خلاصه ای از فرآیند هم زدن دوغاب الکترود مثبت و منفی باتری لیتیوم یونی

اول، اصل اختلاط
با هم زدن تیغه ها و قاب گردان برای چرخش یکدیگر، سیستم تعلیق مکانیکی ایجاد و حفظ می شود و انتقال جرم بین فاز مایع و جامد افزایش می یابد. هم زدن جامد-مایع معمولاً به بخش های زیر تقسیم می شود: (1) تعلیق ذرات جامد. (2) تعلیق مجدد ذرات ته نشین شده. (3) نفوذ ذرات معلق به مایع. (4) استفاده بین ذرات و بین ذرات و پاروها. (5) انتقال جرم بین مایع و جامد.

دوم، اثر تکان دهنده

فرآیند ترکیب در واقع اجزای مختلف موجود در دوغاب را با یک نسبت استاندارد با هم مخلوط می کند تا دوغابی برای تسهیل پوشش یکنواخت و اطمینان از قوام قطعات قطبی تهیه شود. مواد تشکیل دهنده به طور کلی شامل پنج فرآیند هستند که عبارتند از: پیش تصفیه، اختلاط، خیس کردن، پراکندگی و لخته سازی مواد خام.

سوم، پارامترهای دوغاب

1، ویسکوزیته:

مقاومت یک سیال در برابر جریان به عنوان مقدار تنش برشی مورد نیاز در هر صفحه 25 px2 زمانی که مایع با سرعت 25 px/s جریان دارد تعریف می‌شود که ویسکوزیته سینماتیکی در Pa.s نامیده می‌شود.
ویسکوزیته یکی از ویژگی های سیالات است. هنگامی که سیال در خط لوله جریان دارد، سه حالت جریان آرام، جریان انتقالی و جریان آشفته وجود دارد. این سه حالت جریان در تجهیزات همزن نیز وجود دارد و یکی از پارامترهای اصلی تعیین کننده این حالت ها ویسکوزیته سیال است.
در طول فرآیند هم زدن، به طور کلی در نظر گرفته می شود که ویسکوزیته کمتر از 5 Pa.s یک سیال با ویسکوزیته کم است، مانند: آب، روغن کرچک، شکر، مربا، عسل، روغن روان کننده، امولسیون با ویسکوزیته کم و غیره. 5-50 Pas یک سیال با ویسکوزیته متوسط ​​است به عنوان مثال: جوهر، خمیر دندان و غیره. 50-500 Pas مایعات با ویسکوزیته بالا مانند آدامس، پلاستیزول، سوخت جامد و غیره هستند. بیش از 500 Pa سیالات با ویسکوزیته فوق العاده بالا مانند: مخلوط لاستیک، مذاب پلاستیک، سیلیکون آلی و غیره هستند.

2، اندازه ذرات D50:

محدوده اندازه اندازه ذرات 50 درصد حجمی ذرات موجود در دوغاب

3، محتوای جامد:

درصد ماده جامد در دوغاب، نسبت نظری محتوای جامد کمتر از محتوای جامد محموله است.

چهارم، اندازه گیری اثرات مختلط

روشی برای تشخیص یکنواختی اختلاط و اختلاط یک سیستم تعلیق جامد- مایع:

1، اندازه گیری مستقیم

1) روش ویسکوزیته: نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، اندازه گیری ویسکوزیته دوغاب با ویسکومتر. هرچه انحراف کوچکتر باشد، اختلاط یکنواخت تر است.

2) روش ذرات:

A، نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، با استفاده از یک خراش اندازه ذرات برای مشاهده اندازه ذرات دوغاب. هرچه اندازه ذرات به اندازه پودر ماده خام نزدیک تر باشد، مخلوط کردن یکنواخت تر است.

ب، نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، با استفاده از دستگاه اندازه گیری اندازه ذرات پراش لیزری برای مشاهده اندازه ذرات دوغاب. هرچه توزیع اندازه ذرات نرمال تر باشد، ذرات بزرگتر کوچکتر، اختلاط یکنواخت تر است.

3) روش وزن مخصوص: نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، اندازه گیری چگالی دوغاب، هر چه انحراف کمتر باشد، اختلاط یکنواخت تر است.

2. اندازه گیری غیر مستقیم

1) روش محتوای جامد (ماکروسکوپی): نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، پس از دمای مناسب و زمان پخت، اندازه گیری وزن قطعه جامد، هر چه انحراف کمتر باشد، اختلاط یکنواخت تر است.

2) SEM/EPMA (میکروسکوپی): نمونه برداری از موقعیت های مختلف سیستم، اعمال بر روی بستر، خشک کردن و مشاهده ذرات یا عناصر موجود در فیلم پس از خشک شدن دوغاب توسط SEM (میکروسکوپ الکترونی) / EPMA (کاوشگر الکترونی) توزیع ; (جامدات سیستم معمولاً مواد رسانا هستند)

پنج، فرآیند هم زدن آند

کربن سیاه رسانا: به عنوان یک عامل رسانا استفاده می شود. عملکرد: اتصال ذرات بزرگ مواد فعال برای ایجاد رسانایی خوب.

لاتکس کوپلیمر - SBR (لاستیک استایرن بوتادین): به عنوان چسب استفاده می شود. نام شیمیایی: لاتکس کوپلیمر استایرن-بوتادین (لاتکس پلی استایرن بوتادین)، لاتکس محلول در آب، محتوای جامد 48~50%, PH 4~7، نقطه انجماد -5~0 درجه سانتیگراد، نقطه جوش حدود 100 درجه سانتیگراد، دمای نگهداری 5 ~ 35 درجه سانتیگراد. SBR یک پراکندگی پلیمری آنیونی با پایداری مکانیکی و عملکرد خوب است و دارای استحکام باند بالایی است.

سدیم کربوکسی متیل سلولز (CMC) – (کربوکسی متیل سلولز سدیم): به عنوان غلیظ کننده و تثبیت کننده استفاده می شود. ظاهر پودر فیبر لخته سفید یا زرد یا پودر سفید، بی بو، بی مزه، غیر سمی است. محلول در آب سرد یا آب گرم، تشکیل ژل، محلول خنثی یا کمی قلیایی، نامحلول در اتانول، اتر، حلال آلی مانند ایزوپروپیل الکل یا استون در محلول آبی 60٪ اتانول یا استون محلول است. رطوبت سنجی است، در برابر نور و گرما پایدار است، ویسکوزیته با افزایش دما کاهش می یابد، محلول در pH 2 تا 10 پایدار است، PH کمتر از 2 است، مواد جامد رسوب می کنند و pH بالاتر از 10 است. دمای تغییر رنگ 227 درجه بود. درجه سانتیگراد، دمای کربنیزاسیون 252 درجه سانتیگراد و کشش سطحی محلول آبی 2٪ 71 نانومتر در لیتر بود.

فرآیند هم زدن و پوشش آند به شرح زیر است:

 
ششم، فرآیند هم زدن کاتد

کربن سیاه رسانا: به عنوان یک عامل رسانا استفاده می شود. عملکرد: اتصال ذرات بزرگ مواد فعال برای ایجاد رسانایی خوب.

NMP (N-methylpyrrolidone): به عنوان حلال همزن استفاده می شود. نام شیمیایی: N-Methyl-2-polyrrolidone، فرمول مولکولی: C5H9NO. N-methylpyrrolidone مایعی با بوی کمی آمونیاک است که به هر نسبت با آب قابل اختلاط است و تقریباً به طور کامل با همه حلال ها (اتانول، استالدئید، کتون، هیدروکربن های معطر و غیره) مخلوط می شود. نقطه جوش 204 درجه سانتیگراد، نقطه اشتعال 95 درجه سانتیگراد. NMP یک حلال آپروتیک قطبی با سمیت کم، نقطه جوش بالا، حلالیت عالی، انتخاب پذیری و پایداری است. به طور گسترده در استخراج آروماتیک استفاده می شود. تصفیه استیلن، الفین ها، دیولفین ها. حلال مورد استفاده برای پلیمر و محیط برای پلیمریزاسیون در حال حاضر در شرکت ما برای NMP-002-02 با خلوص> 99.8٪، وزن مخصوص 1.025~1.040، و محتوای آب <0.005٪ (500ppm) استفاده می شود. ).

PVDF (پلی وینیلیدین فلوراید): به عنوان ضخیم کننده و چسباننده استفاده می شود. پلیمر کریستالی پودری سفید با چگالی نسبی 1.75 تا 1.78. مقاومت فوق العاده خوبی در برابر اشعه ماوراء بنفش و مقاومت در برابر هوا دارد و فیلم آن پس از یک یا دو دهه قرار گرفتن در فضای باز سفت و ترک نمی خورد. خواص دی الکتریک پلی وینیلیدین فلوراید خاص است، ثابت دی الکتریک به اندازه 6-8 (MHz~60Hz) است، و مماس تلفات دی الکتریک نیز بزرگ است، حدود 0.02 ~ 0.2، و مقاومت حجم کمی کمتر است، که 2 است. × 1014ΩNaN. دمای استفاده طولانی مدت آن -40 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد است، در این محدوده دما، پلیمر دارای خواص مکانیکی خوبی است. دمای انتقال شیشه ای 39- درجه سانتی گراد، دمای شکنندگی 62- درجه سانتی گراد یا کمتر، نقطه ذوب کریستال حدود 170 درجه سانتی گراد و دمای تجزیه حرارتی 316 درجه سانتی گراد یا بیشتر است.

فرآیند هم زدن و پوشش کاتد:

7. مشخصات ویسکوزیته دوغاب

1. منحنی ویسکوزیته دوغاب با زمان هم زدن

با افزایش زمان هم زدن، ویسکوزیته دوغاب تمایل دارد تا یک مقدار ثابت بدون تغییر باشد (می توان گفت که دوغاب به طور یکنواخت پراکنده شده است).

2. منحنی ویسکوزیته دوغاب با دما

هر چه دما بالاتر باشد، ویسکوزیته دوغاب کمتر می شود و هنگامی که به دمای معینی می رسد ویسکوزیته به یک مقدار پایدار تمایل پیدا می کند.

3. منحنی محتوای جامد دوغاب مخزن انتقال با زمان

پس از هم زدن دوغاب، به مخزن انتقال برای پوشش Coater هدایت می شود. مخزن انتقال هم زده می شود تا بچرخد: 25 هرتز (740 دور در دقیقه)، دور: 35 هرتز (35 دور در دقیقه) تا اطمینان حاصل شود که پارامترهای دوغاب پایدار هستند و تغییر نمی کنند، از جمله خمیر. دمای مواد، ویسکوزیته و محتوای جامد برای اطمینان از یکنواختی پوشش دوغاب.

4، ویسکوزیته دوغاب با منحنی زمان