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Una delle dieci attrezzature chiave per le batterie al litio: l'attrezzatura per la produzione di pasta di legno

September 06 , 2024

Una delle dieci attrezzature chiave per le batterie al litio: l'attrezzatura per la lavorazione della pasta


Cos'è lo spappolamento

Lo spappolamento è la sostanza attiva, l'agente conduttivo, il disperdente, il legante, gli additivi e altri componenti in conformità con una certa proporzione e ordine nel miscelatore, nella pala di agitazione e nel disco di dispersione che gira, impasta, taglia e altre azioni meccaniche miscelate il periodo 1, la formazione di un sistema di sospensione solido-liquido uniforme e stabile.


Introduzione del processo di spappolamento

1.L'importanza del processo di spappolamento

Il limite superiore delle prestazioni delle batterie agli ioni di litio è determinato dal sistema chimico utilizzato (materiale attivo positivo, materiale attivo negativo, elettrolita) e le prestazioni effettive dipendono dalla microstruttura dell'espansione polare. La microstruttura dell'espansione polare è determinata principalmente dalla microstruttura dell'impasto liquido e dal processo di rivestimento, che è dominato dalla microstruttura dell'impasto liquido. Pertanto, esiste un'affermazione ampiamente riconosciuta secondo cui, nell'impatto del processo di produzione sulle prestazioni delle batterie agli ioni di litio, l'impatto del processo precedente rappresenta almeno il 70%, mentre l'impatto del processo di produzione della pasta nel processo precedente rappresenta almeno il 70%. per almeno il 70%, ovvero l’impatto del processo di spappolamento rappresenta circa la metà.


2.La composizione dell'impasto liquido e lo stato di dispersione ideale di ciascun componente
L'elettrodo materiali della batteria agli ioni di litiocomprendono tre componenti principali: materiale attivo, agente conduttivo e legante, in cui il materiale attivo rappresenta la stragrande maggioranza del peso totale, generalmente tra il 90% e il 98%, e la proporzione di agente conduttivo e legante è relativamente piccola, generalmente tra 1% e 5%. Le proprietà fisiche e le dimensioni di questi componenti principali variano notevolmente, tra cui le particelle di sostanze attive sono generalmente comprese tra 1 e 20μm, mentre la maggior parte degli agenti conduttivi sono materiali a base di nanocarbonio. Ad esempio, il diametro delle particelle primarie del nero di carbonio comunemente utilizzato è di sole decine di nanometri, il diametro dei nanotubi di carbonio è generalmente inferiore a 30 nm e il legante è un materiale polimerico solubile in solventi e forma microemulsioni nei solventi. L'elettrodo della batteria agli ioni di litio deve raggiungere un buon trasporto di elettroni e ioni, pertanto lo stato di distribuzione del materiale attivo, dell'agente conduttivo e del legante nell'elettrodo deve soddisfare determinati requisiti.


Gli elettrodi delle batterie agli ioni di litio devono raggiungere una buona trasmissione di elettroni e ioni, il che richiede che lo stato di distribuzione dei materiali attivi, degli agenti conduttivi e dei leganti negli elettrodi soddisfi determinati requisiti. Lo stato di distribuzione ideale di ciascun materiale nell'elettrodo è mostrato nella Figura 1, ovvero il materiale attivo è completamente disperso, l'agente conduttivo è completamente disperso e in pieno contatto con il materiale attivo per formare una buona rete conduttiva elettronica e il il legante è distribuito uniformemente nell'elettrodo e lega il materiale attivo e l'agente conduttivo per rendere l'elettrodo un tutt'uno.


Figura 1-Distribuzione ideale dei materiali negli elettrodi delle batterie agli ioni di litio


Per ottenere la microstruttura dell'espansione polare che soddisfi i requisiti di cui sopra, è necessario ottenere un impasto liquido con una microstruttura corrispondente nel processo di spappolamento. Cioè, il materiale attivo, l'agente conduttivo e il legante nell'impasto liquido devono essere completamente dispersi e deve essere formato un buon legame tra l'agente conduttivo e il materiale attivo e tra il legante e l'agente conduttivo/materiale attivo e il lo stato di dispersione di ciascun componente nell'impasto liquido deve essere stabile.

Attrezzature per la dispersione e processo dei liquami
Le apparecchiature utilizzate per la dispersione dei liquami comprendono principalmente due categorie. Uno è l'attrezzatura che utilizza la forza di taglio generata dal movimento del fluido per disperdere gli aggregati di particelle, inclusa attrezzatura per la miscelazione dei liquamie impastatrici che utilizzano varie tipologie di pale agitatrici, e comprende anche mulini a tre assi e mulini a dischi. L'altra è l'attrezzatura che utilizza sfere di macinazione per impattare gli aggregati di particelle per ottenere l'effetto di dispersione, compresi principalmente i mulini ad agitazione. Naturalmente, ci sono alcune apparecchiature di dispersione più speciali, come la macchina per la dispersione ad ultrasuoni che utilizza la cavitazione ultrasonica e il micro-getto istantaneo sugli aggregati di particelle per la dispersione.

Le apparecchiature di dispersione di cui sopra non sono tutte adatte per la produzione di pasta con batterie agli ioni di litio. Ad esempio, il mulino di agitazione che utilizza le sfere di macinazione danneggia facilmente lo strato di rivestimento sulla superficie di alcuni materiali attivi positivi e negativi a causa della grande forza d'impatto generata dalle sfere di macinazione e può persino rompere i materiali attivi, quindi viene utilizzato raramente per lo spappolamento delle batterie agli ioni di litio. L'apparecchiatura a dispersione ultrasonica non è adatta per liquami ad alto contenuto solido e ad alta viscosità, il liquame della batteria agli ioni di litio ha esattamente un alto contenuto di solidi (il liquame dell'elettrodo positivo può raggiungere il 60% ~ 80%, il liquame dell'elettrodo negativo può raggiungere il 40% ~ 60%) e alta viscosità (20~200Pa · s), che non è adatta alla dispersione con la macchina di dispersione a ultrasuoni. Pertanto, in effetti, l'attrezzatura utilizzata per la lavorazione della pasta con batterie agli ioni di litio appartiene al tipo di dispersione mediante la forza di taglio generata dal movimento del fluido, inclusi il miscelatore, l'impastatrice, ecc., l'attrezzatura più tipica è la doppia planetaria.

Double planetary mixer

Doppio planetario


Il principio di funzionamento del doppio miscelatore planetario è quello di utilizzare 2~3 pale di miscelazione lente per creare una combinazione di rivoluzione e autobiografia, in modo che la traiettoria della lama possa coprire l'intero spazio all'interno del cilindro di miscelazione.


Double planetary mixer motion trajectory

La traiettoria della pala lenta di una doppia planetaria quando unisce rivoluzione e rotazione.


L'eccezionale vantaggio del doppio miscelatore planetario è che può facilmente regolare la sequenza di alimentazione, la velocità, il tempo e altri parametri di processo per adattarsi alle diverse caratteristiche del materiale e può essere facilmente rielaborato quando le caratteristiche del liquame non soddisfano i requisiti, adattabilità e flessibilità Molto forte. Inoltre, quando si cambia varietà, la pulizia della doppia planetaria, soprattutto della piccola, è relativamente semplice.


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