Proces rozdrabniania baterii lipo 11.1v: rodzaje i cechy sprzętu do rozdrabniania

1. Podwójny mikser planetarny do rozdrabniania baterii 11.1v lipo

Obecnie głównym sprzętem homogenizującym stosowanym przez producentów baterii 11.1v lipo są głównie podwójne miksery planetarne, zwane także mikserami PD. Niskoprędkościowa część mieszająca podwójnego miksera planetarnego składa się z dwóch składanych łopatek mieszających w ramie.

Napęd planetarny jest używany do obracania łopatki mieszającej podczas jej obiegu, dzięki czemu materiał może poruszać się w górę, w dół i wokół, osiągając idealny efekt mieszania w krótkim czasie. Wysokowydajny element dyspersyjny to zębaty dysk dyspersyjny, który obraca się razem z nośnikiem planetarnym i wiruje z dużą prędkością, dzięki czemu materiał baterii 11.1v lipo jest poddawany silnemu ścinaniu i dyspersji.

Mikser PD może skutecznie mieszać dużą ilość ciał stałych i niewielką ilość cieczy. Dzięki ruchowi planetarnemu dwóch składanych łopatek mieszających w ramie, może osiągnąć silny efekt ugniatania bez martwych stref oraz pełnić rolę uderzenia i ścinania przez wysokowydajny dysk dyspersyjny. Zapewnia to dobry efekt dyspersji zawiesiny baterii 11.1v lipo. Mikser PD charakteryzuje się lepszą jednorodnością dyspersji.

Główne problemy miksera podwójnego planetarnego stosowanego w procesie rozdrabniania baterii 11.1v lipo to:
Objętość i wysokość urządzenia stawiają wysokie wymagania dla hali produkcyjnej, a całkowita powierzchnia jest duża;
Wpływ objętości zawiesiny baterii 11.1v lipo na efekt mieszania, efektywna objętość miksera bazowego jest mała;
Czas mieszania jest długi, a efektywność dyspersji zawiesiny baterii 11.1v lipo jest niska;
Stosowanie podawania przerywanego powoduje słabą spójność między partiami;
Trudno jest kontrolować temperaturę, wilgotność i pył w środowisku produkcyjnym.
Obecne badania nad podwójnym mikserem planetarnym obejmują projektowanie struktury łopatki mieszającej i dysku dyspersyjnego oraz symulację pola przepływu podczas procesu mieszania podwójnym mikserem planetarnym.

2. Wysokowydajna maszyna do rozdrabniania i dyspersji baterii 11.1v lipo

Wraz z ciągłym zwiększaniem zdolności produkcyjnej baterii 11.1v lipo oraz pilnym zapotrzebowaniem rynku na wysokowydajne baterie 11.1v lipo, trudno jest spełnić wymagania stosując wyłącznie podwójny mikser planetarny, co ogranicza masową produkcję baterii 11.1v lipo.
W 2007 roku japońska firma PRIMIX ogłosiła opracowanie urządzenia do ciągłej produkcji zawiesiny elektrod baterii 11.1v lipo - wysokowydajnego dyspersora ścinającego.

Zasada dyspersji TK.FILMICS to „metoda cienkiej warstwy wirującej z dużą prędkością”. Szybko obracający się rotor wyrzuca zawiesinę na ściankę cylindra stojana, a różnica prędkości między szybko płynącą zawiesiną a nieruchomą ścianką cylindra generuje silną siłę ścinającą, która rozprasza zawiesinę. Laminarny przepływ, przepływ turbulentny i efekt prądów wirowych zawiesiny baterii 11.1v lipo powodują, że cząstki w zawiesinie ulegają kolizjom ścinającym, co rozprasza zawiesinę baterii 11.1v lipo.

TK.FILMICS nie może samodzielnie przygotować zawiesiny baterii 11.1v lipo, potrzebuje najpierw mieszalnika PD do wstępnego mieszania. W porównaniu z tradycyjnym podwójnym planetarnym mieszaniem i dyspersją, wysokowydajne urządzenie do dyspersji zawiesiny baterii 11.1v lipo charakteryzuje się następującymi cechami:
(1) Mieszanie i dyspersja materiałów na bazie zasady ścinania, efekt jest znaczący, a zużycie energii niskie;
(2) Urządzenie jest niewielkich rozmiarów, zajmuje mniej miejsca i jest elastyczne oraz proste w obsłudze produkcyjnej;
(3) Posiada zdolność samozasysania i automatycznego czyszczenia, a urządzenie jest łatwe w utrzymaniu;
(4) Liczbę obracających się warstw stojana można zwiększyć zgodnie z potrzebami produkcji, tak aby materiał był poddawany działaniu wielokrotnie podczas procesu dyspersji, wzmacniając tym samym efekt dyspersji;
(5) Urządzenie ma wysoką siłę dyspersji, a zawiesina baterii 11.1v lipo charakteryzuje się dobrą jednorodnością dyspersji i małym rozmiarem cząstek.

Porównano i przeanalizowano rozkład naprężeń oraz wydajność rozdrabniania tradycyjnego podwójnego mieszalnika planetarnego i wysokowydajnego dyspersora ścinającego. Podczas pracy wysokowydajnego dyspersora ścinającego wewnętrzne naprężenia były wysokie i rozkład jednorodny. Jednocześnie wysoka prędkość dyspersji znacznie poprawiła wydajność rozdrabniania baterii 11.1v lipo.

3. Podwójny ślimakowy ciągły ekstruder do rozdrabniania baterii 11.1v lipo

Aby dalej poprawić wydajność rozdrabniania baterii 11.1v lipo oraz poprawić jednorodność partii masy, już w 2010 roku południowokoreański Samsung SDI współpracował z japońską firmą Asada Iron Works Co., Ltd. nad opracowaniem ciągłego urządzenia do rozdrabniania baterii litowo-jonowych. Podwójny ślimakowy ciągły ekstruder używany do ciągłego rozdrabniania baterii 11.1v lipo składa się głównie z dwóch części: systemu dozowania (do ciągłego dozowania i ważenia proszku oraz rozpuszczalnika) oraz systemu głównego (podwójny ślimakowy ciągły ekstruder, do dyspersji i zagniatania poszczególnych składników).

Tradycyjny proces rozdrabniania polega na jednorazowym dodaniu całego proszku do wszystkich składników ciekłych i można go rozproszyć w jednolitą zawiesinę po długim czasie od 4 do 10 godzin. Ciągłe rozdrabnianie z podwójnym środłem polega na podzieleniu tradycyjnej partii masy baterii lipo 11.1v na kilka mniejszych części, ciągłym ich rozpraszaniu, a następnie agregowaniu w całą partię. Ciągłe rozdrabnianie z podwójnym środłem jest zdecydowanie lepsze od tradycyjnego procesu pod względem wydajności i jednolitości rozdrabniania.

Zasada działania ekstrudera z podwójnym środłem polega na ciągłym dodawaniu substancji czynnych, środków przewodzących, spoiw i rozpuszczalników do rurkowego ekstrudera. Ważnym elementem konstrukcyjnym ciągłej maszyny do rozdrabniania z podwójnym środłem jest konfiguracja struktury podwójnego środła. Podwójne środło składa się z wielu elementów przenoszących ruch do przodu i do tyłu oraz wielu elementów rozpraszających ruch do przodu i do tyłu, a także dystansów i wałków nośnych między elementami ruchu do przodu i do tyłu. Nie ma znaczącej różnicy w rozmiarze i morfologii cząstek czynnych dla katod NCM uzyskanych tradycyjnym procesem rozdrabniania baterii lipo 11.1v i procesem ciągłym z podwójnym środłem, dlatego maszyna do rozdrabniania z podwójnym środłem może być stosowana do wydajnego rozdrabniania baterii lipo 11.1v.

Podsumowanie
Poprawa wydajności i jakości procesu rozdrabniania baterii lipo 11.1v to ważne tematy w produkcji elektrod. Do deaglomeracji skupisk cząstek i ważnego mikroskopowego procesu jednolitego rozproszenia masy stosuje się mieszanie mechaniczne. Trudno jest uzyskać drobną i jednolitą zawiesinę za pomocą jednej metody dyspersji. Zazwyczaj stosuje się mieszarkę PD do wstępnego mieszania oraz wysokowydajny dysperser do intensywnej depolimeryzacji, aby uzyskać zawiesinę baterii lipo 11.1v o niskiej lepkości, wysokiej zawartości substancji stałych i wysokiej stabilności. Obecnie rzadko stosuje się na dużą skalę ciągłą maszynę do rozdrabniania z podwójnym środłem. Jako ciągła i wydajna metoda rozdrabniania ma ona mały zajmowany obszar, krótki czas rozdrabniania i ogromny potencjał rozwoju.
Cóż, powyżej znajduje się cała zawartość, którą CNHL przynosi Ci dzisiaj, mam nadzieję, że powyższa zawartość jest dla Ciebie pomocna, więcej informacji można uzyskać, klikając poniżej: lipo battery 3s self-discharge dry goods!