高剪切設(shè)備在電池漿料分散過程中的應(yīng)用

鋰離子電池漿料的混合分散過程可以分為宏觀混合過程和微觀分散過程，這兩個過程始終都會伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個過程。把雙行星分散設(shè)備作為宏觀混合單元溶入到鋰離子電池漿料快速分散系統(tǒng)之中，把超剪切分散裝置作為微觀分散控制單元，這將會大大提高了鋰離子電池漿料的分散效果和效率。

1，高剪切分散機理

在高剪切分散設(shè)備中，作用于液體的能量一般相當集中，這樣可以使液體收到高能量密度的作用。引入能量的類型和強度必須足以使分散相顆粒有效地均勻分散。分散均勻的本質(zhì)是使物料中分散相（固體顆粒、液滴等）受流體力學(xué)上的剪切作用和壓力作用破碎并分散。

液體物料分散系中固分散相顆粒或液滴破碎分散的直接原因是受到剪切力和壓力的共同作用。引起剪切力和壓力作用的具體流體力學(xué)效應(yīng)主要有三種，它們分別是層流效應(yīng)、湍流效應(yīng)和空穴效應(yīng)。

層流效應(yīng)的作用是引起固體分散相顆粒或液滴的剪切和拉長，湍流效應(yīng)的作用是在壓力波動作用下引起固體分散相顆粒或液滴的隨意變形，而空穴效應(yīng)的作用則是使形成的小氣泡瞬間破滅產(chǎn)生沖擊波，而引起劇烈攪動。綜上所述，超剪切分散設(shè)備內(nèi)物料的分散機理比較復(fù)雜，主要是以剪切作用起主導(dǎo)作用，而以其他作用為輔。漿體物料在高頻壓力波的作用下產(chǎn)生反復(fù)的壓縮效應(yīng)，同時又受到超剪切分散設(shè)備內(nèi)窄小間隙內(nèi)的剪切力和回旋剪切力的強烈作用，如此綜合反復(fù)的作用，被處理的漿料產(chǎn)生強烈的分散和粉碎作用，最終達到快速超細分散的目的。

2，高剪切設(shè)備用于鋰電漿料的分散

高剪切設(shè)備可用于電芯正極或負極，油性或水性漿料的分散乳化（油性漿料的粘結(jié)劑為PVDF溶劑為NMP，水性漿料的粘結(jié)劑為SBR+CMC溶劑為水，有時水性負極漿料也會添加少量NMP是為了增加SBR,CMC,水,石墨之間的相容性,對改善粘輥是非常有效的,許多電池發(fā)生輥壓粘輥時都是采用加NMP的方法,一般占固體的5%,或漿料總重量的2%左右）

高剪切分散可有以下兩種方式：

一為在雙行星攪拌預(yù)混后添加高剪切設(shè)備把漿料中顆粒團聚進行破碎，細化和對粒徑分布范圍進行收縮，提高漿料的分散性和均一性。部分廠家儲能電池漿料的生產(chǎn)也會用到膠體磨，相對于動力電池，儲能電池對漿料的要求相對較低。

二是用粉液混合機代替雙行星進行漿料的初步混合，混合機的喂料可以通過在機器入口處安裝的漏斗來進行一定順序的加入。粉體喂料時可以完全手動，也可以選擇半自動或全自動操作，同時也可以選擇輸送機、氣動裝貨設(shè)備或是其他的傳輸設(shè)備。儲料罐中的刮邊攪拌機一方面是對固含量不斷提高的漿料進行均勻，另一方面可以加速漿料的流動，以提高分散效率，節(jié)省循環(huán)的時間。

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