高速分散行星搅拌机在锂电池浆料中的应用
锂电池浆料在高速分散行星搅拌机中有两个搅拌工序,一个是辅助搅拌工序,另一个是主搅拌工序。
辅助搅拌工序流程:先将丙酮、DBP通过计量泵抽入至高速分散行星搅拌机的料桶中,与预先放入的粘合剂PVDF通过高速分散行星搅拌机的麻花桨叶进行预先搅拌。在搅拌过程中调节一定的转速,加料速度等参数,用来优化搅拌质量。
高速分散行星搅拌机的料桶需用设备自带的夹套通水对桶内物料加热,并可在后期采用循环冷水对料桶内物料冷却。在搅拌过程中,电池浆料中会产生大量的气泡,此时,必须采用抽真空的方式,去除物料内的气泡。别外,在通过高速分散行星搅拌机的加料口加粉料过程中会产生粉尘,此时,可安装通风除尘设备,将气体排放到安全的地方。
锂电池浆料在高速分散行星搅拌机搅拌过程中,对于主搅拌工序,由于电池组件工艺不同,其流程也有所改变。
如对于阴极搅拌,该过程是先将阴极粉末定量定时加入预先在高速分散行星搅拌机料桶内辅助搅拌好的物料中,调整工艺参数定时搅拌,当搅拌到合格的粘度后,即可通过定量泵输送到制膜机涂布头中,进行下一个工序。
而阳极搅拌不同的是需要使用高速分散行星搅拌机的高速与低速同时搅拌。
对于电解质的搅拌,工艺过程则是先将二氧化硅定量加入到辅助搅拌好的高速分散行星搅拌机的料桶内,边搅拌,边自动加料。调整工艺参数后,继续在高速分散行星搅拌机的料桶内慢速搅拌,朂后达到合格的浆料后,输送到制膜机涂布头,即可做出电解质膜。
在高速分散行星搅拌机中,物料的粘度(流体的一种属性,它反映了流体运动时剪切应力与剪切速度梯度的比值关系)对流体流动状态有很大的影响,也必然对高速分散行星搅拌机搅拌过程中有很大的影响。与流体在管路中流动一样,在高速分散行星搅拌机的搅拌桶内,也存在着层流、过渡流、湍流三种状态,而决定流态的主要参数之一就是粘度。
锂电池浆料中,主要成分为高分子化合物和粉末的混合体,其粘度在10000CP左右,对搅拌来说,它是高粘流体,又是非牛顿流体,在高速分散行星搅拌机的搅拌过程中,粘度还会不断变化,因而对搅拌的要求非常高。同时,阴阳两极配制过程中,主要是加入粉料对其进行均匀分散,所以,一般的搅拌方式和搅拌器很难胜任这个工作,只有高速分散行星搅拌机才能胜任此项工作。
锂电池浆料搅拌是固体粉末与高分子化合物溶液的混合,属于固液相的搅拌,固液相的搅拌问题,尤其是高粘度流体要比均相流体搅拌复杂得多。
高粘度流体搅拌的首要问题就是要解决流体流动与循环问题。在这种情况下,光靠增大搅拌转速提高搅拌器的循环流量会在高粘度流体中形成沟流,而周围流体仍为死区。别外,由于锂电池浆料中加入的粉末颗粒很细,粉末加入后团聚而不易分散,所以,我们必须使用高速分散行星搅拌机来完成物料的搅拌。
高速分散行星搅拌机是利用一对行星齿轮产生公转与自转,由一个动力源带动搅拌轴系沿料桶圆周方向公转,而搅拌框自转,另外行星轴空心结构,在其中设置高速分散盘动力源,通过机械传动使高速分散盘也沿圆周方向公转与自转。
高速分散行星搅拌机的搅拌机构与单一搅拌框比,其尺寸减少近一半,功耗减少,使得搅拌效率大大的提升。
为了使锂电池浆料中的粉末更******的悬浮均匀,我们为高速分散行星搅拌机安置了两个麻花式的搅拌桨叶,使得在较少功率下增大了搅拌器的流体排出量和提高了浆料的混合效率。同时,高速分散行星搅拌机的高速分散齿状搅拌器,在粉料加入时,可以有效快速的打散粉末,并且在高速旋转时,附近高粘液体也产生湍流流型,提高了粉末分散效果。另外加上分散盘与搅拌框一起公转,使得原先小范围的湍流全方位。
分散的粉末能否均匀悬浮在浆料中,这取决于宏观混合的均匀性,高速分散行星搅拌机的双麻花搅拌框提供了保证,由于麻花特殊的曲线,使流体运动产生更佳作用力,也使循环量更大,同时减少飞溅。
高速分散行星搅拌机的这种麻花式搅拌桨叶,可以适应更大的粘度在1000000CP。
合理的搅拌体系需要合理的高速分散行星搅拌机的整机配置实现。
锂电池浆料中丙酮溶剂的存在,使得高速分散行星搅拌机必须要考虑到防爆的问题。为了使操作清洗方便,高速分散行星搅拌机采用液压升降行星罩及搅拌装置。并且料桶需要移动式,同时也可以配两个料桶互换,从而连续生产,减少损耗。
在高速分散行星搅拌机的选材方面,金属类采用SUS304 不锈钢,非金属类采用硅橡胶或氟橡胶,以抵抗溶剂和工艺物料的腐蚀。工艺所需,高速分散行星搅拌机需要能耐压缩空气,压料及真空脱泡。
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