Pertama, prinsip pencampuran
Dengan mengaduk bilah dan rangka berputar agar saling berputar, suspensi mekanis dihasilkan dan dipertahankan, dan perpindahan massa antara fase cair dan padat ditingkatkan. Pengadukan padat-cair biasanya dibagi menjadi bagian-bagian berikut: (1) suspensi partikel padat; (2) suspensi ulang partikel yang telah mengendap; (3) infiltrasi partikel tersuspensi ke dalam cairan; (4) penggunaan gaya antara partikel dan antara partikel dan dayung yang menyebabkan aglomerat partikel tersebar atau mengontrol ukuran partikel; (5) perpindahan massa antara cairan dan padat.
Kedua, efek pengadukan
Proses pencampuran sebenarnya mencampur berbagai komponen dalam bubur secara bersamaan dalam rasio standar untuk menyiapkan bubur yang memfasilitasi pelapisan seragam dan memastikan konsistensi bagian kutub. Bahan-bahan tersebut umumnya terdiri dari lima proses, yaitu: pra-perlakuan, pencampuran, pembasahan, dispersi, dan flokulasi bahan baku.
Ketiga, parameter bubur
1. Viskositas:
Hambatan suatu fluida terhadap aliran didefinisikan sebagai jumlah tegangan geser yang dibutuhkan per bidang 25 px² ketika cairan mengalir dengan laju 25 px/s, yang disebut viskositas kinematik, dalam Pa.s.
Viskositas adalah sifat dari fluida. Ketika fluida mengalir di dalam pipa, terdapat tiga keadaan aliran yaitu aliran laminar, aliran transisi, dan aliran turbulen. Ketiga keadaan aliran ini juga terdapat pada peralatan pengaduk, dan salah satu parameter utama yang menentukan keadaan ini adalah viskositas fluida.
Selama proses pengadukan, secara umum dianggap bahwa viskositas kurang dari 5 Pa·s adalah cairan dengan viskositas rendah, seperti: air, minyak jarak, gula, selai, madu, minyak pelumas, emulsi viskositas rendah, dll.; 5-50 Pa·s adalah cairan dengan viskositas sedang, misalnya: tinta, pasta gigi, dll.; 50-500 Pa·s adalah cairan dengan viskositas tinggi, seperti permen karet, plastisol, bahan bakar padat, dll.; lebih dari 500 Pa·s adalah cairan dengan viskositas sangat tinggi seperti: campuran karet, lelehan plastik, silikon organik, dan sebagainya.
2, ukuran partikel D50:
Kisaran ukuran partikel sebesar 50% dari volume partikel dalam bubur.
3. Konten yang berkualitas:
Persentase bahan padat dalam bubur, rasio teoritis kandungan padat lebih rendah daripada kandungan padat pengiriman.
Keempat, ukuran efek campuran
Suatu metode untuk mendeteksi keseragaman pencampuran dan pengadukan sistem suspensi padat-cair:
1, pengukuran langsung
1) Metode viskositas: pengambilan sampel dari berbagai posisi dalam sistem, mengukur viskositas bubur dengan viskometer; semakin kecil penyimpangannya, semakin seragam pencampurannya;
2) Metode partikel:
A. Pengambilan sampel dari berbagai posisi dalam sistem, menggunakan alat pengukur ukuran partikel untuk mengamati ukuran partikel bubur; semakin dekat ukuran partikel dengan ukuran bubuk bahan baku, semakin seragam pencampurannya;
B. Pengambilan sampel dari berbagai posisi dalam sistem, menggunakan alat pengukur ukuran partikel difraksi laser untuk mengamati ukuran partikel bubur; semakin normal distribusi ukuran partikel, semakin kecil partikel yang lebih besar, semakin seragam pencampurannya;
3) Metode berat jenis: pengambilan sampel dari berbagai posisi dalam sistem, mengukur kepadatan bubur, semakin kecil penyimpangannya, semakin seragam pencampurannya.
2. Pengukuran tidak langsung
1) Metode kandungan padat (makroskopis): Pengambilan sampel dari berbagai posisi dalam sistem, setelah dipanggang pada suhu dan waktu yang sesuai, ukur berat bagian padatnya, semakin kecil penyimpangannya, semakin seragam pencampurannya;
2) SEM/EPMA (mikroskopis): sampel dari berbagai posisi sistem, diaplikasikan ke substrat, dikeringkan, dan amati partikel atau elemen dalam film setelah pengeringan bubur dengan SEM (mikroskop elektron) / EPMA (probe elektron); (padatan sistem biasanya berupa material konduktor)
Lima, proses pengadukan anoda
Karbon hitam konduktif: Digunakan sebagai agen konduktif. Fungsi: Menghubungkan partikel material aktif berukuran besar untuk meningkatkan konduktivitas.
Lateks kopolimer — SBR (karet stirena butadiena): digunakan sebagai pengikat. Nama kimia: Lateks kopolimer stirena-butadiena (lateks polistirena butadiena), lateks larut air, kadar padat 48~50%, pH 4~7, titik beku -5~0 °C, titik didih sekitar 100 °C, suhu penyimpanan 5~35 °C. SBR adalah dispersi polimer anionik dengan stabilitas mekanik dan operabilitas yang baik, serta memiliki kekuatan ikatan yang tinggi.
Natrium karboksimetil selulosa (CMC) – (natrium karboksimetil selulosa): digunakan sebagai pengental dan penstabil. Penampilannya berupa serbuk serat flok berwarna putih atau kekuningan atau serbuk putih, tidak berbau, tidak berasa, tidak beracun; larut dalam air dingin atau air panas, membentuk gel, larutannya netral atau sedikit basa, tidak larut dalam etanol, eter, pelarut organik seperti isopropil alkohol atau aseton, larut dalam larutan etanol atau aseton 60% dalam air. Bersifat higroskopis, stabil terhadap cahaya dan panas, viskositas menurun seiring peningkatan suhu, larutan stabil pada pH 2 hingga 10, pH di bawah 2, padatan mengendap, dan pH di atas 10. Suhu perubahan warna adalah 227 °C, suhu karbonisasi adalah 252 °C, dan tegangan permukaan larutan air 2% adalah 71 nm/n.
Proses pengadukan dan pelapisan anoda adalah sebagai berikut:
Keenam, proses pengadukan katoda
Karbon hitam konduktif: Digunakan sebagai agen konduktif. Fungsi: Menghubungkan partikel material aktif berukuran besar untuk meningkatkan konduktivitas.
NMP (N-metilpirolidon): digunakan sebagai pelarut pengaduk. Nama kimia: N-Metil-2-polipirolidon, rumus molekul: C5H9NO. N-metilpirolidon adalah cairan berbau sedikit amonia yang dapat bercampur dengan air dalam proporsi apa pun dan hampir sepenuhnya bercampur dengan semua pelarut (etanol, asetaldehida, keton, hidrokarbon aromatik, dll.). Titik didih 204 °C, titik nyala 95 °C. NMP adalah pelarut aprotik polar dengan toksisitas rendah, titik didih tinggi, kelarutan, selektivitas, dan stabilitas yang sangat baik. Banyak digunakan dalam ekstraksi aromatik; pemurnian asetilena, olefin, diolefin. Pelarut yang digunakan untuk polimer dan media untuk polimerisasi yang saat ini digunakan di perusahaan kami adalah NMP-002-02, dengan kemurnian >99,8%, berat jenis 1,025~1,040, dan kadar air <0,005% (500ppm).
PVDF (polivinilidena fluorida): digunakan sebagai pengental dan pengikat. Polimer kristal bubuk putih dengan densitas relatif 1,75 hingga 1,78. Memiliki ketahanan UV dan ketahanan cuaca yang sangat baik, dan lapisan filmnya tidak mengeras dan retak setelah diletakkan di luar ruangan selama satu atau dua dekade. Sifat dielektrik polivinilidena fluorida spesifik, konstanta dielektriknya setinggi 6-8 (MHz~60Hz), dan tangen rugi dielektriknya juga besar, sekitar 0,02~0,2, dan resistansi volume sedikit lebih rendah, yaitu 2×10¹⁴ΩNaN. Suhu penggunaan jangka panjangnya adalah -40 °C ~ +150 °C, dalam kisaran suhu ini, polimer memiliki sifat mekanik yang baik. Ia memiliki suhu transisi kaca -39 °C, suhu kerapuhan -62 °C atau kurang, titik leleh kristal sekitar 170 °C, dan suhu dekomposisi termal 316 °C atau lebih.
Proses pengadukan dan pelapisan katoda:
7. Karakteristik viskositas bubur
1. Kurva viskositas bubur terhadap waktu pengadukan
Seiring dengan diperpanjangnya waktu pengadukan, viskositas bubur cenderung menjadi nilai yang stabil tanpa berubah (dapat dikatakan bahwa bubur telah terdispersi secara merata).
2. Kurva viskositas bubur terhadap suhu
Semakin tinggi suhu, semakin rendah viskositas bubur, dan viskositas cenderung stabil ketika mencapai suhu tertentu.
3. Kurva kandungan padatan bubur tangki transfer terhadap waktu
Setelah bubur diaduk, bubur tersebut dialirkan ke tangki transfer untuk pelapisan Coater. Tangki transfer diaduk dengan putaran: 25Hz (740RPM), putaran: 35Hz (35RPM) untuk memastikan bahwa parameter bubur stabil dan tidak akan berubah, termasuk suhu pulp, viskositas material, dan kandungan padatan untuk memastikan keseragaman pelapisan bubur.
4. Kurva viskositas bubur terhadap waktu.
Waktu posting: 28 Oktober 2019