鋰離子電池均化設(shè)備

現(xiàn)在鋰離子電池制造商使用的主流均化設(shè)備為雙行星混合器。雙行星混合器，也被稱為PD混合器，用于鋰的工作與一個(gè)低速混合器，行星，和一個(gè)高速緩沖盤片。低速攪拌部分為2個(gè)折疊架式攪拌槳，選用行星齒輪傳動(dòng)，攪拌槳在旋轉(zhuǎn)中旋轉(zhuǎn)，使物料上下左右運(yùn)動(dòng)，然后在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想的攪拌效果。高速偷懶部分通常齒型偷懶盤,和地球框架一起革命,一起高速旋轉(zhuǎn),這樣材料遭受了嚴(yán)重的剪切和偷懶的效果,效果是普通攪拌幾次,單懈怠偷懶部分軸和雙偷懶軸。

A)單松弛軸b)雙松弛軸

雙行星混合器漿體的制備通常受流體力學(xué)引起的剪切力的控制，剪切力由主動(dòng)剪切速率、簇狀截面面積和流體動(dòng)力粘度控制。料漿制備一般包括兩種過(guò)程:團(tuán)塊破碎和懸浮復(fù)合。

聚類破碎是一個(gè)雜亂的過(guò)程，由磨損、開裂和斷裂三種途徑組成，如圖5所示。簇狀破碎取決于顆粒與顆粒之間的相互用途、料漿溶劑與顆粒之間的相互用途以及主剪切力，主剪切力取決于溶劑的粘度和速度。磨損通常發(fā)生在能量較低的時(shí)候，小碎片在磨損用途下逐漸從大物體上被切割下來(lái)。當(dāng)混合能較高時(shí)，簇分裂成若干部分。破碎是裂紋的一種特殊修正，其中簇被分成小塊。

簇的復(fù)合平衡和弛豫速度主導(dǎo)簇的平衡常模的預(yù)測(cè)，存在一個(gè)臨界常模，在此臨界常模下簇的弛豫速度很小。已有文獻(xiàn)報(bào)道，在適當(dāng)?shù)奶幚頃r(shí)間和攪拌能量下，流體動(dòng)力學(xué)剪切攪拌制備的漿液可能不小于100納米，所以只有當(dāng)顆粒規(guī)格不小于100納米時(shí)，這種攪拌才能使粉末完全松弛直至顆粒規(guī)格。納米顆粒的完全消失可能不會(huì)結(jié)束。因此，該辦法不適用于納米數(shù)據(jù)的弛豫。此外，表面活性劑可以改變團(tuán)聚體的組成和松弛平衡，可能會(huì)使?jié){液團(tuán)簇的規(guī)格變小。

(a)集束破碎過(guò)程顯示出目的，包括三種方式:磨損、開裂和破碎;(b)混合物的粒徑分散性

球磨混合

球磨機(jī)攪拌也常用于制備鋰離子電池漿液，一般多用于實(shí)驗(yàn)室。與基于流體力學(xué)的混合辦法相似，球磨機(jī)技術(shù)的松弛能力是通過(guò)簇狀破碎和聚集重量組的速度平衡來(lái)選擇的，這與粉末顆粒的性質(zhì)有關(guān)，并會(huì)隨著表面活性劑的新增而改變。

在球磨粉末粒子經(jīng)歷許多外形和體積的變化,可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械化學(xué)的變化數(shù)據(jù)(例如和粒子,粉末和松散介質(zhì)(溶劑和粘結(jié)劑),甚至粉和磨球之間可能發(fā)生反應(yīng),磨球敲和部分流體高剪切湍流也構(gòu)成了開裂的粘結(jié)劑分子。

超聲混合

現(xiàn)在，基于瞬時(shí)聲空化效應(yīng)，超聲波被用于微觀混合。這種效應(yīng)要在適宜的高強(qiáng)度超聲下發(fā)生，許多微小的氣泡形成并生長(zhǎng)。當(dāng)氣泡規(guī)格達(dá)到某一臨界值時(shí)，氣泡的生長(zhǎng)速度迅速新增，然后瞬間斷裂，形成激波使組裝體松弛，形成部分高溫高壓(部分壓力可達(dá)數(shù)千個(gè)大氣壓)。

超聲波混合的另一個(gè)過(guò)程是液體的微觀活動(dòng)。空化泡濃度沿以轉(zhuǎn)輪為中心的軸向逐漸下降，泡體松弛至低濃度區(qū)域，帶動(dòng)液體活性，活性速度高達(dá)2m/s。這種流體活動(dòng)足以供應(yīng)足夠的混合，而不要額外的額定設(shè)備。