Equipo de mezcla de lodos con batería de iones de litio

Mezclador planetario doble

Actualmente, el principal equipo de mezcla de lechada utilizado por los fabricantes de baterías de iones de litio es el mezclador planetario doble, también conocido como mezclador PD. Este mezclador está equipado con un componente de mezcla de baja velocidad, Planet, y un componente de dispersión de alta velocidad, Disper. El componente de mezcla de baja velocidad comprende dos agitadores de marco plegable que utilizan transmisión de engranajes planetarios. A medida que los agitadores giran y orbitan, permiten que el material se mueva en varias direcciones, logrando el efecto de mezcla deseado en un tiempo relativamente corto. El componente de dispersión de alta velocidad generalmente presenta un disco de dispersión dentado que gira junto con el portador planetario mientras gira rápidamente, ejerciendo intensas fuerzas de corte y dispersión sobre el material. Este efecto es varias veces mayor que el de los mezcladores convencionales. Además, el componente de dispersión se puede configurar con un eje de dispersión simple o doble, según los requisitos específicos de la aplicación.

mezcla de molino de bolas

La mezcla con molino de bolas también se utiliza a menudo para la preparación de lodo de baterías de iones de litio, que generalmente es más común en los laboratorios. De manera similar a los métodos de mezcla basados ​​en la mecánica de fluidos, la capacidad de dispersión del proceso de molienda de bolas está determinada por el equilibrio de las velocidades de fragmentación de los racimos y reorganización de la aglomeración, que está relacionado con las propiedades de las partículas de polvo y puede cambiarse mediante la adición de tensioactivos.

En el proceso de molienda de bolas, las partículas de polvo sufren una gran cantidad de cambios superficiales y volumétricos, que pueden provocar transformaciones mecánicas y químicas del material (como la ruptura de los nanotubos de carbono, cambios en su relación de aspecto y estructura). Pueden ocurrir reacciones entre partículas, entre el polvo y los medios dispersantes (disolventes y aglutinantes), e incluso entre el polvo y las bolas de molienda. Las colisiones entre bolas de molienda y la turbulencia local de alto cizallamiento del fluido también pueden causar la ruptura de las moléculas aglutinantes.

agitación ultrasónica

Actualmente, las personas utilizan el ultrasonido para mezclar a escala microscópica basándose en el efecto de cavitación acústica transitoria. Este efecto debe generarse con una intensidad ultrasónica bastante alta, acompañado de la formación y crecimiento de una gran cantidad de microburbujas. Cuando el tamaño de la burbuja alcanza un cierto valor crítico, la tasa de crecimiento de la burbuja aumenta rápidamente y luego se rompe instantáneamente, formando ondas de choque para dispersar los aglomerados y provocando altas temperaturas y altas presiones locales (la presión local puede alcanzar miles de atmósferas).

Otro proceso que ocurre durante la mezcla ultrasónica es el flujo macroscópico del líquido. La concentración de burbujas de cavitación disminuye gradualmente a lo largo del eje centrado en el generador, y las burbujas se difunden a regiones de baja concentración, haciendo que el líquido fluya a una velocidad de hasta 2 m/s. Este flujo de fluido es suficiente para proporcionar efectos de mezcla adecuados sin necesidad de equipo adicional.

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