11.1v リポバッテリーのパルピングプロセス：パルピング装置の種類と特性

1. 11.1vリポバッテリー用ダブルプラネタリーミキサーによるパルピング

現在、11.1vリポバッテリーメーカーが主に使用している主流の均質化装置はほとんどがダブルプラネタリーミキサーで、PDミキサーとも呼ばれます。ダブルプラネタリーミキサーの低速攪拌部は二つの折りたたみ式フレーム型攪拌パドルで構成されています。

惑星ギア駆動により攪拌パドルは公転しながら回転し、材料が上下および周囲に動くことで短時間で理想的な混合効果を達成します。高速分散部品は歯付き分散ディスクで、惑星キャリアと共に公転し高速回転し、11.1vリポバッテリー材料に強力な剪断と分散を加えます。

PDミキサーは大量の固体と少量の液体を効果的に混合できます。二つの折りたたみ式フレーム型攪拌パドルの惑星運動により、デッドスポットのない強力なこね効果を実現し、高速分散ディスクの衝撃と剪断効果を発揮します。良好な11.1vリポバッテリースラリーの分散効果をもたらします。PDミキサーはより均一な分散性を持っています。

11.1vリポバッテリーのパルピングプロセスで使用されるダブルプラネタリーミキサーの主な問題は：
設備の体積と高さが工場に高い要求を課し、全体の占有面積が大きい；
11.1vリポバッテリースラリーの体積が攪拌効果に与える影響、基礎ミキサーの有効容量が小さい；
攪拌時間が長く、11.1vリポバッテリーのスラリーの分散効率が低い；
断続的な給料を使用しているため、バッチ間の一貫性が悪い；
生産環境の温度、湿度、ほこりの管理が困難です。
現在のダブルプラネタリーミキサーの研究には、攪拌パドルと分散ディスクの構造設計、およびダブルプラネタリー混合プロセス中の流れ場シミュレーションが含まれています。

2. 11.1vリポバッテリー用高速剪断分散機

11.1vリポバッテリーの生産能力が継続的に向上し、高性能11.1vリポバッテリーの市場需要が急増している中、ダブルプラネタリーミキサーだけでは要求を満たすことが難しく、11.1vリポバッテリーの大規模生産が制限されています。
2007年に日本のPRIMIXは連続処理可能な11.1v リポバッテリー電極スラリー製造装置、高速せん断分散機の開発を発表しました。

TK.FILMICSの分散原理は「高速回転薄膜法」です。高速回転するローターがスラリーを固定子シリンダーの壁に投げつけ、高速流動スラリーと静止シリンダー壁の速度差が強いせん断力を生み出してスラリーを分散します。11.1v リポバッテリースラリーの層流、乱流および渦流効果により、スラリー中の粒子が衝突せん断を起こし、11.1v リポバッテリースラリーを分散させます。

TK.FILMICSは単独で11.1v リポバッテリースラリーの調製を完了できず、まずPDミキサーでの予混合が必要です。従来の二重惑星攪拌・分散装置と比較して、高速せん断11.1v リポバッテリースラリー分散装置は以下の特徴を持ちます：
(1) せん断原理に基づいて材料を混合・分散し、効果は顕著でエネルギー消費が低いです。
(2) 装置は小型で占有面積が少なく、生産操作が柔軟かつ簡単です。
(3) 自吸能力と自動洗浄能力を備え、装置のメンテナンスが容易です。
(4) 生産ニーズに応じて回転する固定子層の数を増やすことができ、分散プロセス中に材料が複数回作用されることで分散効果を強化します。
(5) 装置は高い分散力を持ち、11.1v リポバッテリーのスラリーは良好な分散均一性と小さな粒径を有します。

従来の二重惑星ミキサーと高速せん断分散機の応力分布とパルピング効率を比較・分析しました。高速せん断分散機が作動しているとき、内部応力は高く分布は均一でした。同時に、高速分散により11.1v リポバッテリーのパルピング効率が大幅に向上しました。

3. 11.1v リポバッテリー パルピング用ツインスクリュー連続押出機

11.1v リポバッテリーのパルピング効率をさらに向上させ、パルプバッチの均一性を改善するために、早くも2010年に韓国のSamsung SDIは日本の浅田鉄工株式会社と協力してリチウムイオン電池連続パルピング装置を開発しました。11.1v リポバッテリー連続パルピングに使用されるツインスクリュー連続押出機は主に2つの部分で構成されています：供給計量システム（粉末と溶剤の連続計量および計量用）とホストシステム（ツインスクリュー連続押出機、各成分の分散および練り合わせ用）。

従来のパルピング工程では、すべての粉末を一度にすべての液体成分に投入し、4～10時間の長時間攪拌で均一なスラリーに分散します。ツインスクリュー連続パルピングは、従来の11.1Vリポバッテリーパルプのバッチをいくつかの小さな部分に分割し、連続的に分散させてから全体のバッチにまとめる方法です。ツインスクリュー連続押出パルピングは、パルピング効率とパルピング均一性の面で従来の工程より明らかに優れています。

ツインスクリュー押出機の動作原理は、活性物質、導電剤、バインダー、溶媒をチューブ状の押出機に連続的に投入することです。ツインスクリュー連続押出パルパーの重要な構造単位はツインスクリュー構造の配置であり、ツインスクリューは複数の順方向および逆方向の伝達要素と複数の順方向および逆方向の分散要素、さらに順逆要素間のスペーサーと支持軸で構成されています。従来の11.1Vリポバッテリーパルピング工程とツインスクリュー連続パルピング工程で得られるNCM正極シートの活性粒子のサイズや形態に大きな差はないため、ツインスクリューパルピング機は11.1Vリポバッテリーの高効率パルピングに使用可能です。

まとめ
11.1Vリポバッテリーのパルピング工程における効率向上と品質改善は、電極製造において重要なテーマです。機械的攪拌は粒子凝集体の解砕と均一に分散されたパルピングという重要な微視的プロセスを実現するために用いられます。単一の分散方法では細かく均一なスラリーを得ることは困難です。通常、PDミキサーで予備混合を行い、高速分散機で高強度の解砕を行い、低粘度、高固形分、高安定性の11.1Vリポバッテリースラリーを得ます。現在、ツインスクリュー連続パルピング機の大規模な応用は少ないですが、連続的かつ効率的なパルピング方法として、設置面積が小さく、パルピング時間が短く、巨大な発展可能性を持っています。
さて、以上が本日CNHLがお届けするすべての内容です。上記の内容が皆様のお役に立てば幸いです。詳細は以下をクリックしてご覧ください：リポバッテリー3S自己放電に関する貴重な情報！