceso de producción de baterías de iones de litio, el control de la consistencia de las células sigue siendo una dificultad técnica en la producción de baterías de iones de litio, especialmente para las baterías de iones de litio de gran capacidad y alta potencia. Además, con el continuo progreso de los materiales de las baterías de iones de litio, el tamaño de las partículas de las materias primas es cada vez más pequeño, lo que no sólo mejora el rendimiento de las baterías de iones de litio, sino que también facilita la formación de aglomerados secundarios, lo que aumenta la dificultad del proceso de mezcla y dispersión. En el proceso de producción de baterías de iones de litio, el control de la estructura del electrodo de la batería es la clave; Sin embargo, muchos fabricantes de iones de litio no han prestado atención a esto; la tasa de autodescarga, la ciclabilidad, la capacidad y la consistencia de las baterías producidas utilizando hojas de electrodos de diferentes estructuras son diferentes.

El control de la microestructura dentro de su hoja de electrodos es la tecnología crítica para la producción de baterías de iones de litio. Por lo tanto, en la preparación de las láminas de electrodos, la calidad de la mezcla y la dispersión de la lechada de la batería de iones de litio debe ser controlada para mejorar la consistencia uniforme y la estabilidad de la dispersión.

El proceso de mezcla y dispersión de los lodos de las baterías de iones de litio puede dividirse en procesos de mezcla macroscópica y de dispersión microscópica, que siempre acompañarán todo el proceso de preparación de los lodos de las baterías de iones de litio. Y según las características de cizallamiento-circulación del método tradicional, el papel del impulsor puede dividirse en dos categorías; la primera es el efecto de luz en las proximidades del impulsor; la segunda es el efecto de circulación a través del flujo de la bomba del impulsor. La acción de dispersión posterior del lodo depende principalmente de la acción de cizallamiento del impulsor, y el caudal del impulsor determina la capacidad de dispersión del mismo. En la zona alejada del extremo del impulsor, siempre habrá una capa de lodo que siempre está estancada; esta zona suele llamarse la "zona muerta" cuanto más significativa sea la zona de trabajo del equipo de dispersión, y cuanto más alta sea la viscosidad del lodo, más prominente será el problema de la "zona muerta" aunque se utilicen diferentes impulsores y estructuras, la zona muerta sigue siendo difícil de evitar. Por lo tanto, en el proceso de preparación de los lodos de las baterías de iones de litio, los productos resultantes de los lodos tendrán una serie de problemas como la mezcla y la dispersión desiguales, el contacto inconsistente entre las partículas de polvo y el aglutinante, la deslaminación fácil y la precipitación dura. La reología de los lodos es muy compleja. Un purín puede comportarse como un fluido newtoniano o pseudoplástico a baja concentración, como un fluido de Bingham tras la floculación a mayor concentración, y como un fluido plástico hinchable a mayor concentración.

Para el mismo - tipo de lodo, en la tasa de cizallamiento no es demasiado alta y no parece hincharse el fenómeno de flujo, una tasa de cizallamiento puede transformarse en fluido plástico apresurado. Algunos fluidos no newtonianos a bajas tasas de cizallamiento y a altas tasas de cizallamiento pueden mostrar la imagen de un fluido newtoniano, lo que puede deberse a que a bajas tasas de cizallamiento domina el movimiento térmico irregular de las moléculas, lo que refleja la tasa de cizallamiento de la cual el material se reordena de modo que la viscosidad aparente cambia, cuando la tasa de cizallamiento aumenta hasta un límite específico, la orientación de cizallamiento alcanzó el grado óptimo, y por lo tanto la viscosidad aparente no cambia con la tasa de cizallamiento. Como se mencionó anteriormente, las propiedades reológicas de muchos cuerpos no newtonianos están influenciadas por los cambios estructurales del sistema.

En los equipos de dispersión ultrablanda, la energía que actúa sobre el líquido suele ser bastante concentrada, lo que permite que el líquido reciba una alta densidad de energía. El tipo y la intensidad de la energía introducida deben ser suficientes para dispersar eficaz y uniformemente las partículas de la fase dispersa. La esencia de la dispersión uniforme es hacer que el material de la fase dispersa (partículas sólidas, gotas de líquido, etc.) por el efecto hidrodinámico de cizallamiento y presión se rompa y distribuya.

El sistema de dispersión del material líquido en las partículas de la fase sólida dispersa o la dispersión de las gotas rotas es la causa directa de la acción conjunta de cizallamiento y presión. Los efectos hidrodinámicos específicos de cizallamiento y ansiedad son causados por tres efectos principales: el efecto laminar, el efecto de turbulencia y el efecto de cavitación. El papel del impacto laminar es impulsar el cizallamiento y la elongación de las partículas o gotas de la fase sólida dispersa; la parte del efecto turbulento es provocar la deformación aleatoria de las partículas o gotas de la fase sólida dispersa bajo la acción de las fluctuaciones de presión, mientras que el papel del efecto de cavitación es impulsar la formación de pequeñas burbujas para que se rompan instantáneamente y generen ondas de choque y provoquen una agitación violenta.

En resumen, el mecanismo de dispersión del material en el equipo de dispersión de súper cizallamiento es relativamente complejo, principalmente con el efecto de cizallamiento jugando un papel principal y otros papeles como un suplemento. El material de la pulpa se comprime repetidamente bajo la acción de una onda de presión de alta frecuencia. Al mismo tiempo, se ve fuertemente afectado por la fuerza de cizallamiento y la fuerza de cizallamiento giratoria en el estrecho espacio del equipo de dispersión ultra-sheer.

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