高速混合分(fēn)散工(gōng)藝在锂離子電(diàn)池的整個生産(chǎn)工(gōng)藝中(zhōng)對三元材料産(chǎn)品的品質(zhì)影響度大于30%,是整個生産(chǎn)工(gōng)藝中(zhōng)重要的環節。锂離子電(diàn)池的電(diàn)極制造,正極漿料由粘合劑、導電(diàn)劑、正極材料(三元材料)等組成;負極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負極漿料的制備都包括了液體(tǐ)與液體(tǐ)、液體(tǐ)與固體(tǐ)物(wù)料之間的相互混合、溶解、分(fēn)散等一系列工(gōng)藝過程,而且在這個過程中(zhōng)都伴随着溫度、粘度、環境等變化。在正、負極漿料中(zhōng),顆粒狀活性物(wù)質(zhì)的分(fēn)散性和均勻性直接響到锂離子在電(diàn)池兩極間的運動,因此在锂離子電(diàn)池生産(chǎn)中(zhōng)各極片材料的漿料的混合分(fēn)散至關重要,漿料分(fēn)散質(zhì)量的好壞,直接影響到後續锂離子電(diàn)池生産(chǎn)的質(zhì)量及其産(chǎn)品的性能(néng)。
MK-LB系列新(xīn)一代攪拌工(gōng)藝
锂離子電(diàn)池漿料的混合分(fēn)散過程可(kě)以分(fēn)為(wèi)宏觀混合過程和微觀分(fēn)散過程,這兩個過程始終都會伴随着锂離子電(diàn)池漿料制備的整個過程。而根據傳統工(gōng)藝中(zhōng)的葉輪剪切——循環特性,锂電(diàn)高速混合機的葉輪的作(zuò)用(yòng)分(fēn)為(wèi)兩大類,一類是對葉輪附近産(chǎn)生的剪切作(zuò)用(yòng);二類則是通過葉輪泵出的流量産(chǎn)生循環作(zuò)用(yòng)。漿體(tǐ)的進一步分(fēn)散作(zuò)用(yòng)主要依靠葉輪的剪切作(zuò)用(yòng),而葉輪的流量決定了葉輪的分(fēn)散的能(néng)力。而在離葉輪端部較遠(yuǎn)的區(qū)域,總會存在一層漿料始終停滞不動,這個區(qū)域也就是人們常說的“死區(qū)”,分(fēn)散設備的工(gōng)作(zuò)區(qū)域越大,而且漿料黏度越高,“死區(qū)”的問題就越突出,因此在锂離子電(diàn)池漿料的制備過程中(zhōng),選用(yòng)一款合适的高速混合機很(hěn)關鍵。高速混合機的鍋底弧度很(hěn)大,高速剪切槳葉安(ān)裝(zhuāng)在鍋底,弧度圓滑沒有(yǒu)死角。所制得的漿料産(chǎn)品就會混合分(fēn)散均勻、粉體(tǐ)顆粒與粘合劑接觸均勻、不易分(fēn)層和發生硬性沉澱等一系列問題。對同—種漿料,在剪切率不太高時,不出現脹流現象,剪切率高時又(yòu)可(kě)能(néng)轉化為(wèi)脹塑性流體(tǐ)。有(yǒu)些 非牛頓流體(tǐ)在低剪切速率和高剪切速率下都可(kě)能(néng)呈現 牛頓流體(tǐ)形象,這可(kě)能(néng)是因為(wèi)在低剪切速率下,分(fēn)子的無規則熱運動占優勢,體(tǐ)現不出剪切速率對其中(zhōng)物(wù)料重新(xīn)排列使表觀粘度的變化,當剪切速率增高到特定限度後,剪切定向達到了好的程度,因而也使表觀粘度不随剪切速率而變。
在锂電(diàn)高速混合設備中(zhōng),作(zuò)用(yòng)于液體(tǐ)的能(néng)量一般相當集中(zhōng),這樣可(kě)以使液體(tǐ)收到高 能(néng)量密度的作(zuò)用(yòng)。引入能(néng)量的類型和強度要足以使分(fēn)散相顆粒有(yǒu) 效地均勻分(fēn)散。分(fēn)散均勻的本質(zhì)是使物(wù)料中(zhōng)分(fēn)散相(固體(tǐ)顆粒、液滴等)受流體(tǐ)力學(xué)上的剪切作(zuò)用(yòng)和壓力作(zuò)用(yòng)破碎并分(fēn)散。
液體(tǐ)物(wù)料分(fēn)散系中(zhōng)固體(tǐ)分(fēn)散相顆粒或液滴破碎分(fēn)散的直接原因是受到剪切力和壓力的共同作(zuò)用(yòng)。引起剪切力和壓力作(zuò)用(yòng)的具(jù)體(tǐ)流體(tǐ)力學(xué)效應主要有(yǒu)三種,它們分(fēn)别是層流效應、湍流效應和空穴效應。層流效應的作(zuò)用(yòng)是引起固體(tǐ)分(fēn)散相顆粒或液滴的剪切和拉長(cháng),湍流效應的作(zuò)用(yòng)是在壓力波動作(zuò)用(yòng)下引起固體(tǐ)分(fēn)散相顆粒或液滴的随意變形,而空穴效應的作(zuò)用(yòng)則是使形成的小(xiǎo)氣泡瞬間破滅産(chǎn)生沖擊波,而引起劇烈攪動。
綜上所述,锂電(diàn)高速混合機使物(wù)料在高頻壓力波的作(zuò)用(yòng)下産(chǎn)生反複的壓縮效應,同時又(yòu)受到超剪切分(fēn)散設備内窄小(xiǎo)間隙内的剪切力和回旋剪切力的強烈作(zuò)用(yòng),如此綜合反複的作(zuò)用(yòng),被處理(lǐ)的漿料産(chǎn)生強烈的分(fēn)散和粉碎作(zuò)用(yòng),達到快速細分(fēn)散的目的。
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