Краткое описание процесса перемешивания суспензии положительных и отрицательных электродов литий-ионного аккумулятора

Во-первых, принцип смешивания
При перемешивании лопастей и вращающейся рамы для вращения друг друга создается и поддерживается механическая суспензия, а массообмен между жидкой и твердой фазами усиливается. Перемешивание твердого тела и жидкости обычно делится на следующие части: (1) суспензия твердых частиц; (2) ресуспензия осевших частиц; (3) инфильтрация взвешенных частиц в жидкость; (4) использование между частицами и между частицами и лопастями. Сила заставляет агломераты частиц рассеиваться или контролировать размер частиц; (5) массообмен между жидкостью и твердым телом.

Во-вторых, возбуждающий эффект

Процесс компаундирования фактически смешивает различные компоненты в пульпе вместе в стандартном соотношении для приготовления пульпы, чтобы облегчить равномерное покрытие и обеспечить консистенцию полюсных наконечников. Ингредиенты обычно включают пять процессов, а именно: предварительную обработку, смешивание, смачивание, дисперсию и флокуляцию сырья.

В-третьих, параметры пульпы

1, вязкость:

Сопротивление жидкости потоку определяется как величина напряжения сдвига, необходимого для плоскости площадью 25 пикселей 2 , когда жидкость течет со скоростью 25 пикселей/с, называемая кинематической вязкостью, в Па.с.
Вязкость — свойство жидкостей. Когда жидкость течет в трубопроводе, существуют три состояния: ламинарный поток, переходный поток и турбулентный поток. Эти три состояния потока присутствуют также в перемешивающем оборудовании, и одним из основных параметров, определяющих эти состояния, является вязкость жидкости.
В процессе перемешивания обычно считается, что вязкость менее 5 Пас относится к жидкостям с низкой вязкостью, например: вода, касторовое масло, сахар, джем, мед, смазочное масло, эмульсия с низкой вязкостью и т. д.; 5-50 Пас относится к жидкостям со средней вязкостью, например: чернила, зубная паста и т. д.; 50-500 Пас относятся к жидкостям с высокой вязкостью, например, жевательная резинка, пластизоль, твердое топливо и т. д.; более 500 Пас относятся к жидкостям со сверхвысокой вязкостью, например, резиновые смеси, расплавы пластмасс, органический кремний и т. д.

2, размер частиц D50:

Диапазон размеров частиц составляет 50% от объема частиц в пульпе

3, твердое содержимое:

Процентное содержание твердого вещества в пульпе, теоретическое соотношение содержания твердого вещества меньше содержания твердого вещества в партии

В-четвертых, мера смешанных эффектов

Метод определения равномерности смешивания и перемешивания суспензионной системы твердое тело-жидкость:

1, прямое измерение

1) Метод вязкости: отбор проб из разных положений системы, измерение вязкости суспензии с помощью вискозиметра; чем меньше отклонение, тем равномернее смешивание;

2) Метод частиц:

A, отбор проб из разных положений системы с использованием скребка для определения размера частиц суспензии; чем ближе размер частиц к размеру порошка сырья, тем равномернее смешивание;

B, отбор проб из разных положений системы с использованием лазерного дифракционного анализатора размера частиц для наблюдения за размером частиц суспензии; чем более нормально распределение размеров частиц, тем мельче и крупнее частицы, тем более равномерное смешивание;

3) Метод удельного веса: отбор проб из разных положений системы, измерение плотности пульпы, чем меньше отклонение, тем равномернее смешивание.

2. Косвенное измерение

1) Метод определения содержания твердой части (макроскопический): отбор проб из разных точек системы, после выпекания при соответствующей температуре и времени, измерение веса твердой части, чем меньше отклонение, тем равномернее смешивание;

2) СЭМ/ЭЗМА (микроскопический): отбирают образцы из разных положений системы, наносят на подложку, сушат и наблюдают за частицами или элементами в пленке после высыхания суспензии с помощью СЭМ (электронного микроскопа)/ЭЗМА (электронного зонда). Распределение; (твердые частицы системы обычно являются проводящими материалами)

Пять, процесс перемешивания анода

Проводящая сажа: используется как проводящий агент. Функция: связывание крупных частиц активного материала для обеспечения хорошей проводимости.

Сополимерный латекс — SBR (стирольный бутадиеновый каучук): используется в качестве связующего. Химическое название: латекс сополимера стирола и бутадиена (полистиролбутадиеновый латекс), водорастворимый латекс, содержание твердого вещества 48~50%, pH 4~7, температура замерзания -5~0 °C, температура кипения около 100 °C, температура хранения 5~35 °C. SBR — это анионная полимерная дисперсия с хорошей механической стабильностью и работоспособностью, а также высокой прочностью связи.

Натриевая карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) – (натриевая карбоксиметилцеллюлоза): используется в качестве загустителя и стабилизатора. Внешний вид представляет собой белый или желтоватый порошок хлопьевидного волокна или белый порошок, без запаха, без вкуса, нетоксичный; растворим в холодной или горячей воде, образуя гель, раствор нейтральный или слегка щелочной, нерастворим в этаноле, эфире, органическом растворителе, таком как изопропиловый спирт или ацетон, растворим в 60% водном растворе этанола или ацетона. Он гигроскопичен, устойчив к свету и теплу, вязкость уменьшается с повышением температуры, раствор стабилен при pH от 2 до 10, pH ниже 2, твердые частицы выпадают в осадок, а pH выше 10. Температура изменения цвета составила 227 ° C, температура карбонизации составила 252 ° C, а поверхностное натяжение 2% водного раствора составило 71 нм/н.

Процесс перемешивания и нанесения покрытия на анод выглядит следующим образом:

 
Шестое, процесс катодного перемешивания

Проводящая сажа: используется как проводящий агент. Функция: связывание крупных частиц активного материала для обеспечения хорошей проводимости.

NMP (N-метилпирролидон): используется как перемешивающий растворитель. Химическое название: N-Метил-2-полипирролидон, молекулярная формула: C5H9NO. N-метилпирролидон — жидкость со слабым запахом аммиака, которая смешивается с водой в любых пропорциях и практически полностью смешивается со всеми растворителями (этанол, ацетальдегид, кетон, ароматический углеводород и т. д.). Температура кипения 204 °C, температура вспышки 95 °C. NMP — полярный апротонный растворитель с низкой токсичностью, высокой температурой кипения, отличной растворимостью, селективностью и стабильностью. Широко используется при экстракции ароматических соединений; очистке ацетилена, олефинов, диолефинов. Растворитель, используемый для полимера, и среда для полимеризации в настоящее время используются в нашей компании для NMP-002-02 с чистотой >99,8%, удельным весом 1,025~1,040 и содержанием воды <0,005% (500 ppm).

PVDF (поливинилиденфторид): используется в качестве загустителя и связующего вещества. Белый порошкообразный кристаллический полимер с относительной плотностью от 1,75 до 1,78. Он обладает чрезвычайно хорошей стойкостью к УФ-излучению и атмосферным воздействиям, а его пленка не становится твердой и не трескается после размещения на открытом воздухе в течение одного или двух десятилетий. Диэлектрические свойства поливинилиденфторида специфичны, диэлектрическая проницаемость достигает 6-8 (МГц ~ 60 Гц), а тангенс угла диэлектрических потерь также велик, около 0,02 ~ 0,2, а объемное сопротивление немного ниже, что составляет 2×1014 Ом NaN. Температура его длительного использования составляет -40 ° C ~ +150 ° C, в этом диапазоне температур полимер обладает хорошими механическими свойствами. Он имеет температуру стеклования -39 °C, температуру охрупчивания -62 °C или ниже, температуру плавления кристаллов около 170 °C и температуру термического разложения 316 °C или выше.

Процесс перемешивания и нанесения покрытия на катод:

7. Вязкостные характеристики суспензии

1. Кривая зависимости вязкости суспензии от времени перемешивания

По мере увеличения времени перемешивания вязкость суспензии имеет тенденцию к достижению стабильного значения без изменений (можно сказать, что суспензия равномерно диспергирована).

 

2. Кривая зависимости вязкости суспензии от температуры

Чем выше температура, тем ниже вязкость суспензии, и вязкость стремится к стабильному значению при достижении определенной температуры.

 

3. Кривая содержания твердого вещества в пульпе перекачивающего резервуара в зависимости от времени

 

После перемешивания пульпы ее перекачивают в передаточный бак для нанесения покрытия Coater. Передаточный бак перемешивают для вращения: 25 Гц (740 об/мин), обороты: 35 Гц (35 об/мин), чтобы гарантировать, что параметры пульпы стабильны и не изменятся, включая пульпу. Температура материала, вязкость и содержание твердых веществ для обеспечения однородности покрытия пульпы.

4. Кривая зависимости вязкости суспензии от времени


Время публикации: 28-окт-2019
Онлайн-чат WhatsApp!