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¿Cuál es exactamente el papel del amasado en el proceso de mezcla de lechada de baterías de litio? May 28,2024

En términos generales, el proceso de preparación del material del ánodo seco se puede dividir en términos generales en los siguientes pasos: mezclar, humedecer, dispersar y estabilizar; la etapa de humedecimiento generalmente requiere una velocidad de rotación más lenta. Sin embargo, la etapa de dispersión (amasado) se refiere a la operación de utilizar agitación mecánica para mezclar uniformemente materiales pastosos, viscosos y plásticos, incluyendo tanto la dispersión como la mezcla de los materiales. En pocas palabras, también se puede hacer referencia a la agitación de materiales altamente viscosos. como amasar, como amasar en pasta de dientes, el proceso de humedecimiento generalmente no pertenece al proceso de amasado, aunque esto puede variar dependiendo de la comprensión de las diferentes empresas.) a menudo requiere una cierta fuerza de corte y rotación de alta velocidad, con una velocidad lineal superior. 20 m/s.


El objetivo principal de la dispersión en suspensión de baterías de iones de litio es dispersar uniformemente materiales activos, agentes conductores, adhesivos, etc. en un disolvente en una determinada proporción de masa para formar una suspensión estable con una determinada viscosidad, que se utiliza para recubrir la lámina del electrodo. . El objetivo tecnológico de la fabricación de lodos para baterías de iones de litio es preparar la producción de láminas de electrodos. Los requisitos ideales de la suspensión para láminas de electrodos son: (i) las partículas de material activo están fina y uniformemente dispersas sin aglomeración, las partículas de agente conductor forman una capa delgada y se dispersan para formar una red conductora, y la cantidad máxima de partículas de material activo es entrelazado y conectado al colector de corriente; (ii) las partículas de material activo son preferiblemente pequeñas para garantizar que la batería tenga una alta densidad de corriente.


Proceso de amasado
Principio de amasado: la paleta agitadora giratoria de alta velocidad utiliza la fuerza de fricción generada por la superficie inclinada en un cierto ángulo y el material para hacer que el material se mueva tangencialmente a lo largo de la superficie de la paleta. Al mismo tiempo, debido a la fuerza centrífuga, el material es arrojado a la pared interior de la cámara de mezcla y sube a lo largo de la pared. Cuando se eleva a cierta altura, cae nuevamente al centro del impulsor debido a la gravedad y luego es lanzado nuevamente hacia arriba. La combinación de este movimiento ascendente y el movimiento tangencial hace que el material esté realmente en un estado de movimiento espiral continuo. Debido a la alta velocidad de rotación de la paleta y la rápida velocidad de movimiento del material, las partículas que se mueven rápidamente chocan y se frotan entre sí, de modo que las partículas o grumos aglomerados se rompen, y la temperatura del material también aumenta en consecuencia, lo que Favorece la adsorción de diversos aditivos por el polvo.


La operación de amasado tiene generalmente las siguientes características:


  1. La operación de amasado suele ir acompañada de un proceso de calentamiento o enfriamiento. Por un lado, la unidad de volumen de la amasadora debe tener suficiente superficie de transferencia de calor. Por otro lado, las partes móviles deben poder raspar de manera estable y rápida el material adherido a la superficie de transferencia de calor y enviarlo de regreso a la zona de alto cizallamiento para evitar que el material se adhiera a la pared del equipo.
  2.  En el análisis de las características dinámicas y la simulación del campo de flujo tridimensional de una amasadora agitadora de velocidad diferencial, la zona de alto corte con un pequeño espacio puede generar una alta tensión de corte, dispersando el material. Al mismo tiempo, la forma de las piezas impulsoras del mezclador (como la forma del impulsor) puede garantizar que la trayectoria del movimiento y el rango del material en la amasadora pasen constantemente a través de la zona de alto cizallamiento con un pequeño espacio, de modo que el El material se puede cortar repetidamente y dispersar uniformemente.
  3. En comparación con otras operaciones de mezclado, la operación de amasado es más difícil, lleva más tiempo y al final solo puede lograr un estado de mezclado estadísticamente completo.


Los principales parámetros que afectan el proceso de mezcla y dispersión:

  1. El impacto de la velocidad de agitación en la velocidad de dispersión. En términos generales, cuanto mayor es la velocidad de agitación, más rápida es la velocidad de dispersión, pero mayor es el daño a la propia estructura del material y al equipo.
  2. El impacto de la concentración en la velocidad de dispersión y la fuerza adhesiva. En condiciones normales, cuanto menor sea la concentración de la lechada, más rápida será la velocidad de dispersión, pero una concentración demasiado fina provocará desperdicio de material y una mayor sedimentación de la lechada. Cuanto mayor sea la concentración, mayor será la fuerza de amasado y la fuerza adhesiva; cuanto menor sea la concentración, menor será la fuerza adhesiva.
  3. El impacto del grado de vacío en la velocidad de dispersión. El alto vacío favorece la salida de gases de los espacios y superficies del material, lo que reduce la dificultad de la adsorción de líquidos. En condiciones de total ingravidez o gravedad reducida, la dificultad de una dispersión uniforme se reducirá considerablemente.
  4. El impacto de la temperatura en la velocidad de dispersión. A una temperatura adecuada, la suspensión tiene buena fluidez y es fácil de dispersar. Una lechada demasiado caliente tiende a formar costras, mientras que una lechada demasiado fría reducirá en gran medida su fluidez.

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