Liitiumioonaku positiivse ja negatiivse elektroodi suspensiooni segamisprotsessi kokkuvõte

Esiteks segamise põhimõte
Labade ja pöörleva raami vastastikune segamine ja pöörlemine tekitab ja säilitab mehaanilise suspensiooni ning suurendab massiülekannet vedela ja tahke faasi vahel. Tahke-vedela segamine jaguneb tavaliselt järgmisteks osadeks: (1) tahkete osakeste suspensioon; (2) settinud osakeste resuspensioon; (3) suspensioonosakeste infiltratsioon vedelikku; (4) kasutamine osakeste vahel ning osakeste ja labade vahel. Jõud põhjustab osakeste aglomeraatide hajumist või osakeste suuruse kontrolli; (5) massiülekanne vedela ja tahke faasi vahel.

Teiseks, segav efekt

Segamisprotsessi käigus segatakse suspensioonis olevad erinevad komponendid standardses vahekorras kokku, et valmistada suspensioon, mis hõlbustab ühtlast katmist ja tagab pooluste konsistentsi. Koostisosad hõlmavad üldiselt viit protsessi, nimelt tooraine eeltöötlust, segamist, niisutamist, dispergeerimist ja flokuleerimist.

Kolmandaks, suspensiooni parameetrid

1, viskoossus:

Vedeliku voolutakistus on defineeritud kui nihkepinge suurus, mis on vajalik 25 px 2 tasapinna kohta, kui vedelik voolab kiirusega 25 px/s, mida nimetatakse kinemaatiliseks viskoossuseks, Pa·s.
Viskoossus on vedelike omadus. Kui vedelik voolab torustikus, on sellel kolm olekut: laminaarne vool, üleminekuvool ja turbulentne vool. Need kolm vooluolekut esinevad ka segamisseadmes ja üks peamisi parameetreid, mis neid olekuid määrab, on vedeliku viskoossus.
Segamisprotsessi ajal eeldatakse üldiselt, et viskoossus on alla 5 Pa. Näiteks: vesi, kastoorõli, suhkur, moos, mesi, määrdeõli, madala viskoossusega emulsioon jne.; 5–50 Pas on keskmise viskoossusega vedelik, näiteks: tint, hambapasta jne.; 50–500 Pas on kõrge viskoossusega vedelik, näiteks närimiskumm, plastisool, tahke kütus jne.; üle 500 Pas on eriti kõrge viskoossusega vedelik, näiteks: kummisegud, plastisulamid, orgaaniline räni jne.

2, osakeste suurus D50:

Osakeste suurusvahemik 50% suspensiooni osakeste mahust

3, tahke sisu:

Tahke aine sisaldus lägas, teoreetiline tahke aine sisalduse suhe on väiksem kui saadetise tahke aine sisaldus

Neljandaks, segaefektide mõõt

Tahke-vedela suspensioonisüsteemi segamise ja segunemise ühtluse tuvastamise meetod:

1, otsene mõõtmine

1) Viskoossusmeetod: proovide võtmine süsteemi erinevatest positsioonidest, suspensiooni viskoossuse mõõtmine viskosimeetriga; mida väiksem on hälve, seda ühtlasem on segamine;

2) Osakeste meetod:

A, proovide võtmine süsteemi erinevatest positsioonidest, kasutades osakeste suuruse kaabitsat suspensiooni osakeste suuruse jälgimiseks; mida lähemal on osakeste suurus tooraine pulbri suurusele, seda ühtlasem on segamine;

B, proovide võtmine süsteemi erinevatest positsioonidest, kasutades laserdifraktsiooniosakeste suuruse testerit suspensiooni osakeste suuruse jälgimiseks; mida normaalsem on osakeste suurusjaotus, seda väiksemad on suuremad osakesed, seda ühtlasem on segamine;

3) Erikaalu meetod: proovide võtmine süsteemi erinevatest positsioonidest, suspensiooni tiheduse mõõtmine, mida väiksem on hälve, seda ühtlasem on segamine

2. Kaudne mõõtmine

1) Tahke aine sisalduse meetod (makroskoopiline): proovide võtmine süsteemi erinevatest positsioonidest pärast sobiva temperatuuri ja aja möödumist küpsetamisel, tahke osa kaalu mõõtmine, mida väiksem on kõrvalekalle, seda ühtlasem on segamine;

2) SEM/EPMA (mikroskoopiline): võtta proov süsteemi erinevatest positsioonidest, kanda see aluspinnale, kuivatada ja pärast suspensiooni kuivatamist jälgida kiles olevaid osakesi või elemente SEM-i (elektronmikroskoobi) / EPMA (elektronsondi) abil. Jaotus; (süsteemi tahked ained on tavaliselt juhtivad materjalid)

Viis, anoodi segamise protsess

Juhtiv süsinikmust: Kasutatakse juhtiva ainena. Funktsioon: Ühendab suuri aktiivse materjali osakesi, et parandada juhtivust.

Kopolümeerlateks – SBR (stüreenbutadieenkummi): kasutatakse sideainena. Keemiline nimetus: stüreen-butadieenkopolümeerlateks (polüstüreenbutadieenlateks), vees lahustuv lateks, tahke aine sisaldus 48–50%, pH 4–7, külmumistemperatuur –5–0 °C, keemistemperatuur umbes 100 °C, säilitustemperatuur 5–35 °C. SBR on anioonne polümeerdispersioon, millel on hea mehaaniline stabiilsus ja töökindlus ning kõrge nakketugevus.

Naatriumkarboksümetüültselluloos (CMC) – (naatriumkarboksümetüültselluloos): kasutatakse paksendaja ja stabilisaatorina. Välimus on valge või kollakas helbeline kiudpulber või valge pulber, lõhnatu, maitsetu, mittetoksiline; lahustub külmas või kuumas vees, moodustades geeli, lahus on neutraalne või kergelt aluseline, ei lahustu etanoolis, eetris. Orgaanilises lahustis, näiteks isopropüülalkoholis või atsetoonis, lahustub 60% etanooli või atsetooni vesilahuses. See on hügroskoopne, valguse ja kuumuse suhtes stabiilne, viskoossus väheneb temperatuuri tõustes, lahus on stabiilne pH vahemikus 2–10, pH on alla 2, tahked ained sadenevad ja pH on üle 10. Värvuse muutuse temperatuur oli 227 °C, karboniseerimistemperatuur oli 252 °C ja 2% vesilahuse pindpinevus oli 71 nm/n.

Anoodi segamise ja katmise protsess on järgmine:

 
Kuuendaks, katoodi segamise protsess

Juhtiv süsinikmust: Kasutatakse juhtiva ainena. Funktsioon: Ühendab suuri aktiivse materjali osakesi, et parandada juhtivust.

NMP (N-metüülpürrolidoon): kasutatakse segamislahustina. Keemiline nimetus: N-metüül-2-polürrolidoon, molekulaarvalem: C5H9NO. N-metüülpürrolidoon on kergelt ammoniaagilõhnaline vedelik, mis seguneb veega igas vahekorras ja peaaegu täielikult kõigi lahustitega (etanool, atseetaldehüüd, ketoon, aromaatsed süsivesinikud jne). Keemistemperatuur on 204 °C, leekpunkt 95 °C. NMP on polaarne aprootne lahusti, millel on madal toksilisus, kõrge keemistemperatuur, suurepärane lahustuvus, selektiivsus ja stabiilsus. Seda kasutatakse laialdaselt aromaatsete ühendite ekstraheerimisel; atsetüleeni, olefiinide, diolefiinide puhastamisel. Polümeeri jaoks kasutatavat lahustit ja polümerisatsioonikeskkonda kasutatakse praegu meie ettevõttes NMP-002-02 jaoks, mille puhtus on >99,8%, erikaal 1,025–1,040 ja veesisaldus <0,005% (500 ppm).

PVDF (polüvinülideenfluoriid): kasutatakse paksendaja ja sideainena. Valge pulbriline kristalliline polümeer suhtelise tihedusega 1,75–1,78. Sellel on äärmiselt hea UV-kindlus ja ilmastikukindlus ning selle kile ei ole kõva ega pragunenud ka pärast ühe või kahe aastakümne pikkust õues olemist. Polüvinülideenfluoriidi dielektrilised omadused on spetsiifilised, dielektriline konstant on kuni 6–8 (MHz ~ 60 Hz) ja dielektrilise kao tangens on samuti suur, umbes 0,02–0,2, ning mahutakistus on veidi madalam, mis on 2 × 1014ΩNaN. Selle pikaajaline kasutustemperatuur on -40 °C ~ +150 °C, selles temperatuurivahemikus on polümeeril head mehaanilised omadused. Klaasistumistemperatuur on -39 °C, haprustemperatuur -62 °C või vähem, kristallide sulamistemperatuur umbes 170 °C ja termilise lagunemise temperatuur 316 °C või rohkem.

Katoodi segamise ja katmise protsess:

7. Suspensiooni viskoossuse omadused

1. Suspensiooni viskoossuse kõver segamisaja järgi

Segamisaja pikenedes jääb suspensiooni viskoossus stabiilseks ja muutumatuks (võib öelda, et suspensioon on ühtlaselt jaotunud).

2. Suspensiooni viskoossuse ja temperatuuri kõver

Mida kõrgem on temperatuur, seda madalam on segu viskoossus ja teatud temperatuurini jõudes saavutab viskoossus stabiilse väärtuse.

3. Ülekandepaagi läga tahke sisalduse kõver ajas

Pärast suspensiooni segamist juhitakse see torustiku abil kattekihi katmiseks mõeldud ülekandepaaki. Ülekandepaaki segatakse pöörlemissagedusega 25 Hz (740 p/min), pöörded on 35 Hz (35 p/min), et tagada suspensiooni parameetrite stabiilsus ja muutumatus, sh tselluloosi sisaldus. Materjali temperatuur, viskoossus ja tahkete ainete sisaldus tagavad suspensiooni katmise ühtluse.

4, suspensiooni viskoossus ajakõveraga