Máy khuấy hành tinh đôi|Quá trình tạo bùn xác định giới hạn trên của hiệu suất điện cực đối với pin lithium

Quy trình sản xuất pin lithium{0}}ion rất phức tạp, có nhiều quy trình, theo quy trình thường được chia thành ba phần, một phần là sản xuất màng cực, phần thứ hai là sản xuất tế bào, phần thứ ba là lắp ráp pin. Trong số đó, việc sản xuất các mảnh cực là nền tảng của toàn bộ quy trình sản xuất pin lithium, bao gồm quá trình tạo bùn (trộn), phủ, cán, rạch, làm phim,-cắt khuôn và các quy trình khác. Là quy trình sản xuất điện cực pin lithium đầu tiên, việc chuẩn bị bùn là yếu tố chính quyết định chất lượng của tấm điện cực dương và âm, đồng thời là cốt lõi của quá trình sản xuất tấm điện cực.

Yêu cầu về kích thước điện cực

Bùn điện cực nói chung là một hệ thống phân tán chất lỏng -rắn bao gồm các chất hoạt tính (than chì cực âm, vật liệu ba cực dương, lithium sắt photphat, oxit lithium coban, v.v.), muội than dẫn điện, chất phân tán, chất kết dính, chất phụ gia và các thành phần khác theo một tỷ lệ nhất định, công thức của các vật liệu này xác định giới hạn trên của hiệu suất pin có thể đạt được và giới hạn dưới về hiệu suất của nó bị ảnh hưởng bởi quá trình.

Các yêu cầu đối với quy trình tạo hồ-tấm cực phải đáp ứng:

1. Để chất điện phân có thể tiếp cận tất cả các hạt vật liệu hoạt động và đảm bảo pin có mật độ dòng điện cao, các hạt vật liệu hoạt động phải được phân tán đều và không kết tụ lại.

(2) Các hạt dẫn điện phải hình thành đầy đủ các mạng dẫn điện để tối đa hóa kênh điện tử giữa hoạt chất và bộ thu.

3. Hoạt chất, chất dẫn điện, dung môi không có độ bám dính với điện cực kim loại và không thể phủ trực tiếp lên lá kim loại để tạo thành tấm cực, do đó cần sử dụng chất kết dính để liên kết các hạt khác nhau lại với nhau tạo thành bùn có độ ổn định và độ bám dính.

Tóm lại các điểm trên, nghĩa là, bùn pin lithium ion yêu cầu mỗi thành phần phải có độ phân tán và ổn định đồng đều tốt, và độ phân tán được đánh giá bằng lượng chất rắn, độ nhớt và phân bố kích thước hạt của bùn; Độ ổn định được đánh giá bằng sự thay đổi thể tích rắn của bột nhão trong 24 giờ và sự thay đổi độ nhớt của bột nhão trong 24 giờ, cả hai đều đưa ra yêu cầu cao đối với quy trình tạo bùn.

Máy trộn bùn trộn hành tinh đôi

Hiện tại, thiết bị đồng nhất hóa chủ đạo được các nhà sản xuất pin lithium{0}}ion sử dụng chủ yếu là máy trộn hành tinh kép, còn được gọi là máy trộn PD. Được đặt tên theo đặc điểm hoạt động tương tự như đặc điểm của một hành tinh quay quanh một ngôi sao, nó bao gồm một thành phần trộn tốc độ-thấp và một thành phần phân tán tốc độ cao- bao gồm hai mái chèo trộn khung gấp.

Được dẫn động bởi bánh răng hành tinh, cánh khuấy quay trong khi quay, tạo thành trường dòng chảy hỗn loạn không thay đổi theo chuyển động quay của máy khuấy. Việc thiết lập trường dòng chảy rối có thể nhanh chóng nhận ra sự trộn đều các vật liệu mà không có góc chết. Các thành phần phân tán-tốc độ cao thường là các đĩa phân tán răng cưa hoặc chất nhũ hóa phân tán tốc độ- cao, quay quanh cùng với khung hành tinh và quay với tốc độ cao, tạo thành trường ứng suất cắt mạnh trong phạm vi cục bộ, nhanh chóng phá vỡ các cốt liệu thứ cấp, làm giảm độ chi tiết của chúng và thúc đẩy quá trình hòa tan nhanh chóng của chúng.