Detaljeret forklaring af ændringer i materialepartikeltilstand under fremstillingen af ​​elektrodeopslæmning

Tykkelsen af ​​polstykket af lithiumbatteri er generelt ca. 40-200μm, og tykkelsen af ​​polstykket varierer alt efter typen af ​​batteri (høj energi, høj effekt osv.). Hvis du ønsker, at et lithiumbatteri skal have god elektrokemisk ydeevne, skal polstykket have samme tykkelse foran, i midten og bagpå og har en glat overflade uden defekter. Under den betingelse, at belægningsprocessen er udelukket, er fremstilling af opslæmningen nøgleproceduren til bestemmelse af dens kvalitet. Viskositeten af ​​en god opslæmning af lithiumbatteri er stabil og ikke let at ændre, partikelstørrelsen er lille, der er ingen åbenbar kornethed efter belægning og tørring, og der er ingen fremmedlegemer såsom bobler. Derefter er der under gylleforberedelsesprocessen to hovedaspekter, som man skal være opmærksom på: den ene er at sprede de oprindelige materialer jævnt; den anden er at forhindre sekundær bymæssighed forårsaget af interaktionen mellem råmaterialerne. Derfor er formålet med blandingsprocessen at dispergere og blande de originale materialer jævnt og samtidig forhindre, at partiklerne genforenes.

Lithium-batteripolstykker er opdelt i positive polstykker og negative polstykker. De aktive materialer, ledende midler, bindemidler og opløsningsmidler, der anvendes i de to polede stykker, varierer med batterisystemet. At blande et sådant komplekst flerfasesystem i en homogen opslæmning kræver mere praktisk erfaring og teoretisk grundlag. Jo mindre materialets partikelstørrelse er, jo mere mærkelig formen er, jo vanskeligere er det at dispergere, især det ledende middel kønrøg, som ofte agglomererer i store stykker under omrøringsprocessen, og spiller ikke kun en god ledende egenskab. rolle, men påvirker også batteriets specifikke energi. Carbon black kan ikke kun bruges i lithiumbatterier, men også i plast, polymer og andre industrier, så der er mange undersøgelser af spredning af carbon black. I henhold til den nuværende forskningsrapport er der flere måder at sprede agglomerater på:

Den første spredning til venstre (erosion) sker under påvirkning af relativt svag mekanisk kraft. På dette tidspunkt flyder materialet med den mekaniske kraft til dannelse af agglomerater af partikler i forskellige størrelser. Under denne proces skrælles de små fragmenter af materiale gradvist af de store aggregater og danner sekundære partikler. Når den ydre mekaniske kraft overstiger en bestemt kritisk værdi, vil partiklernes brud pludselig forekomme som vist i midten af ​​ovenstående figur. Hvis den mekaniske energi når et bestemt niveau, og tiden forlænges, vil partiklerne fortsætte med at bryde fra hinanden, men sandsynligheden for dette fænomen er lav.

Under fremstillingen af ​​lithiumbatteriopslæmning kan kontaktformularen mellem materialer have de tre tilstande vist i figuren ovenfor. For det første er strukturen af ​​kønrøg ikke let at ændre, og dens fordeling er relativt ensartet og eksisterer som struktur1. Efterhånden som den mekaniske omrøring skrider frem, vil depolymerisationen og dispersionen af ​​det ledende middel forekomme samtidigt, og til sidst er det ledende middel fuldstændigt overtrukket på overfladen af ​​det levende stof.

Det er en meget vigtig proces fra eksistensen af ​​råmaterialepartikler til at blive et homogent blandet stof. Hele processen kan opdeles i fast pulver (I), blandet våd tilstand (II) og endelig dannet suspenderet tilstand (III). Processtyringen er vist i nedenstående figur.

Karakteristika, fordele og ulemper ved hvert trin i denne proces er vist i følgende tabel:

I tørblandingstrinnet påvirker udstyrets inputenergi, den mekaniske kraft og det levende materiales partikelstørrelse spredningen af ​​det ledende middel. Derudover er agglomerering af materialer stærkt påvirket af luftfugtighed.

Befugtningstilstanden starter, når opløsningsmidlet sættes til det faste pulver for første gang. Befugtningsgraden afhænger af graden af ​​mætning af pulveret til væsken og tilstanden for vedhæftning og stress. I denne proces finder dispersion og agglomerering konstant sted, mens blandingens blandingstilstand ændres. Når gelpunktet eller den fuldt mættede tilstand er nået, er der ikke længere en stor kraftindgang, og interaktionskraften mellem partiklerne reduceres også, og derefter kan den fortyndes for at reducere den til det ønskede faste indhold. I fortyndingsfasen er suspensionens væskemekanik og forskydningskraft involveret. Under fluidstrømningsforhold fremmer den forskydningskraft, som mikseren udøver på partiklerne, materialet til at være i en stabil tilstand.

Forskellige behandlings- og kontrolprocesser udøver forskellige kræfter på materialet og råmaterialerne, hvilket vil forårsage ensartetheden af ​​partiklerne. Især for det carbon black ledende middel har den varierende spændingsintensitet en meget god effekt på den elektroniske ledningsevne, batterikapacitet og strømtætheden af ​​polstykket. Stor indflydelse, så det er meget nødvendigt at forstå tilstanden af ​​materialeblandingstrinnet i gylleforberedelsesprocessen.