Resumen del proceso de agitación de la suspensión de electrodos positivos y negativos de una batería de iones de litio.

Primero, el principio de mezcla.
Al agitar las palas y el marco giratorio para que giren entre sí, se genera y mantiene la suspensión mecánica y se mejora la transferencia de masa entre las fases líquida y sólida. La agitación sólido-líquido suele dividirse en las siguientes partes: (1) suspensión de partículas sólidas; (2) resuspensión de partículas sedimentadas; (3) infiltración de partículas suspendidas en líquido; (4) uso entre partículas y entre partículas y paletas. La fuerza hace que los aglomerados de partículas se dispersen o controlen el tamaño de las partículas; (5) la transferencia de masa entre el líquido y el sólido.

En segundo lugar, el efecto de agitación.

En realidad, el proceso de composición mezcla los diversos componentes de la suspensión en una proporción estándar para preparar una suspensión que facilite un recubrimiento uniforme y garantice la consistencia de las piezas polares. Los ingredientes generalmente comprenden cinco procesos, a saber: pretratamiento, mezcla, humectación, dispersión y floculación de las materias primas.

En tercer lugar, los parámetros de la suspensión.

1, viscosidad:

La resistencia de un fluido a un flujo se define como la cantidad de esfuerzo cortante requerido por plano de 25 px 2 cuando el líquido fluye a una velocidad de 25 px/s, llamada viscosidad cinemática, en Pa.s.
La viscosidad es una propiedad de los fluidos. Cuando el fluido fluye por la tubería, existen tres estados de flujo laminar, flujo de transición y flujo turbulento. Estos tres estados de flujo también están presentes en el equipo de agitación, y uno de los principales parámetros que determinan estos estados es la viscosidad del fluido.
Durante el proceso de agitación, generalmente se considera que la viscosidad es inferior a 5 Pa.s en un fluido de baja viscosidad, como por ejemplo: agua, aceite de ricino, azúcar, mermelada, miel, aceite lubricante, emulsión de baja viscosidad, etc.; 5-50 Pas es un fluido de viscosidad media. Por ejemplo: tinta, pasta de dientes, etc.; 50-500 Pas son fluidos de alta viscosidad, como chicles, plastisol, combustibles sólidos, etc.; más de 500 Pas son fluidos de viscosidad extra alta como: mezclas de caucho, plástico fundido, silicio orgánico, etc.

2, tamaño de partícula D50:

El rango de tamaño del tamaño de partícula del 50% en volumen de las partículas en la suspensión

3, contenido sólido:

El porcentaje de materia sólida en la suspensión, la proporción teórica de contenido sólido es menor que el contenido sólido del envío.

Cuarto, la medida de efectos mixtos.

Un método para detectar la uniformidad de mezcla y mezcla de un sistema de suspensión sólido-líquido:

1, medición directa

1) Método de viscosidad: muestreo desde diferentes posiciones del sistema, midiendo la viscosidad de la suspensión con un viscosímetro; cuanto menor sea la desviación, más uniforme será la mezcla;

2) Método de partículas:

A, muestreo desde diferentes posiciones del sistema, utilizando un raspador de tamaño de partículas para observar el tamaño de partículas de la suspensión; cuanto más se acerque el tamaño de las partículas al tamaño del polvo de la materia prima, más uniforme será la mezcla;

B, muestreo desde diferentes posiciones del sistema, utilizando un medidor de tamaño de partículas por difracción láser para observar el tamaño de partículas de la suspensión; cuanto más normal sea la distribución del tamaño de las partículas, cuanto más pequeñas sean las partículas más grandes, más uniforme será la mezcla;

3) Método de gravedad específica: muestreo desde diferentes posiciones del sistema, midiendo la densidad de la suspensión, cuanto menor sea la desviación, más uniforme será la mezcla.

2. Medición indirecta

1) Método de contenido sólido (macroscópico): muestreo desde diferentes posiciones del sistema, después de la temperatura y el tiempo de horneado adecuados, midiendo el peso de la parte sólida, cuanto menor sea la desviación, más uniforme será la mezcla;

2) SEM/EPMA (microscópico): muestrear desde diferentes posiciones del sistema, aplicar al sustrato, secar y observar las partículas o elementos en la película después de secar la suspensión mediante distribución SEM (microscopio electrónico)/EPMA (sonda electrónica). ; (Los sólidos del sistema suelen ser materiales conductores)

Cinco, proceso de agitación del ánodo.

Negro de humo conductor: Se utiliza como agente conductor. Función: Conectar grandes partículas de material activo para mejorar la conductividad.

Látex copolímero - SBR (caucho de estireno butadieno): se utiliza como aglutinante. Nombre químico: Látex de copolímero de estireno-butadieno (látex de poliestireno butadieno), látex soluble en agua, contenido sólido 48~50%, PH 4~7, punto de congelación -5~0 °C, punto de ebullición aproximadamente 100 °C, temperatura de almacenamiento 5 ~ 35 ° C. SBR es una dispersión de polímero aniónico con buena estabilidad mecánica y operabilidad, y tiene una alta fuerza de unión.

Carboximetilcelulosa sódica (CMC) – (carboximetilcelulosa sódica): utilizada como espesante y estabilizador. La apariencia es polvo de fibra flóculo blanco o amarillento o polvo blanco, inodoro, insípido, no tóxico; Soluble en agua fría o agua caliente, formando un gel, la solución es neutra o ligeramente alcalina, insoluble en etanol, éter. Un disolvente orgánico como el alcohol isopropílico o la acetona es soluble en una solución acuosa al 60% de etanol o acetona. Es higroscópico, estable a la luz y al calor, la viscosidad disminuye al aumentar la temperatura, la solución es estable a pH de 2 a 10, el PH es inferior a 2, los sólidos precipitan y el pH es superior a 10. La temperatura de cambio de color fue de 227 ° C, la temperatura de carbonización fue 252°C y la tensión superficial de la solución acuosa al 2% fue 71 nm/n.

El proceso de agitación y recubrimiento del ánodo es el siguiente:

 
Sexto, proceso de agitación del cátodo.

Negro de humo conductor: Se utiliza como agente conductor. Función: Conectar grandes partículas de material activo para mejorar la conductividad.

NMP (N-metilpirrolidona): utilizado como disolvente de agitación. Nombre químico: N-Metil-2-polirrolidona, fórmula molecular: C5H9NO. La N-metilpirrolidona es un líquido con ligero olor a amoniaco, miscible con agua en cualquier proporción y casi completamente mezclado con todos los disolventes (etanol, acetaldehído, cetona, hidrocarburos aromáticos, etc.). El punto de ebullición de 204 ° C, un punto de inflamación de 95 ° C. NMP es un disolvente aprótico polar con baja toxicidad, alto punto de ebullición, excelente solubilidad, selectividad y estabilidad. Ampliamente utilizado en la extracción de aromáticos; purificación de acetileno, olefinas, diolefinas. El disolvente utilizado para el polímero y el medio de polimerización se utilizan actualmente en nuestra empresa para NMP-002-02, con una pureza de >99,8%, una gravedad específica de 1,025~1,040 y un contenido de agua de <0,005% (500 ppm). ).

PVDF (fluoruro de polivinilideno): utilizado como espesante y aglutinante. Polímero cristalino en polvo blanco con una densidad relativa de 1,75 a 1,78. Tiene una resistencia a los rayos UV y a la intemperie extremadamente buena, y su película no se endurece ni se agrieta después de haber sido colocada al aire libre durante una o dos décadas. Las propiedades dieléctricas del fluoruro de polivinilideno son específicas, la constante dieléctrica es tan alta como 6-8 (MHz ~ 60 Hz), y la tangente de pérdida dieléctrica también es grande, aproximadamente 0,02 ~ 0,2, y la resistencia del volumen es ligeramente menor, que es 2 ×1014ΩNaN. Su temperatura de uso a largo plazo es de -40 °C ~ +150 °C; en este rango de temperatura, el polímero tiene buenas propiedades mecánicas. Tiene una temperatura de transición vítrea de -39 °C, una temperatura de fragilización de -62 °C o menos, un punto de fusión del cristal de aproximadamente 170 °C y una temperatura de descomposición térmica de 316 °C o más.

Proceso de agitación y recubrimiento de cátodos:

7. Características de viscosidad de la suspensión.

1. Curva de viscosidad de la suspensión con el tiempo de agitación.

A medida que se prolonga el tiempo de agitación, la viscosidad de la suspensión tiende a ser un valor estable sin cambiar (se puede decir que la suspensión se ha dispersado uniformemente).

 

2. Curva de viscosidad de la suspensión con temperatura.

Cuanto mayor es la temperatura, menor es la viscosidad de la suspensión, y la viscosidad tiende a un valor estable cuando alcanza una cierta temperatura.

 

3. Curva de contenido sólido de la pulpa del tanque de transferencia con el tiempo

 

Después de agitar la suspensión, se conduce por tubería al tanque de transferencia para el recubrimiento del Coater. El tanque de transferencia se agita para rotar: 25 Hz (740 RPM), revolución: 35 Hz (35 RPM) para garantizar que los parámetros de la suspensión sean estables y no cambien, incluida la pulpa. Temperatura del material, viscosidad y contenido de sólidos para garantizar la uniformidad del recubrimiento de la lechada.

4, la viscosidad de la suspensión con la curva de tiempo.


Hora de publicación: 28-oct-2019
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