Zusammenfassung des Rührvorgangs der positiven und negativen Elektrodenaufschlämmung einer Lithium-Ionen-Batterie

Erstens das Prinzip des Mischens
Durch das gegenseitige Rühren der Schaufeln und des Drehrahmens wird die mechanische Suspension erzeugt und aufrechterhalten, wodurch der Stoffaustausch zwischen der flüssigen und der festen Phase verbessert wird. Die Fest-Flüssig-Rührung wird üblicherweise in die folgenden Teile unterteilt: (1) Suspension fester Partikel; (2) Resuspension abgesetzter Partikel; (3) Infiltration suspendierter Partikel in die Flüssigkeit; (4) Verwendung zwischen Partikeln und zwischen Partikeln und Schaufeln. Die Kraft bewirkt, dass sich die Partikelagglomerate verteilen oder die Partikelgröße kontrollieren; (5) der Stoffaustausch zwischen Flüssigkeit und Feststoff.

Zweitens der Rühreffekt

Beim Compoundieren werden die verschiedenen Komponenten des Schlickers in einem Standardverhältnis miteinander vermischt, um einen Schlicker herzustellen, der eine gleichmäßige Beschichtung ermöglicht und die Konsistenz der Polschuhe gewährleistet. Die Bestandteile werden in der Regel in fünf Prozessen verarbeitet: Vorbehandlung, Mischen, Benetzen, Dispergieren und Flockung der Rohstoffe.

Drittens die Gülleparameter

1, Viskosität:

Der Strömungswiderstand einer Flüssigkeit wird als die Menge an Scherspannung definiert, die pro 25 px 2 -Ebene erforderlich ist, wenn die Flüssigkeit mit einer Geschwindigkeit von 25 px/s fließt. Diese sogenannte kinematische Viskosität wird in Pa.s angegeben.
Viskosität ist eine Eigenschaft von Flüssigkeiten. Beim Fließen einer Flüssigkeit in einer Rohrleitung treten drei Zustände auf: laminare Strömung, Übergangsströmung und turbulente Strömung. Diese drei Strömungszustände sind auch in Rührwerken vorhanden, und einer der Hauptparameter, der diese Zustände bestimmt, ist die Viskosität der Flüssigkeit.
Beim Rührvorgang wird im Allgemeinen davon ausgegangen, dass eine Viskosität von weniger als 5 Pa.s eine Flüssigkeit mit niedriger Viskosität ist, wie etwa: Wasser, Rizinusöl, Zucker, Marmelade, Honig, Schmieröl, Emulsion mit niedriger Viskosität usw.; 5–50 Pa.s ist eine Flüssigkeit mit mittlerer Viskosität, wie etwa: Tinte, Zahnpasta usw.; 50–500 Pa.s sind Flüssigkeiten mit hoher Viskosität, wie etwa Kaugummi, Plastisol, Festbrennstoff usw.; mehr als 500 Pa.s sind Flüssigkeiten mit sehr hoher Viskosität, wie etwa: Gummimischungen, Kunststoffschmelzen, organisches Silikon usw.

2, Partikelgröße D50:

Der Größenbereich der Partikelgröße von 50 % des Volumens der Partikel in der Aufschlämmung

3, Feststoffgehalt:

Der Prozentsatz an Feststoffen in der Aufschlämmung, das theoretische Verhältnis des Feststoffgehalts ist geringer als der Feststoffgehalt der Sendung

Viertens das Maß der gemischten Effekte

Eine Methode zum Erkennen der Gleichmäßigkeit der Mischung und Vermischung eines Fest-Flüssig-Suspensionssystems:

1, direkte Messung

1) Viskositätsmethode: Probenahme an verschiedenen Positionen des Systems, Messung der Viskosität der Aufschlämmung mit einem Viskosimeter; je kleiner die Abweichung, desto gleichmäßiger die Mischung;

2) Partikelmethode:

A. Entnehmen Sie Proben von verschiedenen Positionen des Systems und beobachten Sie mithilfe eines Partikelgrößenschabers die Partikelgröße der Aufschlämmung. Je näher die Partikelgröße an der Größe des Rohmaterialpulvers liegt, desto gleichmäßiger ist die Mischung.

B. Probenentnahme an verschiedenen Stellen des Systems, Beobachtung der Partikelgröße der Aufschlämmung mithilfe eines Laserbeugungs-Partikelgrößenprüfgeräts; je normaler die Partikelgrößenverteilung, desto kleiner die größeren Partikel und desto gleichmäßiger die Mischung;

3) Methode des spezifischen Gewichts: Probenahme an verschiedenen Positionen des Systems, Messung der Dichte der Aufschlämmung. Je kleiner die Abweichung, desto gleichmäßiger die Mischung

2. Indirekte Messung

1) Methode zur Bestimmung des Feststoffgehalts (makroskopisch): Entnahme von Proben aus verschiedenen Positionen des Systems. Nach dem Backen bei entsprechender Temperatur und Zeit wird das Gewicht des Feststoffanteils gemessen. Je kleiner die Abweichung, desto gleichmäßiger die Mischung.

2) SEM/EPMA (mikroskopisch): Proben aus verschiedenen Positionen des Systems entnehmen, auf das Substrat auftragen, trocknen und nach dem Trocknen der Aufschlämmung die Verteilung der Partikel oder Elemente im Film mittels SEM (Elektronenmikroskop)/EPMA (Elektronensonde) beobachten; (Systemfeststoffe sind normalerweise Leitermaterialien)

Fünftens: Anodenrührprozess

Leitfähiger Ruß: Wird als leitfähiges Mittel verwendet. Funktion: Verbindung großer Partikel aus aktivem Material, um die Leitfähigkeit zu verbessern.

Copolymerlatex – SBR (Styrol-Butadien-Kautschuk): Wird als Bindemittel verwendet. Chemische Bezeichnung: Styrol-Butadien-Copolymerlatex (Polystyrol-Butadien-Latex), wasserlöslicher Latex, Feststoffgehalt 48–50 %, pH-Wert 4–7, Gefrierpunkt –5–0 °C, Siedepunkt ca. 100 °C, Lagertemperatur 5–35 °C. SBR ist eine anionische Polymerdispersion mit guter mechanischer Stabilität und guter Verarbeitbarkeit sowie hoher Klebkraft.

Natriumcarboxymethylcellulose (CMC) – (Natriumcarboxymethylcellulose): Wird als Verdickungsmittel und Stabilisator verwendet. Es hat die Form eines weißen oder gelblichen Flockenfaserpulvers oder weißen Pulvers, ist geruchlos, geschmacklos und ungiftig. Es löst sich in kaltem oder heißem Wasser und bildet ein Gel. Die Lösung ist neutral oder leicht alkalisch und unlöslich in Ethanol, Ether und organischen Lösungsmitteln wie Isopropylalkohol oder Aceton. Es ist in einer 60%igen wässrigen Ethanol- oder Acetonlösung löslich. Es ist hygroskopisch, licht- und hitzebeständig, die Viskosität nimmt mit steigender Temperatur ab. Die Lösung ist bei einem pH-Wert von 2 bis 10 stabil. Bei einem pH-Wert unter 2 werden Feststoffe ausgefällt und bei einem pH-Wert über 10 werden Feststoffe ausgefällt. Die Farbänderungstemperatur betrug 227 °C, die Karbonisierungstemperatur 252 °C und die Oberflächenspannung der 2%igen wässrigen Lösung 71 nm/n.

Der Anodenrühr- und Beschichtungsprozess läuft wie folgt ab:

 
Sechstens, Kathodenrührprozess

Leitfähiger Ruß: Wird als leitfähiges Mittel verwendet. Funktion: Verbindung großer Partikel aus aktivem Material, um die Leitfähigkeit zu verbessern.

NMP (N-Methylpyrrolidon): Wird als Lösungsmittel zum Rühren verwendet. Chemische Bezeichnung: N-Methyl-2-polyrrolidon, Summenformel: C5H9NO. N-Methylpyrrolidon ist eine leicht nach Ammoniak riechende Flüssigkeit, die in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar und nahezu vollständig mit allen Lösungsmitteln (Ethanol, Acetaldehyd, Keton, aromatischen Kohlenwasserstoffen usw.) mischbar ist. Der Siedepunkt beträgt 204 °C, der Flammpunkt 95 °C. NMP ist ein polares, aprotisches Lösungsmittel mit geringer Toxizität, hohem Siedepunkt, ausgezeichneter Löslichkeit, Selektivität und Stabilität. Es wird häufig bei der Aromatenextraktion sowie bei der Reinigung von Acetylen, Olefinen und Diolefinen verwendet. Das für das Polymer verwendete Lösungsmittel und das Polymerisationsmedium werden in unserem Unternehmen derzeit für NMP-002-02 mit einer Reinheit von >99,8 %, einem spezifischen Gewicht von 1,025–1,040 und einem Wassergehalt von <0,005 % (500 ppm) verwendet.

PVDF (Polyvinylidenfluorid): Wird als Verdickungsmittel und Bindemittel verwendet. Weißes, pulverförmiges, kristallines Polymer mit einer relativen Dichte von 1,75 bis 1,78. Es ist extrem UV- und witterungsbeständig, und sein Film verhärtet und reißt auch nach ein bis zwei Jahrzehnten im Freien nicht. Die dielektrischen Eigenschaften von Polyvinylidenfluorid sind spezifisch. Die Dielektrizitätskonstante liegt bei 6–8 (MHz bis 60 Hz), der dielektrische Verlustfaktor ist ebenfalls hoch (ca. 0,02–0,2). Der Volumenwiderstand ist etwas niedriger und beträgt 2 × 1014 ΩNaN. Die Dauergebrauchstemperatur liegt zwischen -40 °C und +150 °C. In diesem Temperaturbereich weist das Polymer gute mechanische Eigenschaften auf. Die Glasübergangstemperatur beträgt -39 °C, die Versprödungstemperatur höchstens -62 °C, der Kristallschmelzpunkt ca. 170 °C und die thermische Zersetzungstemperatur mindestens 316 °C.

Kathodenrühr- und Beschichtungsprozess:

7. Viskositätseigenschaften der Aufschlämmung

1. Kurve der Schlammviskosität mit der Rührzeit

Bei längerer Rührzeit tendiert die Viskosität der Aufschlämmung dazu, einen stabilen Wert beizubehalten, ohne sich zu ändern (man kann sagen, dass die Aufschlämmung gleichmäßig verteilt wurde).

 

2. Kurve der Schlammviskosität mit der Temperatur

Je höher die Temperatur, desto niedriger ist die Viskosität der Aufschlämmung, und die Viskosität tendiert zu einem stabilen Wert, wenn sie eine bestimmte Temperatur erreicht.

 

3. Kurve des Feststoffgehalts der Transfertank-Aufschlämmung mit der Zeit

 

Nachdem die Aufschlämmung gerührt wurde, wird sie zur Coater-Beschichtung in den Transfertank geleitet. Der Transfertank wird mit einer Rotationsgeschwindigkeit von 25 Hz (740 U/min) und einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 35 Hz (35 U/min) gerührt, um sicherzustellen, dass die Parameter der Aufschlämmung, einschließlich des Zellstoffgehalts, stabil bleiben und sich nicht ändern. Materialtemperatur, Viskosität und Feststoffgehalt gewährleisten eine gleichmäßige Beschichtung der Aufschlämmung.

4, die Viskosität der Aufschlämmung mit der Zeitkurve


Veröffentlichungszeit: 28. Oktober 2019
WhatsApp Online Chat!