Premièrement, le principe du mélange
En faisant tourner les pales et le bâti, on génère et maintient une suspension mécanique, ce qui améliore le transfert de masse entre les phases liquide et solide. L'agitation solide-liquide se divise généralement en plusieurs étapes : (1) la mise en suspension des particules solides ; (2) la remise en suspension des particules sédimentées ; (3) l'infiltration des particules en suspension dans le liquide ; (4) l'application d'une force entre les particules et entre les particules et les pales, provoquant la dispersion des agglomérats ou le contrôle de la taille des particules ; (5) le transfert de masse entre le liquide et le solide.
Deuxièmement, l'effet d'agitation
Le procédé de compoundage consiste à mélanger les différents composants de la suspension dans des proportions standard afin d'obtenir une suspension facilitant un revêtement uniforme et garantissant la constance des pièces polaires. Ce procédé comprend généralement cinq étapes : le prétraitement, le mélange, le mouillage, la dispersion et la floculation des matières premières.
Troisièmement, les paramètres de la suspension
1, viscosité :
La résistance d'un fluide à un écoulement est définie comme la quantité de contrainte de cisaillement requise par plan de 25 px 2 lorsque le liquide s'écoule à un débit de 25 px/s, appelée viscosité cinématique, en Pa.s.
La viscosité est une propriété des fluides. Lorsqu'un fluide s'écoule dans une canalisation, on distingue trois régimes d'écoulement : laminaire, transitoire et turbulent. Ces trois régimes sont également présents dans les équipements d'agitation, et la viscosité du fluide est l'un des principaux paramètres qui les déterminent.
Lors du processus d'agitation, on considère généralement qu'une viscosité inférieure à 5 Pa·s correspond à un fluide de faible viscosité, comme l'eau, l'huile de ricin, le sucre, la confiture, le miel, l'huile lubrifiante, les émulsions de faible viscosité, etc. ; entre 5 et 50 Pa·s, il s'agit d'un fluide de viscosité moyenne, par exemple l'encre, le dentifrice, etc. ; entre 50 et 500 Pa·s, il s'agit d'un fluide de haute viscosité, comme le chewing-gum, le plastisol, les combustibles solides, etc. ; et supérieure à 500 Pa·s, il s'agit d'un fluide de très haute viscosité, comme les mélanges de caoutchouc, les plastiques fondus, le silicone organique, etc.
2, taille des particules D50 :
La gamme de tailles des particules représentant 50 % du volume des particules dans la suspension
3. Contenu solide :
Le pourcentage de matières solides dans la suspension, le rapport théorique de teneur en matières solides est inférieur à la teneur en matières solides de l'envoi.
Quatrièmement, la mesure des effets mixtes
Méthode de détection de l'homogénéité et de l'homogénéité du mélange d'un système de suspension solide-liquide :
1. Mesure directe
1) Méthode de viscosité : échantillonnage à partir de différentes positions du système, mesure de la viscosité de la suspension avec un viscosimètre ; plus l'écart est petit, plus le mélange est uniforme ;
2) Méthode particulaire :
A, échantillonnage à partir de différentes positions du système, en utilisant un racleur de taille de particules pour observer la taille des particules de la suspension ; plus la taille des particules est proche de la taille de la poudre de matière première, plus le mélange est uniforme ;
B, échantillonnage à partir de différentes positions du système, en utilisant un testeur de taille de particules par diffraction laser pour observer la taille des particules de la suspension ; plus la distribution de la taille des particules est normale, plus les particules les plus grosses sont petites, plus le mélange est uniforme ;
3) Méthode de la densité relative : échantillonnage à différents endroits du système, mesure de la densité de la suspension ; plus l’écart est faible, plus le mélange est homogène.
2. Mesure indirecte
1) Méthode de teneur en solides (macroscopique) : Échantillonnage à partir de différentes positions du système, après cuisson à une température et un temps appropriés, mesure du poids de la partie solide, plus l'écart est petit, plus le mélange est uniforme ;
2) MEB/EPMA (microscopie) : prélever un échantillon à différents endroits du système, l’appliquer sur le substrat, le sécher, puis observer la distribution des particules ou des éléments dans le film après séchage de la suspension par MEB (microscope électronique) / EPMA (sonde électronique) ; (les solides du système sont généralement des matériaux conducteurs)
Cinquièmement, processus d'agitation de l'anode
Noir de carbone conducteur : utilisé comme agent conducteur. Fonction : il permet de lier de grosses particules de matériau actif pour améliorer la conductivité.
Latex copolymère — SBR (caoutchouc styrène-butadiène) : utilisé comme liant. Nom chimique : latex copolymère styrène-butadiène (latex polystyrène-butadiène), latex hydrosoluble, teneur en matières solides 48 à 50 %, pH 4 à 7, point de congélation -5 à 0 °C, point d’ébullition environ 100 °C, température de stockage 5 à 35 °C. Le SBR est une dispersion de polymère anionique présentant une bonne stabilité mécanique et une bonne maniabilité, ainsi qu’une forte adhérence.
La carboxyméthylcellulose sodique (CMC) est utilisée comme épaississant et stabilisant. Elle se présente sous forme de poudre fibreuse floconneuse blanche ou jaunâtre, ou de poudre blanche, inodore, insipide et non toxique. Soluble dans l'eau froide ou chaude, elle forme un gel en solution neutre ou légèrement alcaline. Insoluble dans l'éthanol et l'éther, elle est soluble dans les solvants organiques tels que l'alcool isopropylique ou l'acétone, et dans une solution aqueuse à 60 % d'éthanol ou d'acétone. Hygroscopique, elle est stable à la lumière et à la chaleur. Sa viscosité diminue avec l'augmentation de la température. La solution est stable à un pH compris entre 2 et 10. À un pH inférieur à 2, des précipités se forment, et à un pH supérieur à 10. Sa température de changement de couleur est de 227 °C, sa température de carbonisation de 252 °C et la tension superficielle de sa solution aqueuse à 2 % est de 71 nM.
Le processus d'agitation et de revêtement de l'anode est le suivant :
Sixièmement, le processus d'agitation de la cathode
Noir de carbone conducteur : utilisé comme agent conducteur. Fonction : il permet de lier de grosses particules de matériau actif pour améliorer la conductivité.
NMP (N-méthylpyrrolidone) : utilisé comme solvant d’agitation. Nom chimique : N-méthyl-2-pyrrolidone, formule moléculaire : C₅H₉NO. La N-méthylpyrrolidone est un liquide à légère odeur d’ammoniaque, miscible à l’eau en toutes proportions et presque totalement miscible à tous les solvants (éthanol, acétaldéhyde, cétone, hydrocarbures aromatiques, etc.). Son point d’ébullition est de 204 °C et son point d’éclair de 95 °C. La NMP est un solvant polaire aprotique, peu toxique, à point d’ébullition élevé, présentant une excellente solubilité, sélectivité et stabilité. Elle est largement utilisée pour l’extraction des composés aromatiques et la purification de l’acétylène, des oléfines et des dioléfines. Le solvant utilisé pour le polymère et le milieu de polymérisation sont actuellement utilisés dans notre société pour le NMP-002-02, avec une pureté de >99,8%, une densité de 1,025~1,040 et une teneur en eau de <0,005% (500 ppm).
Le PVDF (fluorure de polyvinylidène) est utilisé comme épaississant et liant. Ce polymère cristallin, sous forme de poudre blanche, présente une densité relative de 1,75 à 1,78. Il offre une excellente résistance aux UV et aux intempéries, et son film ne durcit pas et ne se fissure pas après une à deux décennies d'exposition aux intempéries. Les propriétés diélectriques du PVDF sont spécifiques : sa constante diélectrique est élevée (6 à 8 MHz à 60 Hz), sa tangente de perte diélectrique est également importante (environ 0,02 à 0,2) et sa résistivité volumique est légèrement inférieure (2 × 10¹⁴ Ω NaN). Sa température d'utilisation à long terme se situe entre -40 °C et +150 °C. Dans cette plage de températures, le polymère conserve de bonnes propriétés mécaniques. Sa température de transition vitreuse est de -39 °C, sa température de fragilisation est inférieure ou égale à -62 °C, son point de fusion est d'environ 170 °C et sa température de décomposition thermique est supérieure ou égale à 316 °C.
Procédé d'agitation et de revêtement de la cathode :
7. Caractéristiques de viscosité de la suspension
1. Courbe de viscosité de la suspension en fonction du temps d'agitation
Lorsque la durée d'agitation augmente, la viscosité de la suspension tend à se stabiliser (on peut dire que la suspension est uniformément dispersée).
2. Courbe de la viscosité de la suspension en fonction de la température
Plus la température est élevée, plus la viscosité de la suspension est faible, et la viscosité tend vers une valeur stable lorsqu'elle atteint une certaine température.
3. Courbe de la teneur en matières solides de la suspension du réservoir de transfert en fonction du temps
Après agitation, la suspension est acheminée par canalisation vers la cuve de transfert pour l'enrobage. La cuve de transfert est mise en rotation à 25 Hz (740 tr/min) puis à 35 Hz (35 tr/min) afin de garantir la stabilité des paramètres de la suspension, notamment la température, la viscosité et la teneur en matières solides, et ainsi assurer l'uniformité de l'enrobage.
4. Courbe de viscosité de la suspension en fonction du temps
Date de publication : 28 octobre 2019