锂电池浆料超剪切分散生产工艺.doc

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1、锂电池浆料超剪切分散机及生产工艺锂电池电极浆料混合分散工艺是锂电池生产的重要环节。在正、负极浆料中，颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响锂离子在电池两极间的运动。等人对锂电池浆料的混合分散技术进行了深入的研究，提出锂电池浆料的均匀分散对提高锂电池的性能具有很大的影响。目前，常用行星混合设备对锂电池浆料进行混合分散，这种宏观尺度的随机性混合分散形式，不仅存在混合不彻底问题，而且时间长，效率低。这对于我国锂电池产业高速增长的态势以及动力锂电池的高度均匀一致性要求，是不能满足的。采用超剪切分散工艺及生产工艺对锂电池负极浆料进行分散实验，对浆料分散的均一性与稳定性进行分析。锂电池浆料的特性分析锂

2、电池浆料一般由电极活性材料、导电剂、粘结剂及分散剂分散均匀而成。浆料体系属于典型的高粘稠固液两相悬浮液。随着现代科学技术的进步，锂电池浆料中对电极活性材料的粒径的要求越来越高，有向纳米级粒径方向发展的趋势。而随着粒径的越来越小，在锂电池浆料的混合分散过程中，浆料中的电极活性材料很容易形成二级团聚体，从而使锂电池浆料产生严重的团聚现象，影响锂电池的电化学性能。高精密超剪切分散设备为高精密超剪切分散设备的定转子外形及工作原理图。定转子经过严格的有限元建模分析，确定其可靠的稳定性，同时结合考虑了锂电池浆料分散特性的具体要求。高精密超剪切分散设备的工作原理为：转子带动叶片高速旋转产生强大的离心力场

3、，在转子中心形成很强的负压区，锂电池浆料从定转子中心被吸入，在离心力的作用下，浆料由中心向四周扩散。在向四周扩散的过程中，浆料首先受到叶片的搅拌，并在叶片端面与定子齿圈内侧窄小间隙内受到剪切，然后进入内圈转齿与定齿的窄小间隙内，在机械力和流体力学效应的作用下，产生很大的剪切、摩擦、撞击作用而使浆料中颗粒破碎、团聚解聚。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐渐增高，锂电池浆料在向外圈运动过程中受到越来越强烈的剪切、摩擦、冲击和碰撞等作用而被分散的越来越细，从而达到混合分散的目的。同时，在转子中心负压区，浆料内会出现大量的气泡瞬时产生和破灭形成空穴现象，从而产生很强的冲击波和射流作用，使浆料团聚体解聚

4、并分散，有利于形成均一稳定的锂电池浆料，从而提高锂电池电化学性能。超剪切分散工艺超剪切分散工艺中原料采取分步加料，先预混合，再通入到高精密超剪切分散设备中进行混合分散，分散时间为30min，在出料口每隔5min取样1次，测量浆料的粒度分布、黏度、固含量并分析其稳定性。生产工艺生产中采用分步加料，批次出料的工艺，混合分散时间为10h左右，在出料口每隔5min取样1次，测量浆料的粒度分布、黏度、固含量并分析其稳定性。