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Quel est exactement le rôle du pétrissage dans le processus de mélange du coulis de batteries au lithium ? May 28,2024

D'une manière générale, le processus de préparation du matériau d'anode sec peut être largement divisé en les étapes suivantes : mélange, mouillage, dispersion et stabilisation, l'étape de mouillage nécessitant généralement une vitesse de rotation plus lente. Cependant, l'étape de dispersion (le pétrissage fait référence à l'opération consistant à utiliser une agitation mécanique pour mélanger uniformément des matériaux pâteux, visqueux et plastiques, y compris à la fois la dispersion et le mélange des matériaux. En termes simples, l'agitation de matériaux très visqueux peut également être appelée comme le pétrissage, comme le pétrissage du dentifrice. Le processus de mouillage n'appartient généralement pas au processus de pétrissage, bien que cela puisse varier en fonction de la compréhension de différentes entreprises.) nécessite souvent une certaine force de cisaillement et une rotation à grande vitesse, avec une vitesse linéaire dépassant 20 m/s.


L'objectif principal de la dispersion de boue de batterie lithium-ion est de disperser uniformément les matériaux actifs, les agents conducteurs, les adhésifs, etc. dans un solvant dans un certain rapport massique pour former une boue stable avec une certaine viscosité, qui est utilisée pour revêtir la feuille d'électrode. . L’objectif technologique de la fabrication des boues de batteries lithium-ion est de préparer la production de feuilles d’électrodes. Les exigences idéales en matière de suspension pour les feuilles d'électrodes sont : (i) les particules de matériau actif sont finement et uniformément dispersées sans agglomération, les particules d'agent conducteur forment une fine couche et sont dispersées pour former un réseau conducteur, et la quantité maximale de particules de matériau actif est verrouillé et connecté sur le collecteur de courant ; (ii) les particules de matériau actif sont de préférence petites pour garantir que la batterie présente une densité de courant élevée.


Processus de pétrissage
Principe de pétrissage : La palette d'agitation rotative à grande vitesse utilise la force de friction générée par la surface inclinée à un certain angle et le matériau pour faire bouger le matériau tangentiellement le long de la surface de la palette. Dans le même temps, en raison de la force centrifuge, le matériau est projeté vers la paroi interne de la chambre de mélange et monte le long de la paroi. Lorsqu'il atteint une certaine hauteur, il retombe au centre de la roue en raison de la gravité, puis est projeté à nouveau. La combinaison de ce mouvement ascendant et du mouvement tangentiel place le matériau dans un état de mouvement en spirale continu. En raison de la vitesse de rotation élevée de la palette et de la vitesse de déplacement rapide du matériau, les particules se déplaçant rapidement entrent en collision et se frottent les unes contre les autres, de sorte que les particules ou les amas agglomérés sont brisés et la température du matériau augmente également en conséquence, ce qui Est propice à l'adsorption de divers additifs par la poudre.


L'opération de pétrissage présente généralement les caractéristiques suivantes :


  1. L’opération de pétrissage s’accompagne souvent d’un processus de chauffage ou de refroidissement. D’une part, l’unité de volume du pétrin doit avoir une surface de transfert de chaleur suffisante. D'autre part, les pièces mobiles doivent être capables de gratter de manière stable et rapide le matériau collé à la surface de transfert de chaleur et de le renvoyer vers la zone de cisaillement élevé pour empêcher le matériau de coller à la paroi de l'équipement.
  2.  Dans l'analyse des caractéristiques dynamiques et la simulation du champ d'écoulement tridimensionnel du malaxeur à vitesse différentielle, la zone à fort cisaillement avec un petit espace peut générer une contrainte de cisaillement élevée, dispersant le matériau. Dans le même temps, la forme des pièces motrices dans le mélangeur (telle que la forme de la turbine) peut garantir que la trajectoire de mouvement et la plage du matériau dans le malaxeur passent constamment à travers la zone de cisaillement élevé avec un petit espace, de sorte que le le matériau peut être cisaillé à plusieurs reprises et uniformément dispersé.
  3. Par rapport à d'autres opérations de mélange, l'opération de pétrissage est plus difficile, prend plus de temps et ne peut finalement atteindre qu'un état de mélange statistiquement complet.


Les principaux paramètres affectant le processus de mélange et de dispersion :

  1. L'impact de la vitesse d'agitation sur la vitesse de dispersion. D'une manière générale, plus la vitesse d'agitation est élevée, plus la vitesse de dispersion est rapide, mais plus la structure du matériau et l'équipement sont endommagés.
  2. L'impact de la concentration sur la vitesse de dispersion et la force d'adhésion. Dans des conditions normales, plus la concentration de la boue est faible, plus la vitesse de dispersion est rapide, mais une concentration trop fine entraînera un gaspillage de matériaux et une sédimentation accrue de la boue. Plus la concentration est élevée, plus la force de pétrissage et la force adhésive sont grandes ; plus la concentration est faible, plus la force adhésive est faible.
  3. L'impact du degré de vide sur la vitesse de dispersion. Le vide poussé favorise l'évacuation des gaz des interstices et des surfaces du matériau, réduisant ainsi la difficulté d'adsorption des liquides. Dans des conditions d’apesanteur totale ou de gravité réduite, la difficulté d’une dispersion uniforme sera considérablement réduite.
  4. L'impact de la température sur la vitesse de dispersion. À température appropriée, la boue a une bonne fluidité et est facile à disperser. Un lisier trop chaud a tendance à former des croûtes, tandis qu'un lisier trop froid réduira considérablement sa fluidité.

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