您所在位置：請輸入產品關鍵字：
高剪切研磨分散機在鋰電池漿料中的應用
點擊次數：219 發(fā)布時間：2016-3-31
摘要:采用何種方法對鋰電池漿料進行微細分散直接影響鋰電池均一性品質及其分散效率。目前,常用行星混合設備
這種宏觀尺度的隨機性混合分散形式對鋰電池漿料進行混合分散,存在著混合不*和效率低的問題。為提高鋰電池漿料分散品質與效率,文章對鋰電池漿料的特性及超剪切分散機理進行研究,
采用高精密超剪切分散設備對鋰電池負極漿料進行了分散實驗。實驗結果表明,超剪切分散不僅提高了鋰電池漿料的混合分散品質、顯著提高了混合效率,而且可以減少電極漿料中液體介質用量,縮短漿料烘烤時間,提高涂布效率。圖8表1參10
關鍵詞:化工機械;鋰電池漿料;超剪切;分散
0引言
鋰電池電極漿料混合分散工藝是鋰電池生產的重要環(huán)節(jié)。在正、負極漿料中,顆粒狀活性物質的分散性和均勻性直接影響鋰離子在電池兩極間的運動。T.J.Patey等人對鋰電池漿料的混合分散技術進行了深入的研究,提出鋰電池漿料的均勻分散對提高鋰電池的性能具有很大的影響[1,2]590,1256。唐贊謙采用高速分散的方法對磷酸鐵鋰正極漿料進行了分散試驗研究,結果顯示漿料分散品質與分散效率均得到明顯改善。
[3]目前,常用行星混合設備對鋰電池漿料進行混合分散,這種宏觀尺度的隨機性混合分散形式,不僅存在混合不*問題,而且時間長,效率低。這對于我國鋰電池產業(yè)高速增長的態(tài)勢以及動力鋰電池的高度均勻一致性要求,是不能滿足的。文章對鋰電池漿料的特性及超剪切分散機理進行研究,將超剪切微觀分散技術與宏觀混合攪拌技術相結合,對鋰電池漿料進行混合分散。采用超剪切分散工藝及生產工藝對鋰電池負極漿料進行分散實驗,對漿料分散的均一性與穩(wěn)定性進行分析。
1鋰電池漿料的特性分析鋰電池漿料一般由電極活性材料、導電劑、粘結劑及分散劑分散均勻而成。漿料體系屬于典型的高粘稠固液兩相懸浮液。隨著現代科學技術的進步,鋰電池漿料中對電極活性材料的粒徑的要求越來越高,有向納米級粒徑方向發(fā)展的趨勢。而隨著粒徑的越來越小,在鋰電池漿料的混合分散過程中,漿料中的電極活性材料很容易形成二級團聚體,從而使鋰電池漿料產生嚴重的團聚現象,影響鋰電池的電化學性能[1]592。J.H.Lee等人的研究表明,鋰電池漿料的固相體積濃度、固相顆粒的形狀、粒徑分布、分散介質本身的粘度等都會對鋰電池漿料的粘度及鋰電池的電化學性能產生影響。
2超剪切分散機理研究當鋰電極活性材料加入到液相介質中時,漿料很容易結塊團聚,其根源是電極材料顆粒間的相互作用力導致的。液體物料分散系中固體分散相顆?；蛞旱纹扑榉稚⒌闹苯釉蚴鞘艿郊羟辛蛪簯Φ墓餐饔?當剪切力和壓應力的共同作用力大于顆粒間的結合力時,團聚體將被分散。
圖1所示是上海依肯機械設備有限公司針對解決目前行星混合設備對鋰電池漿料進行混合分散時存在混合時間長、效率低等問題而自行研制開發(fā)的高精密超剪切分散設備。
|
圖一：研磨分散機 | 研磨分散機工作原理：研磨分散機是由電動機通過皮帶傳動帶動轉齒（或稱為轉子）與相配的定齒（或稱為定子）作相對的高速旋轉，被加工物料通過本身的重量或外部壓力（可由泵產生）加壓產生向下的螺旋沖擊力，透過膠體磨定、轉齒之間的間隙（間隙可調）時受到強大的剪切力、摩擦力、高頻振動等物理作用，使物料被有效地乳化、分散和粉碎，達到物料超細粉碎及乳化的效果。研磨分散機的細化作用一般來說要強于均質機，但它對物料的適應能力較強（如高粘度、大顆粒），所以在很多場合下，它用于均質機的前道或者用于高粘度的場合。 研磨式分散機是由膠體磨,分散機組合而成的高科技產品。 *級由具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。第二級由轉定子組成。分散頭的設計也很好地滿足不同粘度的物質以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉子（乳化頭）和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類型之間的區(qū)別不光是轉子齒的排列，還有一個很重要的區(qū)別是不同工作頭的幾何學特征不一樣。狹槽數、狹槽寬度以及其他幾何學特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。根據以往的慣例，依據以前的經驗工作頭來滿足一個具體的應用。在大多數情況下，機器的構造是和具體應用相匹配的，因而它對制造出zui終產品是很重要。當不確定一種工作頭的構造是否滿足預期的應用。CMD2000系列的線速度很高，剪切間隙非常小，這樣當物料經過的時候，形成的摩擦力就比較劇烈，結果就是通常所說的濕磨。定轉子被制成圓椎形，具有精細度遞升的三級鋸齒突起和凹槽。定子可以無限制的被調整到所需要的與轉子之間的距離。在增強的流體湍流下，凹槽在每級都可以改變方向。高質量的表面拋光和結構材料，可以滿足不同行業(yè)的多種要求。 iknchina6.1688.com/ |