Proceso de pulpeo de batería lipo 11.1v: tipos y características del equipo de pulpeo

Este artículo describirá brevemente la aplicación de diferentes dispersores de cizallamiento hidrodinámico en la pulpa de batería lipo de 11.1v, y resumirá sus características de equipo y características de proceso. Los socios interesados pueden desear tomar unos minutos para visitar con CNHL.

1. Mezclador planetario doble para pulpa de batería lipo de 11.1v

Actualmente, el equipo de homogeneización principal utilizado por los fabricantes de baterías lipo de 11.1v son en su mayoría mezcladores planetarios dobles, también llamados mezcladores PD. La parte de agitación a baja velocidad del mezclador planetario doble está compuesta por dos palas agitadoras tipo marco plegado.

Se utiliza un accionamiento de engranaje planetario para hacer que la pala agitadora gire mientras gira alrededor, de modo que el material pueda moverse hacia arriba, abajo y alrededor para lograr el efecto de mezcla ideal en poco tiempo. El componente dispersor de alta velocidad es un disco dispersor dentado, que gira junto con el portaplanetas y rota a alta velocidad, de modo que el material de la batería lipo de 11.1v está sometido a un fuerte cizallamiento y dispersión.

El mezclador PD puede mezclar eficazmente una gran cantidad de sólidos y una pequeña cantidad de líquido. A través del movimiento planetario de las dos palas agitadoras tipo marco plegado, puede lograr un fuerte efecto de amasado sin puntos muertos, y desempeñar un papel en el impacto y efecto de cizallamiento del disco dispersor de alta velocidad. Para un buen efecto de dispersión de la pulpa de batería lipo de 11.1v. El mezclador PD tiene mejor uniformidad de dispersión.

Los principales problemas del mezclador planetario doble usado en el proceso de pulpa de batería lipo de 11.1v son:
El volumen del equipo y la altura del equipo tienen altos requisitos para el taller, y el área total es grande;
El efecto del volumen de la pulpa de batería lipo de 11.1v en su efecto de agitación, el volumen efectivo del mezclador base es pequeño;
El tiempo de agitación es largo y la eficiencia de dispersión de la pulpa de batería lipo de 11.1v es baja;
Usando alimentación intermitente, la consistencia entre lotes es pobre;
Es difícil controlar la temperatura, humedad y polvo del ambiente de producción.
La investigación actual sobre el mezclador planetario doble incluye el diseño estructural de la pala agitadora y el disco dispersor, así como la simulación del campo de flujo durante el proceso de mezcla planetaria doble.

2. Máquina dispersora de cizallamiento de alta velocidad para pulpa de batería lipo de 11.1v

Con la mejora continua de la capacidad de producción de la batería lipo de 11.1v y la urgente demanda del mercado por baterías lipo de 11.1v de alto rendimiento, es difícil cumplir con los requisitos usando solo el mezclador planetario doble, lo que restringe la producción a gran escala de la batería lipo de 11.1v.
En 2007, PRIMIX de Japón anunció el desarrollo de un dispositivo de producción continua de suspensión de electrodos para batería lipo de 11.1v - un dispersor de cizallamiento de alta velocidad.

El principio de dispersión de TK.FILMICS es el "método de película delgada giratoria a alta velocidad". El rotor que gira a alta velocidad lanza la suspensión contra la pared del cilindro del estator, y la diferencia de velocidad entre la suspensión que fluye a alta velocidad y la pared estacionaria del cilindro genera una fuerte fuerza de cizalladura para dispersar la suspensión. El flujo laminar, el flujo turbulento y el efecto de corriente de remolino de la suspensión de la batería lipo de 11.1v hacen que las partículas en la suspensión de la batería lipo de 11.1v produzcan cizalladura por colisión para dispersar la suspensión de la batería lipo de 11.1v.

TK.FILMICS no puede completar la preparación de suspensión de batería lipo de 11.1v con una sola máquina, necesita un mezclador PD para premezclar primero. En comparación con el equipo tradicional de agitación y dispersión planetaria doble, el equipo de dispersión de suspensión de batería lipo de 11.1v por cizallamiento de alta velocidad tiene las siguientes características:
(1) Mezcla y dispersa materiales basándose en el principio de cizallamiento, el efecto es notable y el consumo de energía es bajo;
(2) El equipo es pequeño en tamaño, ocupa menos espacio y es flexible y sencillo en la operación de producción;
(3) Tiene capacidad de cebado automático y limpieza automática, y el equipo es fácil de mantener;
(4) El número de capas de estator giratorio puede aumentarse según las necesidades de producción, de modo que el material pueda ser sometido a múltiples acciones durante el proceso de dispersión, fortaleciendo así el efecto de dispersión;
(5) El equipo tiene alta fuerza de dispersión, y la suspensión de la batería lipo de 11.1v tiene buena uniformidad de dispersión y tamaño de partícula pequeño.

Se comparó y analizó la distribución de tensiones y la eficiencia de pulpa del mezclador planetario doble tradicional y el dispersor de cizallamiento de alta velocidad. Cuando el dispersor de cizallamiento de alta velocidad estaba en funcionamiento, la tensión interna era alta y la distribución uniforme. Al mismo tiempo, la dispersión de alta velocidad mejoró significativamente la eficiencia de pulpa de la batería lipo de 11.1v.

3. Extrusor continuo de doble tornillo para pulpa de batería lipo de 11.1v

Para mejorar aún más la eficiencia de pulpa de la batería lipo de 11.1v y mejorar la uniformidad de los lotes de pulpa, ya en 2010, Samsung SDI de Corea del Sur cooperó con Asada Iron Works Co., Ltd. de Japón para desarrollar equipos continuos de pulpa para baterías de iones de litio. El extrusor continuo de doble tornillo utilizado para la pulpa continua de la batería lipo de 11.1v está compuesto principalmente por dos partes: sistema de dosificación de alimentación (para la dosificación y pesaje continuos de polvo y disolvente) y sistema principal (extrusor continuo de doble tornillo, para la dispersión y amasado de cada componente).

El proceso tradicional de pulpa pone todo el polvo en todos los componentes líquidos de una vez, y puede dispersarse en una suspensión uniforme después de un largo tiempo de 4 a 10 horas. La pulpa continua de doble tornillo consiste en dividir la pulpa tradicional por lotes de batería lipo de 11.1v en varias partes pequeñas, dispersarlas continuamente y luego agregarlas en un lote completo. La pulpa continua de extrusión de doble tornillo es obviamente superior al proceso tradicional en términos de eficiencia de pulpa y uniformidad de pulpa.

El principio de funcionamiento del extrusor de doble tornillo es añadir continuamente sustancias activas, agentes conductores, aglutinantes y disolventes en el extrusor tubular. La unidad estructural importante del pulper de extrusión continua de doble tornillo es la configuración de la estructura de doble tornillo. El doble tornillo está compuesto por múltiples elementos de transmisión hacia adelante y hacia atrás y múltiples elementos de dispersión hacia adelante y hacia atrás, así como espaciadores y ejes de soporte entre los elementos hacia adelante y hacia atrás. No hay una diferencia significativa en el tamaño y la morfología de las partículas activas para las láminas de cátodo NCM obtenidas por el proceso tradicional de pulpa de batería lipo de 11.1v y el proceso de pulpa continua de doble tornillo, por lo que la máquina de pulpa de doble tornillo puede usarse para la pulpa de alta eficiencia de la batería lipo de 11.1v.

Resumir
La mejora de la eficiencia y la mejora de la calidad del proceso de pulpa de la batería lipo de 11.1v son temas importantes en la fabricación de electrodos. Se utiliza agitación mecánica para lograr la desaglomeración de los aglomerados de partículas y el importante proceso microscópico de pulpa uniformemente dispersa. Es difícil obtener una suspensión fina y uniforme mediante un solo método de dispersión. Por lo general, se utiliza un mezclador PD para el premezclado y un dispersor de alta velocidad para la despolimerización de alta intensidad, con el fin de obtener una suspensión de batería lipo de 11.1v con baja viscosidad, alto contenido sólido y alta estabilidad. Actualmente, la aplicación a gran escala de la máquina de pulpa continua de doble tornillo es menor. Como método de pulpa continuo y eficiente, tiene una pequeña huella, un tiempo de pulpa corto y un enorme potencial de desarrollo.
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