Forberedelsesprosess for våtelektroder
En dobbel planetblander ble brukt som utstyr for klargjøring av katodeelektrodeslurry. Forbered først polyvinylidenfluorid (PVDF) lim. Bruk en vanlig blandetank til å helle en viss mengde løsemiddel NMP (N-metylpyrrolidon) først, tilsett bindemidlet PVDF-pulver i henhold til det beregnede faststoffinnholdet, og rør i 4 til 6 timer for å oppnå PVDF-lim. PVDF-lim er en fargeløs og gjennomsiktig væske med en viss viskositet, og faststoffinnholdet kan reguleres mellom 5 prosent og 10 prosent etter behov. Den tilberedte limløsningen må vanligvis vakuumeres og stå i mer enn 12 timer for å eliminere boblene som dannes under røreprosessen. Deretter leveres en viss mengde til slurryprepareringsblanderen gjennom en doseringspumpe gjennom en forseglet rørledning. Tilsett det ledende middel SP, og start mikseren å rotere og rotere samtidig. Omdreiningshastigheten er satt til (25±5) r/min, autorotasjonshastigheten er satt til (500±50) r/min, og NMP-sprayen assisteres, slik at SP med ekstremt lett tetthet kan blandes fullstendig inn i PVDF-limet. Omrøringstiden er 1 time.
For det andre, tilsett katodeelektrodens aktive materiale. For å sikre at hovedmaterialet og limet kan spres effektivt og fullstendig, tilsettes det vanligvis trinnvis, det vil si at 50 prosent av hovedmaterialet (som NCM eller LFP, etc.) tilsettes først. Still inn (30±5) r/min omdreiningshastighet og (300±50) r/min rotasjonshastighet, rør i 5 minutter, og tilsett deretter de resterende 50 prosentene av hovedmaterialet for å hjelpe til med riktig NMP-sprøyting. Fortsett å røre med parametrene ovenfor i mer enn 1,5 time. Under prosessen, skrap padlen etter behov for å forhindre at pulveret som fester seg til padlen blir fullstendig infiltrert på grunn av den store fuktingsvinkelen til fast-væske-grensesnittet.
Spray til slutt alt det gjenværende NMP-løsningsmidlet inn i mikseren, øk rørehastigheten, rotasjonshastigheten er (35±5) r/min, og omdreiningshastigheten er (800±50) r/min. Etter omrøring i 10-30 min, øk omdreiningshastigheten til (1300±50) r/min og rør i 1,5 t for å fullføre oppslemmingsforberedelsen. Den tilberedte slurryen må overføres til en overføringstank for vakuumavskumningsbehandling før bruk.
Semi-tørr elektrode forberedelsesprosess
Den halvtørre prosessen kalles også "elte"-prosessen, og den doble planetblanderen brukes som slurryforberedelsesutstyr. Elting refererer til prosessen med mekanisk omrøring for å jevnt blande viskøse og plastiske materialer, inkludert to prosesser for materialdispersjon og blanding. Denne prosessen er den samme som den våte metoden, og den må også forberede PVDF-lim først, og limfremstillingsmetoden er den samme. Hovedforskjellen er slurrytilberedningsprosessen.
Tilsett først alle katodeelektrodenes hovedmaterialer (som NCM eller LFP, etc.) og ledende middel SP til den doble planetariske blanderen, slå bare på utstyret for omdreining, still inn hastigheten til (25±5) r/min, og rør pulveret i 30 min.
For det andre, i henhold til fukteeffekten til hovedmaterialet, er det tilsvarende eltefaststoffinnholdet designet og kontrollert til 68 prosent til 72 prosent. Tilsett en viss mengde PVDF-lim og en passende mengde løsemiddel i henhold til det utformede innholdet av eltefaststoff. Tatt i betraktning utstyrskapasiteten og hindrer at utstyret skades på grunn av høybelastningsdrift, kan det være hensiktsmessig å utføre en ett-trinns forhåndselting, det vil si å sette vridningspadlen til revers, rotasjonshastigheten er (10±2) r/min, og tiden er 15 min. Etter at utstyret har tilpasset seg omrøringstilstanden til pulveret og limet i tanken, gå til det mest kritiske trinnet i denne prosessen – elting, still omdreiningshastigheten til (25±5) r/min og eltetiden til 1 time. På dette tidspunktet oppviser slurryen en pasta-lignende høyviskositet ikke-flytende tilstand. Tilsett deretter det gjenværende limet og en passende mengde NMP-løsningsmiddel, start mikseren for å dispergere, still rotasjonshastigheten til (1200±50) r/min, hold omdreiningshastigheten uendret og rør i 1 time.
Til slutt, i henhold til faststoffinnholdet designet av oppslemmingsformelen, tilsett gjenværende NMP-løsningsmiddel, øk dispersjonshastigheten ytterligere til (1350±50) r/min, hold omdreiningshastigheten konstant, og fortsett å røre i 1 time for å fullføre oppslemmingsforberedelsen. Overfør slurryen til en overføringstank for vakuumavskumningsbehandling, og vakuumgraden overstiger ikke -85 kPa.
Klargjøringsprosess for tørr elektrode
Sammenlignet med våt elektrode eller halvtørr elektrode, forenkler denne metoden pulpingprosessen ytterligere og forkorter prosesstiden ytterligere. Den tørre elektroden utelater prosessen med limpreparering, og bruker metoden med ren tørrblanding og forhåndsrøring for å blande pulveret før massedannelse. Den bruker også dobbel planetblander som masseutstyr.
Tilsett først 50 prosent av hovedmaterialet til katodeelektroden (som NCM eller LFP, etc.), ledende middel SP, bindemiddel PVDF og 50 prosent av hovedmaterialet til katodeelektroden i mikseren i rekkefølge. Hold omdreiningshastigheten (5±1) r/min under matingsprosessen. Etter at fôringen er fullført, start tørrblandingsforblandingen, still omdreiningshastigheten til å kjøre på revershastighet (7±1) r/min, og stopp rotasjonsdispersjonen midlertidig. Etter 5 minutter, bytt til normal tørrblanding, still inn omdreiningshastigheten (13±1) r/min, rotasjonshastigheten (400±2) r/min, og rør i 0,5 time. Det er nødvendig å sikre at tørrblandingen fullstendig kan blande hovedmaterialet til katodeelektroden, det ledende middel SP og bindemiddel PVDF-pulveret, for å unngå manglende evne til å oppnå den endelige stabile slurryen etter tilsetning av løsningsmidlet i neste trinn.
For det andre, spray det jevnt dispergerte pulveret med NMP-løsningsmiddel, tilsett NMP-løsningsmiddel i det første trinnet, utform et passende faststoffinnhold i henhold til utstyrets kapasitet og referer til effekten av det halvtørre eltetrinnet, og kontroller det generelt til omtrent 70 prosent. Fuktingstrinnet for å gå inn i pulveret er hovedsakelig basert på omdreiningsrøring, og omdreiningshastigheten settes til (15±5) r/min, supplert med (150±2) r/min rotasjon, omrøring i 1,5 time. På dette tidspunktet er slurryen i en tykk flytende tilstand med høy viskositet. Tilsett det gjenværende NMP-løsningsmidlet, fortynn og rør i 10-15 minutter. Omdreiningshastigheten forblir uendret, og rotasjonshastigheten øker til (500±5) r/min. Om nødvendig kan ledende lim karbon nanorør (CNTs) legges til før NMP-spraying i dette trinnet.
Til slutt går du inn i trinnet for reduksjon av viskositetsreduksjon for høyhastighetsdispersjon. Hold omdreiningshastigheten (15±5) r/min uendret, og øk rotasjonshastigheten til (1200±50) r/min. Etter omrøring i 2 timer, reduser hastigheten og rør sakte (omdreiningshastighet (10±1) r/min, rotasjonshastighet (200±5) r/min) for å kjøle ned og fullføre oppslemmingsforberedelsen.
Klargjøringsprosess for løsemiddelinfiltrasjonselektrode
Ved å integrere tørre og våte prosesser, er slurryen tilberedt i form av "våt prosess uten lim". Enten det betraktes fra perspektivet til prosessforenkling eller prosesstid, har det åpenbare fordeler. Det er viktig å vurdere stabiliteten til den endelige slurryen.
Først tilsettes en viss mengde NMP-løsningsmiddel, 50 prosent av hovedmaterialet til katodeelektroden (som NCM eller LFP), ledende middel SP og 50 prosent av hovedmaterialet til katodeelektroden sekvensielt til den doble planetariske blanderen i henhold til faststoffinnholdet på 70 prosent. Legg til ledende lim CNT-er om nødvendig. Under mateprosessen ble omdreiningshastigheten holdt på (5±2) r/min. Etter at matingen var fullført, ble omdreiningshastigheten gradvis økt til (15±2) r/min, og det ble foretatt omrøring i 5 minutter.
For det andre, gå direkte inn i høyhastighetsdispersjonstrinnet, omdreiningshastigheten er (25±5) r/min, dispersjonshastigheten er (1350±50) r/min, rør i 1,5 t, og hold vakuumgraden som ikke overstiger -80 kPa.
Til slutt, ha i PVDF-pulver, spray og tilsett gjenværende NMP-løsningsmiddel, og tilsett om nødvendig ledende lim CNT-er. Hold omdreiningshastigheten konstant, og bruk først rotasjonshastigheten på 900 r/min for å røre i 5-10 min. Etter fullføring går du inn i det andre trinnet med høyhastighetsdispersjon, øk rotasjonshastigheten til (1350±50) r/min, og fullfør oppslemmingsforberedelsen etter 2 timers dispergering.
