De voorbereidingsmethode van batterijkathodeslurrie

Voorbereidingsproces voor natte elektroden

Als kathode-elektrode werd een dubbele planeetmenger gebruiktapparatuur voor het bereiden van drijfmest. Bereid eerst polyvinylideenfluoride (PVDF) -lijm voor. Gebruik een gewone mengtank om eerst een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel NMP (N-methylpyrrolidon) te gieten, voeg het bindmiddel PVDF-poeder toe volgens de ontworpen vaste inhoud en roer gedurende 4 tot 6 uur om PVDF-lijm te verkrijgen. PVDF-lijm is een kleurloze en transparante vloeistof met een bepaalde viscositeit en het gehalte aan vaste stof kan naar behoefte worden geregeld tussen 5% en 10%. De bereide lijmoplossing moet over het algemeen worden gevacumeerd en gedurende meer dan 12 uur worden bewaard om de luchtbellen die tijdens het roerproces worden gegenereerd te verwijderen. Vervolgens wordt via een doseerpomp via een afgesloten leiding een bepaalde hoeveelheid aan de mengmestbereidingsmenger afgeleverd. Voeg de geleidende agent SP toe en start de mixer om tegelijkertijd te roteren en te roteren. De omwentelingssnelheid is ingesteld op (25 ± 5) omw/min, de autorotatiesnelheid is ingesteld op (500 ± 50) omw/min en de NMP-spray wordt ondersteund, zodat de SP met extreem lichte dichtheid volledig kan worden gemengd de PVDF-lijm. De roertijd bedraagt ​​1 uur.

Spuit ten slotte al het resterende NMP-oplosmiddel in de mixer, verhoog de roersnelheid, de rotatiesnelheid is (35 ± 5) omw/min en de omwentelingssnelheid is (800 ± 50) omw/min. Verhoog na 10-30 minuten roeren de omwentelingssnelheid tot (1300 ± 50) r/min en roer gedurende 1,5 uur om de suspensiebereiding te voltooien. De bereide slurry moet vóór gebruik worden overgebracht naar een transporttank voor een vacuümontschuimingsbehandeling.

Voorbereidingsproces voor semi-droge elektroden

Voeg eerst alle hoofdmaterialen van de kathode -elektrode (zoals NCM of LFP, enz.) En geleidend middel SP toe aan de dubbele planetaire mixer, zet alleen de apparatuur aan voor revolutie, stel de snelheid in op (25 ± 5) r / min, en roer het poeder gedurende 30 min.

Ten tweede wordt, afhankelijk van het bevochtigende effect van het hoofdmateriaal, het overeenkomstige knedende vaste gehalte ontworpen en geregeld op 68% tot 72%. Voeg volgens de ontworpen kneed-vaste inhoud een bepaalde hoeveelheid PVDF-lijm en een geschikte hoeveelheid oplosmiddel toe. Gezien de capaciteit van de apparatuur en om te voorkomen dat de apparatuur beschadigd raakt als gevolg van zware belasting, kan het passend zijn om een ​​voorkneding in één stap uit te voeren, dat wil zeggen de twist-peddel in te stellen op achteruit, de rotatiesnelheid is (10 ± 2 ) r/min, en de tijd is 15 min. Nadat de apparatuur zich heeft aangepast aan de roertoestand van het poeder en de lijm in de tank, gaat u naar de meest kritieke stap van dit proces: kneden, stel de omwentelingssnelheid in op (25 ± 5) r/min en de kneedtijd op 1 uur. Op dit moment vertoont de suspensie een pasta-achtige niet-vloeiende toestand met hoge viscositeit.

Voeg ten slotte, volgens het vaste gehalte ontworpen door de suspensieformule, het resterende NMP-oplosmiddel toe, verhoog de dispersiesnelheid verder tot (1350 ± 50) r / min, houd de omwentelingssnelheid constant en blijf 1 uur roeren om de suspensie te voltooien voorbereiding. Breng de suspensie over naar een transporttank voor vacuümontschuimingsbehandeling en de vacuümgraad is niet hoger dan -85 kPa.

Voorbereidingsproces voor droge elektroden

Vergeleken met natte elektrode of halfdroge elektrode, vereenvoudigt deze methode het pulpproces verder en verkort de procestijd verder. De droge elektrode laat het proces van lijmbereiding achterwege en gebruikt de methode van puur droog mengen en voorroeren om het poeder te mengen voordat het wordt verpulverd. Het gebruikt ook een dubbele planetaire mixer als pulpapparatuur.

Voeg eerst 50% van het hoofdmateriaal van de kathode- elektrode (zoals NCM of LFP, enz.), geleidend middel SP, bindmiddel PVDF en 50% van het hoofdmateriaal van de kathode- elektrode achtereenvolgens toe aan de mixer. Houd de omwentelingssnelheid (5±1) r/min aan tijdens het voedingsproces. Nadat het voeren is voltooid, start u het voormengen met droog mengen, stelt u de omwentelingssnelheid in op de omgekeerde snelheid (7 ± 1) r / min en stopt u tijdelijk de rotatiedispersie. Schakel na 5 minuten over op normaal droog mengen, stel de omwentelingssnelheid (13±1) omw/min en de omwentelingssnelheid (400±2) omw/min in en roer gedurende 0,5 uur. Het is noodzakelijk ervoor te zorgen dat het droge mengen het hoofdmateriaal van de kathode volledig kan mengenelektrode, het geleidende middel SP en het bindmiddel PVDF-poeder, om het onvermogen te voorkomen om de uiteindelijke stabiele slurry te verkrijgen na toevoeging van het oplosmiddel in de volgende stap.

Ten tweede, besproei het gelijkmatig gedispergeerde poeder met NMP-oplosmiddel, voeg NMP-oplosmiddel toe in de eerste stap, ontwerp een geschikt gehalte aan vaste stof volgens de capaciteit van de apparatuur en verwijs naar het effect van de halfdroge kneedstap, en regel het in het algemeen op ongeveer 70% . De bevochtigingsstap van het invoeren van het poeder is voornamelijk gebaseerd op omwentelingsroeren en de omwentelingssnelheid wordt ingesteld op (15 ± 5) omw/min, aangevuld met (150 ± 2) omw/min rotatie, roeren gedurende 1,5 uur. Op dit moment bevindt de slurry zich in een dikke vloeibare toestand met een hoge viscositeit. Voeg het resterende NMP-oplosmiddel toe, verdun en roer gedurende 10-15 minuten. De omwentelingssnelheid blijft ongewijzigd en de rotatiesnelheid neemt toe tot (500±5) omw/min. Indien nodig kunnen in deze stap geleidende lijmkoolstofnanobuisjes (CNT's) worden toegevoegd voordat NMP wordt gespoten.

Voer ten slotte de stap voor het verminderen van de dispersieviscositeit met hoge snelheid in. Houd de omwentelingssnelheid (15±5) omw/min ongewijzigd en verhoog de rotatiesnelheid naar (1200±50) omw/min. Verlaag na 2 uur roeren de snelheid en roer langzaam (omwentelingssnelheid (10±1) omw/min, omwentelingssnelheid (200±5) omw/min) om af te koelen en de bereiding van de suspensie te voltooien.

Solvent Infiltratie Elektrode Voorbereidingsproces

Door droge en natte processen te integreren, wordt de slurry bereid op de manier van "nat proces zonder lijm". Of het nu wordt bekeken vanuit het perspectief van procesvereenvoudiging of procestijd, het heeft duidelijke voordelen. Het is belangrijk om rekening te houden met de stabiliteit van de uiteindelijke slurrie.

Eerst een bepaalde hoeveelheid NMP-oplosmiddel, 50% van het hoofdmateriaal van de kathode- elektrode (zoals NCM of LFP), geleidend middel SP en 50% van het hoofdmateriaal van de kathodeelektrode worden achtereenvolgens toegevoegd aan de dubbele planetaire mixer volgens het vaste gehalte van 70%. Voeg indien nodig geleidende lijm-CNT's toe. Tijdens het voedingsproces werd de omwentelingssnelheid op (5±2) omw/min gehouden. Nadat de toevoer voltooid was, werd de omwentelingssnelheid geleidelijk verhoogd tot (15 ± 2) r/min, en er werd gedurende 5 minuten voorgeroerd.

Ten tweede, voer direct de snelle dispersiestap in, de omwentelingssnelheid is (25 ± 5) r / min, de dispersiesnelheid is (1350 ± 50) r / min, roer gedurende 1,5 uur en houd de vacuümgraad niet hoger dan - 80 kPa. 

Breng ten slotte PVDF-poeder aan, spuit en voeg het resterende NMP-oplosmiddel toe en voeg indien nodig geleidende lijm-CNT's toe. Houd de omwentelingssnelheid constant en gebruik eerst de rotatiesnelheid van 900 omw/min om 5-10 min te roeren. Voer na voltooiing de tweede stap van snelle dispersie in, verhoog de rotatiesnelheid tot (1350 ± 50) r / min en voltooi de bereiding van de suspensie na 2 uur dispersie.