Подробное объяснение изменений состояния частиц материала во время приготовления электродной суспензии.

Толщина полюсного наконечника литиевой батареи обычно составляет около 40-200 мкм, а толщина полюсного наконечника варьируется в зависимости от типа батареи (высокой энергии, большой мощности и т. Д.). Если вы хотите, чтобы литиевая батарея имела хорошие электрохимические характеристики, полюсный наконечник должен иметь одинаковую толщину спереди, посередине и сзади и иметь гладкую поверхность без дефектов. При условии, что процесс покрытия исключен, приготовление суспензии является ключевой процедурой для определения ее качества. Вязкость хорошей суспензии литиевых аккумуляторов стабильна, и ее нелегко изменить, размер частиц небольшой, после нанесения покрытия и сушки не наблюдается явной зернистости и отсутствуют посторонние вещества, например пузырьки. Затем, в процессе приготовления суспензии, необходимо обратить внимание на два основных аспекта: во-первых, необходимо равномерно распределить исходные материалы; другой - предотвратить вторичную агломерацию, вызванную взаимодействием между сырьевыми материалами. Следовательно, цель процесса смешивания - равномерно распределить и перемешать исходные материалы и в то же время предотвратить воссоединение частиц.

Полюса литиевых батарей делятся на положительные и отрицательные. Активные материалы, проводящие агенты, связующие и растворители, используемые в двух полюсных наконечниках, меняются в зависимости от системы батарей. Чтобы смешать такую ​​сложную многофазную систему в однородную суспензию, требуется больше практического опыта и теоретической базы. Чем меньше размер частиц материала, тем страннее его форма, тем труднее диспергировать, особенно сажу проводящего агента, которая часто агломерируется в большие куски во время процесса перемешивания, не только не играет хорошей проводимости роль, но также влияет на удельную энергию батареи. Технический углерод можно использовать не только в литиевых батареях, но и в производстве пластмасс, полимеров и других отраслях промышленности, поэтому существует множество исследований дисперсии технического углерода. Согласно текущему отчету исследования, существует несколько способов диспергирования агломератов:

Первое рассыпание слева (эрозия) происходит под действием относительно слабой механической силы. В это время материал течет под действием механической силы, образуя агломераты частиц разных размеров. Во время этого процесса мелкие фрагменты материала постепенно отслаиваются от крупных агрегатов, образуя вторичные частицы. Когда внешняя механическая сила превышает определенное критическое значение, разрыв частиц произойдет внезапно, как показано в середине приведенного выше рисунка. Если механическая энергия достигает определенного уровня и время увеличивается, частицы будут продолжать распадаться, но вероятность этого явления мала.

Во время приготовления суспензии литиевых батарей контактная форма между материалами может иметь три состояния, показанные на рисунке выше. Во-первых, структуру углеродной сажи изменить непросто, и ее распределение относительно равномерно и существует в виде структуры1. По мере механического перемешивания деполимеризация и диспергирование проводящего агента будут происходить одновременно, и, наконец, проводящий агент полностью покрывается поверхностью живого вещества.

Это очень важный процесс, связанный с существованием частиц сырья, чтобы стать однородно перемешанным веществом. Весь процесс можно разделить на состояние твердого порошка (I), смешанное влажное состояние (II) и окончательно сформированное состояние во взвешенном состоянии (III). Управление процессом показано на рисунке ниже.

Характеристики, преимущества и недостатки каждого этапа этого процесса показаны в следующей таблице:

На стадии сухого перемешивания входная энергия оборудования, механическая сила и размер частиц живого материала - все это влияет на дисперсию проводящего агента. Кроме того, на агломерацию материалов сильно влияет влажность воздуха.

Состояние смачивания начинается, когда растворитель добавляется к твердому порошку в первый раз. Степень смачивания зависит от степени насыщения порошка жидкостью и состояния адгезии и напряжения. В этом процессе постоянно происходят диспергирование и агломерация, при этом меняется состояние перемешивания смеси. Когда достигается точка гелеобразования или состояние полного насыщения, больше не возникает большой подводимой силы, и сила взаимодействия между частицами также уменьшается, а затем его можно разбавить, чтобы уменьшить его до желаемого содержания твердого вещества. На стадии разбавления суспензии задействованы механика жидкости и сила сдвига суспензии. В условиях потока жидкости сдвигающая сила, прилагаемая смесителем к частицам, способствует тому, что материал находится в стабильном состоянии.

Различные процессы обработки и контроля оказывают разное воздействие на материал и сырье, что приводит к однородности частиц. В особенности для проводящего агента сажи, изменяющаяся интенсивность напряжения очень хорошо влияет на электронную проводимость, емкость батареи и плотность тока полюсного наконечника. Большое влияние, поэтому очень важно понимать состояние стадии смешивания материала в процессе приготовления суспензии.