สรุปกระบวนการกวนสารละลายขั้วบวกและขั้วลบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

ประการแรก หลักการผสม
การกวนใบพัดและโครงหมุนให้หมุนกันเอง ทำให้เกิดการแขวนลอยทางกลและคงอยู่ และการถ่ายเทมวลระหว่างเฟสของเหลวและของแข็งจะเพิ่มขึ้น การกวนของแข็ง-ของเหลวมักแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ดังต่อไปนี้: (1) การแขวนลอยของอนุภาคของแข็ง (2) การแขวนลอยใหม่ของอนุภาคที่ตกตะกอน (3) การแทรกซึมของอนุภาคแขวนลอยเข้าไปในของเหลว (4) การใช้ระหว่างอนุภาคและระหว่างอนุภาคและพาย แรงทำให้กลุ่มอนุภาคกระจัดกระจายหรือควบคุมขนาดของอนุภาค (5) การถ่ายเทมวลระหว่างของเหลวและของแข็ง

ประการที่สอง ผลการกวน

กระบวนการผสมจะผสมส่วนประกอบต่างๆ ในสารละลายเข้าด้วยกันในอัตราส่วนมาตรฐานเพื่อเตรียมสารละลายเพื่อให้การเคลือบสม่ำเสมอและเพื่อให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนขั้วมีความสม่ำเสมอ ส่วนประกอบโดยทั่วไปประกอบด้วย 5 กระบวนการ ได้แก่ การบำบัดเบื้องต้น การผสม การทำให้เปียก การกระจาย และการจับตัวเป็นก้อนของวัตถุดิบ

ประการที่สามพารามิเตอร์ของสารละลาย

1. ความหนืด:

ความต้านทานของของไหลต่อการไหลถูกกำหนดให้เป็นปริมาณของความเค้นเฉือนที่ต้องการต่อระนาบ 25 px 2 เมื่อของเหลวไหลด้วยอัตรา 25 px/s ซึ่งเรียกว่าความหนืดจลนศาสตร์ ในหน่วย Pa.s
ความหนืดเป็นคุณสมบัติของของไหล เมื่อของไหลไหลในท่อ จะมี 3 สถานะ ได้แก่ การไหลแบบลามินาร์ การไหลแบบเปลี่ยนผ่าน และการไหลแบบปั่นป่วน สถานะการไหลทั้ง 3 สถานะนี้ยังมีอยู่ในอุปกรณ์กวนด้วย และหนึ่งในพารามิเตอร์หลักที่กำหนดสถานะเหล่านี้คือความหนืดของของไหล
ในระหว่างขั้นตอนการกวน โดยทั่วไปจะถือว่าความหนืดต่ำกว่า 5 Pas เป็นของไหลที่มีความหนืดต่ำ เช่น น้ำ น้ำมันละหุ่ง น้ำตาล แยม น้ำผึ้ง น้ำมันหล่อลื่น อิมัลชันที่มีความหนืดต่ำ ฯลฯ 5-50 Pas เป็นของไหลที่มีความหนืดปานกลาง ตัวอย่างเช่น หมึก ยาสีฟัน ฯลฯ 50-500 Pas เป็นของไหลที่มีความหนืดสูง เช่น หมากฝรั่ง พลาสติซอล เชื้อเพลิงแข็ง ฯลฯ มากกว่า 500 Pas เป็นของไหลที่มีความหนืดสูงมาก เช่น ส่วนผสมของยาง สารละลายพลาสติก ซิลิกอนอินทรีย์ และอื่นๆ

2.ขนาดอนุภาค D50:

ช่วงขนาดของอนุภาคขนาด 50% โดยปริมาตรของอนุภาคในสารละลาย

3. เนื้อหาที่เป็นของแข็ง:

เปอร์เซ็นต์ของสสารแข็งในสารละลาย อัตราส่วนทางทฤษฎีของเนื้อหาของแข็งน้อยกว่าเนื้อหาของแข็งของการขนส่ง

ประการที่สี่ การวัดผลแบบผสมผสาน

วิธีการตรวจจับความสม่ำเสมอของการผสมและการผสมของระบบแขวนลอยของแข็ง-ของเหลว:

1. การวัดโดยตรง

1) วิธีความหนืด: การสุ่มตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ การวัดความหนืดของสารละลายด้วยเครื่องวัดความหนืด ยิ่งค่าเบี่ยงเบนน้อย การผสมก็จะยิ่งสม่ำเสมอมากขึ้น

2) วิธีอนุภาค:

ก. การสุ่มตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ โดยใช้เครื่องขูดขนาดอนุภาคเพื่อสังเกตขนาดอนุภาคของสารละลาย ยิ่งขนาดอนุภาคใกล้เคียงกับขนาดผงวัตถุดิบมากเท่าไร การผสมก็จะยิ่งสม่ำเสมอมากขึ้นเท่านั้น

B. การสุ่มตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ โดยใช้เครื่องทดสอบขนาดอนุภาคด้วยการเลี้ยวเบนของเลเซอร์เพื่อสังเกตขนาดอนุภาคของสารละลาย ยิ่งขนาดอนุภาคกระจายตัวปกติมากเท่าไร อนุภาคก็จะยิ่งมีขนาดใหญ่และมีขนาดเล็กลงเท่านั้น และการผสมก็จะสม่ำเสมอมากขึ้นเท่านั้น

3) วิธีการวัดความถ่วงจำเพาะ: การสุ่มตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ การวัดความหนาแน่นของสารละลาย ยิ่งค่าเบี่ยงเบนน้อย การผสมก็จะสม่ำเสมอมากขึ้น

2. การวัดทางอ้อม

1) วิธีการวัดปริมาณของแข็ง (มหภาค): การสุ่มตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ หลังจากการอบที่อุณหภูมิและเวลาที่เหมาะสม โดยการวัดน้ำหนักของชิ้นส่วนของแข็ง ยิ่งค่าเบี่ยงเบนน้อย การผสมก็จะสม่ำเสมอมากขึ้น

2) SEM/EPMA (กล้องจุลทรรศน์): ตัวอย่างจากตำแหน่งต่างๆ ของระบบ นำไปทาบนพื้นผิว เช็ดให้แห้ง และสังเกตอนุภาคหรือธาตุในฟิล์มหลังจากการทำให้สารละลายแห้งด้วย SEM (กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน) / EPMA (หัววัดอิเล็กตรอน) การกระจาย (ของแข็งในระบบโดยปกติจะเป็นวัสดุตัวนำ)

ห้ากระบวนการกวนขั้วบวก

คาร์บอนแบล็คตัวนำไฟฟ้า: ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า หน้าที่: เชื่อมต่ออนุภาคของวัสดุที่ใช้งานขนาดใหญ่เพื่อให้มีการนำไฟฟ้าได้ดี

น้ำยางโคพอลิเมอร์ — SBR (ยางสไตรีนบิวทาไดอีน): ใช้เป็นสารยึดเกาะ ชื่อทางเคมี: น้ำยางโคพอลิเมอร์สไตรีนบิวทาไดอีน (น้ำยางโพลีสไตรีนบิวทาไดอีน) น้ำยางที่ละลายน้ำได้ ปริมาณของแข็ง 48~50% ค่า PH 4~7 จุดเยือกแข็ง -5~0 °C จุดเดือดประมาณ 100 °C อุณหภูมิในการจัดเก็บ 5~35 °C SBR เป็นพอลิเมอร์แบบกระจายประจุลบที่มีความเสถียรเชิงกลและการทำงานที่ดี และมีความแข็งแรงในการยึดเกาะสูง

โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส (CMC) – (โซเดียมคาร์บอกซีเมทิลเซลลูโลส): ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารทำให้คงตัว ลักษณะที่ปรากฏเป็นผงใยตะกอนสีขาวหรือสีเหลือง หรือผงสีขาว ไม่มีกลิ่น ไม่มีรส ไม่เป็นพิษ ละลายได้ในน้ำเย็นหรือน้ำร้อน ก่อตัวเป็นเจล สารละลายเป็นกลางหรือเป็นด่างเล็กน้อย ไม่ละลายในเอธานอล อีเธอร์ ตัวทำละลายอินทรีย์ เช่น ไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์หรืออะซิโตน ละลายได้ในสารละลายเอธานอลหรืออะซิโตนในน้ำ 60% มีคุณสมบัติดูดความชื้น เสถียรต่อแสงและความร้อน ความหนืดลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น สารละลายมีเสถียรภาพที่ pH 2 ถึง 10 ค่า PH ต่ำกว่า 2 ของแข็งตกตะกอน และค่า pH สูงกว่า 10 อุณหภูมิการเปลี่ยนสีคือ 227 °C อุณหภูมิการคาร์บอไนเซชันคือ 252 °C และแรงตึงผิวของสารละลายในน้ำ 2% คือ 71 นาโนเมตรต่อนาโนเมตร

กระบวนการกวนและเคลือบขั้วบวกมีดังนี้:

 
ประการที่หก กระบวนการกวนแคโทด

คาร์บอนแบล็คตัวนำไฟฟ้า: ใช้เป็นตัวนำไฟฟ้า หน้าที่: เชื่อมต่ออนุภาคของวัสดุที่ใช้งานขนาดใหญ่เพื่อให้มีการนำไฟฟ้าได้ดี

NMP (N-methylpyrrolidone): ใช้เป็นตัวทำละลายในการกวน ชื่อทางเคมี: N-Methyl-2-polyrrolidone สูตรโมเลกุล: C5H9NO N-methylpyrrolidone เป็นของเหลวที่มีกลิ่นแอมโมเนียเล็กน้อยซึ่งสามารถผสมกับน้ำในสัดส่วนใดก็ได้และผสมเข้ากับตัวทำละลายเกือบทั้งหมด (เอธานอล, อะเซทัลดีไฮด์, คีโตน, ไฮโดรคาร์บอนอะโรมาติก ฯลฯ ) จุดเดือด 204 ° C จุดวาบไฟ 95 ° C NMP เป็นตัวทำละลายอะโพรติกที่มีขั้วซึ่งมีความเป็นพิษต่ำ จุดเดือดสูง ละลายได้ดี มีความจำเพาะและเสถียร ใช้กันอย่างแพร่หลายในการสกัดอะโรมาติก การทำให้บริสุทธิ์ของอะเซทิลีน โอเลฟิน ไดโอเลฟิน ตัวทำละลายที่ใช้สำหรับพอลิเมอร์และตัวกลางสำหรับพอลิเมอร์ไรเซชันในปัจจุบันที่บริษัทของเราใช้สำหรับ NMP-002-02 ซึ่งมีความบริสุทธิ์ >99.8% ความถ่วงจำเพาะ 1.025~1.040 และปริมาณน้ำ <0.005% (500ppm)

PVDF (โพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์): ใช้เป็นสารเพิ่มความข้นและสารยึดเกาะ พอลิเมอร์ผลึกสีขาวเป็นผงที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.75 ถึง 1.78 มีความต้านทานต่อรังสี UV และสภาพอากาศที่ดีมาก และฟิล์มไม่แข็งและแตกร้าวหลังจากวางไว้กลางแจ้งเป็นเวลาหนึ่งหรือสองทศวรรษ คุณสมบัติทางไฟฟ้าของโพลีไวนิลิดีนฟลูออไรด์มีความเฉพาะเจาะจง โดยค่าคงที่ทางไฟฟ้าสูงถึง 6-8 (MHz~60Hz) และแทนเจนต์การสูญเสียทางไฟฟ้าก็มีค่ามากเช่นกัน ประมาณ 0.02~0.2 และความต้านทานปริมาตรต่ำกว่าเล็กน้อย ซึ่งอยู่ที่ 2×1014ΩNaN อุณหภูมิการใช้งานระยะยาวคือ -40 ° C ~ +150 ° C ในช่วงอุณหภูมิดังกล่าว พอลิเมอร์มีคุณสมบัติทางกลที่ดี มีอุณหภูมิเปลี่ยนผ่านของแก้วเท่ากับ -39°C อุณหภูมิการเปราะบางเท่ากับ -62°C หรือต่ำกว่า จุดหลอมเหลวของผลึกอยู่ที่ประมาณ 170°C และอุณหภูมิการสลายตัวทางความร้อนเท่ากับ 316°C หรือมากกว่า

กระบวนการกวนและเคลือบแคโทด:

7. ลักษณะความหนืดของสารละลาย

1. กราฟความหนืดของสารละลายพร้อมเวลาในการกวน

เมื่อเวลาในการกวนขยายออก ความหนืดของสารละลายจะมีแนวโน้มอยู่ที่ค่าคงที่โดยไม่เปลี่ยนแปลง (สามารถพูดได้ว่าสารละลายกระจายตัวสม่ำเสมอ)

2. กราฟความหนืดของสารละลายตามอุณหภูมิ

ยิ่งอุณหภูมิสูงขึ้น ความหนืดของสารละลายจะลดลง และความหนืดมีแนวโน้มคงที่เมื่อถึงอุณหภูมิหนึ่งๆ

3. กราฟแสดงปริมาณของแข็งในถังถ่ายโอนสารละลายตามเวลา

หลังจากกวนสารละลายแล้ว สารละลายจะถูกส่งต่อไปยังถังถ่ายโอนเพื่อเคลือบด้วยเครื่อง Coater ถังถ่ายโอนจะถูกกวนให้หมุนด้วยความเร็ว 25Hz (740RPM) รอบหมุนด้วยความเร็ว 35Hz (35RPM) เพื่อให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของสารละลายมีเสถียรภาพและไม่เปลี่ยนแปลง รวมถึงเยื่อกระดาษ อุณหภูมิของวัสดุ ความหนืด และปริมาณของแข็งเพื่อให้แน่ใจว่าสารละลายเคลือบได้สม่ำเสมอ

4. ความหนืดของสารละลายตามเส้นโค้งเวลา