La preparazione della sospensione dell'elettrodo e il rivestimento per pole sono senza dubbio il contenuto più semplice e il processo più critico della produzione di elettrodi e la natura della sospensione dell'elettrodo influisce direttamente sull'efficienza e la qualità del rivestimento.
Nella produzione di batteria al fosfato di ferro al litio , produzione di elettrodi, assemblaggio di celle e imballaggi e pre-carica e attivazione della batteria sono le tre fasi di lavoro principali, cioè il processo precedente, il processo intermedio e quest'ultimo processo nella popolazione delle batterie al litio . La produzione di elettrodi è la carne della produzione di batteria al litio, il gruppo cellulare e l'imballaggio consente di modellare lo scheletro della batteria LifePO4 , la batteria al litio pre-caricata nell'attivazione è l'anima dell'anima, i tre sono strettamente correlati e inseparabili, nel processo di produzione della batteria a ioni di litio China svolge un ruolo importante. Uno di questi fattori, come materie prime, progettazione della batteria, attrezzature e processi di produzione, ambiente, ecc., Le lievi difetti possono causare scarse prestazioni dei prodotti a batteria al fosfato di ferro al litio .
Nella fase di processo di produzione del polo, può essere suddiviso in cinque processi: preparazione di liquami, rivestimento di liquami, rotolamento di palo, taglio a palo e asciugatura a palo. Naturalmente, secondo i diversi processi di produzione, ogni produttore della società cambierà o eliminerà parte dell'ordine di processo. La preparazione della sospensione dell'elettrodo e il rivestimento per pole sono senza dubbio il contenuto più semplice e il processo più critico della produzione di elettrodi e la natura della sospensione dell'elettrodo influisce direttamente sull'efficienza e la qualità del rivestimento.
La pasta per batteria al litio è divisa in paste di elettrodi positivi e negativi. I materiali attivi, gli agenti conduttivi, i leganti, i solventi, ecc. Utilizzati nelle due paste variano con il sistema della batteria. La preparazione di fanghi di elettrodi positivi e negativi include una serie di processi come liquido a liquido, miscelazione da liquido a materiale solido, dissoluzione e dispersione, e in questo processo sono accompagnati da cambiamenti di temperatura, viscosità e ambiente. Indipendentemente dal fatto che venga utilizzato il sistema idrico o il sistema di olio, l'attuale processo di agitazione utilizzato dai produttori di batterie al litio è principalmente divisa in due tipi di processo bagnato e processo a secco. Analizziamo i due processi agitati:
1. Processo di polpetta bagnata
La differenza tra i processi di polpetta bagnata e polpetta asciutta si riflette principalmente nella differenza nel contenuto solido della polpa in diverse fasi. Il processo di polpetta bagnata è caratterizzato da un basso contenuto di solidi nella polpa finita, mentre il polpetta asciutta è proprio l'opposto. Il processo principale di polpetta bagnata è mescolare e mescolare il legante, l'agente conduttivo e altri materiali, quindi aggiungere il materiale attivo per mescolare e disperdere completamente e infine aggiungere una quantità adeguata di solvente per regolare la viscosità per adattarsi al rivestimento. Lo stato del legante è principalmente in polvere e colloidale. Alcune aziende useranno prima la colla, il che è conveniente per il ruolo del legante e alcune aziende usano direttamente il legante in polvere. La selezione dello stato di legante degli elettrodi positivi e negativi dipende anche dalla situazione. Ad esempio, per il raccoglitore di elettrodi positivo comunemente usato PVDF, non si consiglia di utilizzare la polvere direttamente per pesi molecolari più elevati. Invece, dovrebbe essere trasformato in una colla e quindi insultato. . Preparazione del materiale. La dissoluzione di PVDF richiede almeno 2-3 ore a temperatura ambiente e pressione per dissolversi completamente. Altrimenti, la viscosità della sospensione fluttuerà notevolmente, il che influenzerà notevolmente anche il cambiamento nella densità superficiale del rivestimento.
Il processo di polpetta bagnata è ampiamente utilizzato nei produttori di batterie al litio domestiche. Nel processo di miscelazione a umido, il doppio miscelatore a vuoto planetario viene generalmente selezionato come apparecchiatura di miscelazione della sospensione della batteria al litio tradizionale. Le caratteristiche del processo di polpetta bagnata sono che l'adesivo conduttivo che è uniformemente disperso viene preparato per primo, quindi il materiale attivo e l'adesivo conduttivo vengono miscelati e dispersi. Il processo richiede meno tempo, il processo è più semplice, la sospensione ha una buona fluidità e meno bolle. Il minor tempo di miscelazione è favorevole al miglioramento dell'efficienza della produzione. Il processo ha una forte adattabilità e può essere accettato anche quando c'è una piccola differenza nella qualità dei materiali viventi e degli agenti conduttivi. La sospensione preparata non influenzerà il processo di rivestimento esistente e la qualità del polo. Inoltre, il tempo richiesto per l'evacuazione della sospensione è breve. Tuttavia, il problema con il processo di agitazione umida è che a causa della grande superficie dell'agente conduttivo, è facile assorbire il solvente, con conseguente scarsa fluidità del solvente. Dopo aver aggiunto il materiale attivo, è difficile ottenere uno stato uniformemente disperso. Con lo stesso contenuto solido, la viscosità della sospensione è superiore a quella del processo di polpetta asciutta.
2. Processo di polpetta asciutto
Il processo di polpetta asciutta consiste nel pre-miscelare materiali in polvere come materiali viventi e agenti conduttivi a una certa velocità. Dopo aver mescolato, aggiungere il legante, mescolare e mescolare, aggiungere gradualmente il solvente per mescolare e disperdere e infine aggiungere una certa quantità di solvente per diluizione per adattarsi alla viscosità richiesta per il rivestimento. Nel processo di polpetta asciutta, il processo di miscelazione e dispersione della sospensione della batteria a ioni di litio può essere diviso in un processo di miscelazione macro e in un processo di micro dispersione. Questi due processi saranno sempre accompagnati dall'intero processo di preparazione della sospensione della batteria a ioni di litio. Il processo di polpetta asciutta può essere rappresentato visivamente dal seguente diagramma (le immagini provengono da Internet):
① Mescolare la polvere secca. Nella fase di miscelazione della polvere secca, le particelle di materiale sono in contatto tra loro sotto forma di punti, punti, facce e linee e la forma di contatto è diversa in base al tipo di materiale. In questa fase, la porosità interna del materiale è alta e l'attrito della superficie della polvere è piccola e il contatto misto della maggior parte dei materiali può essere raggiunto in breve tempo.
② Fase di bagnatura e miscelazione del Materiale. In questa fase, dopo che la polvere secca è stata miscelata uniformemente, viene aggiunto il liquido di legante o il solvente e le materie prime vengono bagnate e trasformate in uno stato fangoso. Dopo la forte agitazione del mixer, il materiale viene taglio e sfregato dalla forza meccanica e allo stesso tempo ci sarà un attrito interno tra le particelle. Sotto ogni forza, le particelle di materia prima tendono ad essere altamente disperse. Questa fase ha un'influenza cruciale sulla dimensione delle particelle e sulla viscosità della sospensione finita.
③ Fase di diluizione e dispersione. Dopo il completamento della seconda fase, aggiungere lentamente un solvente per regolare la viscosità e il contenuto solido della sospensione per un'ulteriore dispersione. In questa fase coesistono la dispersione e l'agglomerazione e infine raggiungono la stabilità e la sospensione costituisce uno stato di sospensione stabile. In questa fase, la dispersione dei materiali è principalmente influenzata dalla forza meccanica, dalla resistenza di attrito tra polvere e liquido, forza di taglio della dispersione ad alta velocità e forza di interazione con impatto tra liquame e parete del contenitore.
La differenza tra il processo di pulping a secco e il processo bagnato è che esiste un grande attrito interno tra i materiali nella seconda fase e tra l'attrezzatura e i materiali. Sotto tutte le forze, i materiali possono raggiungere un buon stato di dispersione. L'alto grado di dispersione della sospensione è benefico per la qualità del polo. Allo stesso contenuto solido, la viscosità della sospensione preparata con il metodo a secco è inferiore. Più bassa è la viscosità della sospensione, più breve è il tempo per mantenere la stabilità e più la delaminazione. Durante il processo di rivestimento, la sospensione può facilmente accontentarsi degli angoli, facendo sì che l'insediamento provochi fluttuazioni nell'accuratezza del rivestimento. In secondo luogo, lo stato ottimale dei materiali nel processo di polpetta asciutta è più difficile da controllare. Con le variazioni della dimensione delle particelle di materie prime, del valore del pH, della superficie specifica e di altri fattori, il contenuto solido nello stato ottimale cambierà e la regolazione del processo deve essere riorganizzata influenzerà l'efficienza e la coerenza della produzione tra diversi lotti di polo pezzi.
Sopra, i metodi e i vantaggi e gli svantaggi del processo di polpetta bagnata e del processo di polpetta asciutta sono riassunti. Il cosiddetto sovrano ha alcuni vantaggi e svantaggi. Entrambi i processi hanno le proprie caratteristiche. Se al fine di garantire la qualità del polo e la sospensione non verrà immagazzinata a lungo, è possibile utilizzare un processo di polpetta asciutto con una migliore dispersione. Se si desidera garantire la coerenza della qualità dei pezzi polai e prestare maggiore attenzione all'efficienza e ai costi di produzione, è possibile utilizzare il processo di pulping bagnato. La chiave è migliorare il processo nella pratica continua per soddisfare e superare i requisiti di qualità per la pasta di batteria al litio.