Katoda vircas sagatavošanas metode

Mitrā elektroda sagatavošanas process

Kā katoda elektrodu vircas sagatavošanas iekārta tika izmantots dubultais planētu maisītājs. Vispirms sagatavojiet polivinilidēnfluorīda (PVDF) līmi. Izmantojiet parasto maisīšanas tvertni, lai vispirms ielej noteiktu daudzumu šķīdinātāja NMP (N-metilpirolidona), pievienojiet saistvielu PVDF pulveri atbilstoši paredzētajam cietvielu saturam un maisiet 4 līdz 6 stundas, lai iegūtu PVDF līmi. PVDF līme ir bezkrāsains un caurspīdīgs šķidrums ar noteiktu viskozitāti, un tā cietās vielas saturu var kontrolēt no 5 procentiem līdz 10 procentiem atbilstoši vajadzībām. Sagatavotais līmes šķīdums parasti ir jāsasūc ar putekļu sūcēju un jāatstāj nostāvēties ilgāk par 12 stundām, lai likvidētu maisīšanas procesā radušos burbuļus. Pēc tam noteikts daudzums caur dozēšanas sūkni pa noslēgtu cauruļvadu tiek nogādāts vircas sagatavošanas maisītājā. Pievienojiet vadošo aģentu SP un sāciet maisītāju griezties un griezties vienlaikus. Apgriezienu ātrums ir iestatīts uz (25±5) apgr./min, autorotācijas ātrums ir iestatīts uz (500±50) apgr./min, un tiek atbalstīts NMP izsmidzinātājs, lai īpaši vieglā blīvuma SP varētu pilnībā iemaisīt PVDF līmē. Maisīšanas laiks ir 1 stunda.

Otrkārt, pievienojiet katoda elektroda aktīvo materiālu. Lai nodrošinātu, ka galveno materiālu un līmi var efektīvi un pilnībā izkliedēt, to parasti pievieno soli pa solim, tas ir, vispirms pievieno 50 procentus no galvenā materiāla (piemēram, NCM vai LFP utt.). Iestatiet (30±5) apgriezienu/min apgriezienu ātrumu un (300±50) apgr/min griešanās ātrumu, maisiet 5 minūtes, pēc tam pievienojiet atlikušos 50 procentus galvenā materiāla, lai palīdzētu pareizi izsmidzināt NMP. Turpiniet maisīt ar iepriekš minētajiem parametriem ilgāk par 1,5 stundām. Procesa laikā pēc vajadzības noskrāpiet lāpstiņu, lai nepieļautu, ka pulveris, kas pielipis pie lāpstiņas, pilnībā iesūktos cietā un šķidruma saskarnes lielā mitrināšanas leņķa dēļ.

Visbeidzot, visu atlikušo NMP šķīdinātāju izsmidziniet maisītājā, palieliniet maisīšanas ātrumu, griešanās ātrums ir (35±5) apgr./min un apgriezienu ātrums (800±50) apgr/min. Pēc 10-30 min. maisīšanas palieliniet apgriezienu ātrumu līdz (1300±50) apgr./min un maisiet 1,5 h, lai pabeigtu suspensijas sagatavošanu. Sagatavotā virca pirms lietošanas jāpārnes uz pārsūknēšanas tvertni vakuuma atputošanas apstrādei.

Daļēji sausu elektrodu sagatavošanas process

Daļēji sauso procesu sauc arī par "mīcīšanas" procesu, un kā vircas sagatavošanas iekārtu izmanto dubulto planētu maisītāju. Mīcīšana attiecas uz mehāniskas maisīšanas procesu, lai vienmērīgi sajauktu viskozus un plastmasas materiālus, tostarp divus materiālu izkliedēšanas un sajaukšanas procesus. Šis process ir tāds pats kā mitrā metode, un tam vispirms ir jāsagatavo PVDF līme, un līmes sagatavošanas metode ir tāda pati. Galvenā atšķirība ir vircas sagatavošanas procesā.

Vispirms pievienojiet visus katoda elektrodu galvenos materiālus (piemēram, NCM vai LFP utt.) un vadošo aģentu SP dubultā planētu maisītājā, ieslēdziet iekārtu tikai apgriezienam, iestatiet ātrumu (25±5) apgr./min un samaisiet pulveri 30 minūtes.

Otrkārt, atbilstoši galvenā materiāla mitrināšanas efektam atbilstošais mīcīšanas cietās vielas saturs tiek izstrādāts un kontrolēts no 68 līdz 72 procentiem. Atbilstoši paredzētajam mīcīšanas cietvielu saturam pievienojiet noteiktu daudzumu PVDF līmes un atbilstošu šķīdinātāja daudzumu. Ņemot vērā iekārtas jaudu un nepieļaujot iekārtas bojājumus lielas slodzes darbības dēļ, var būt lietderīgi veikt vienpakāpes priekšmīcīšanu, tas ir, iestatīt vērpšanas lāpstiņu atpakaļgaitā, griešanās ātrums ir (10±2) apgr/min un laiks ir 15 min. Pēc tam, kad iekārta pielāgojas pulvera un līmes maisīšanas stāvoklim tvertnē, pārejiet uz šī procesa vissvarīgāko posmu - mīcīšanu, iestatiet apgriezienu ātrumu uz (25±5) apgr./min un mīcīšanas laiku uz 1 stundu. Šajā laikā vircai ir pastai līdzīgs augstas viskozitātes neplūstošs stāvoklis. Pēc tam pievienojiet atlikušo līmi un atbilstošu daudzumu NMP šķīdinātāja, iedarbiniet maisītāju, lai tas izkliedētos, iestatiet griešanās ātrumu uz (1200±50) apgr./min, saglabājiet apgriezienu ātrumu nemainīgu un maisiet 1 stundu.

Visbeidzot, saskaņā ar suspensijas formulā noteikto cieto vielu saturu, pievienojiet atlikušo NMP šķīdinātāju, vēl vairāk palieliniet dispersijas ātrumu līdz (1350±50) apgr./min, saglabājiet apgriezienu ātrumu nemainīgu un turpiniet maisīt 1 stundu, lai pabeigtu vircas sagatavošanu. Pārnesiet suspensiju uz pārvietošanas tvertni vakuuma pretputošanas apstrādei, un vakuuma pakāpe nepārsniedz -85 kPa.

Sauso elektrodu sagatavošanas process

Salīdzinot ar mitru elektrodu vai daļēji sausu elektrodu, šī metode vēl vairāk vienkāršo pulverēšanas procesu un vēl vairāk saīsina procesa laiku. Sausais elektrods izlaiž līmes sagatavošanas procesu un izmanto tīras sausās sajaukšanas un iepriekšējas maisīšanas metodi, lai sajauktu pulveri pirms pulvera veidošanās. Tas arī izmanto dubulto planētu maisītāju kā celulozes ražošanas aprīkojumu.

Vispirms maisītājā pēc kārtas pievienojiet 50 procentus no katoda elektroda galvenā materiāla (piemēram, NCM vai LFP utt.), vadošā aģenta SP, saistvielas PVDF un 50 procentus no katoda elektroda galvenā materiāla. Padeves procesa laikā saglabājiet apgriezienu ātrumu (5±1) apgr./min. Kad padeve ir pabeigta, sāciet sausās sajaukšanas iepriekšēju sajaukšanu, iestatiet apgriezienu ātrumu, lai tas darbotos ar pretējo ātrumu (7±1) apgr./min, un uz laiku apturiet rotācijas izkliedi. Pēc 5 minūtēm pārslēdziet uz parasto sauso maisīšanu, iestatiet apgriezienu ātrumu (13±1) apgr./min, griešanās ātrumu (400±2) apgr/min un maisiet 0,5 h. Jānodrošina, lai sausā sajaukšana varētu pilnībā sajaukt katoda elektroda galveno materiālu, vadošo aģentu SP un saistvielas PVDF pulveri, lai izvairītos no nespējas iegūt galīgo stabilo vircu pēc šķīdinātāja pievienošanas nākamajā darbībā.

Otrkārt, izsmidziniet vienmērīgi izkliedēto pulveri ar NMP šķīdinātāju, pirmajā posmā pievienojiet NMP šķīdinātāju, izveidojiet piemērotu cietās vielas saturu atbilstoši iekārtas jaudai un skatiet daļēji sausās mīcīšanas posma efektu un parasti kontrolējiet to aptuveni 70 procenti. Pulvera ievadīšanas mitrināšanas posms galvenokārt balstās uz apgriezienu maisīšanu, un apgriezienu ātrums ir iestatīts uz (15±5) apgr./min, ko papildina (150±2) apgr/min, maisot 1,5 h. Šajā laikā virca ir biezā šķidrā stāvoklī ar augstu viskozitāti. Pievienojiet atlikušo NMP šķīdinātāju, atšķaidiet un maisiet 10-15 minūtes. Apgriezienu ātrums paliek nemainīgs, un griešanās ātrums palielinās līdz (500±5) apgr./min. Ja nepieciešams, pirms NMP izsmidzināšanas šajā posmā var pievienot vadošās līmes oglekļa nanocaurules (CNT).

Visbeidzot, ievadiet ātrgaitas dispersijas viskozitātes samazināšanas soli. Nemainīt apgriezienu ātrumu (15±5) apgr/min un palieliniet griešanās ātrumu līdz (1200±50) apgr/min. Pēc 2 stundu maisīšanas samaziniet ātrumu un lēnām maisiet (apgriezienu ātrums (10±1) apgr/min, rotācijas ātrums (200±5) apgr/min), lai atdzesētu un pabeigtu vircas sagatavošanu.

Šķīdinātāja infiltrācijas elektrodu sagatavošanas process

Integrējot sauso un mitro procesu, virca tiek sagatavota "mitrā procesa bez līmes" veidā. Neatkarīgi no tā, vai to aplūko no procesa vienkāršošanas vai procesa laika viedokļa, tam ir acīmredzamas priekšrocības. Ir svarīgi ņemt vērā gala suspensijas stabilitāti.

Pirmkārt, dubultā planētu maisītājā secīgi tiek pievienots noteikts daudzums NMP šķīdinātāja, 50 procenti katoda elektroda galvenā materiāla (piemēram, NCM vai LFP), vadošs aģents SP un 50 procenti katoda elektroda galvenā materiāla, kas tiek pievienots secīgi dubultā planētu maisītājā atbilstoši cietvielu saturam 70 procenti. Ja nepieciešams, pievienojiet vadošās līmes CNT. Padeves procesā apgriezienu ātrums tika uzturēts (5±2) apgr./min. Pēc barošanas pabeigšanas apgriezienu ātrums tika pakāpeniski palielināts līdz (15 ± 2) apgr./min, un iepriekšēja maisīšana tika veikta 5 minūtes.

Otrkārt, tieši ievadiet ātrgaitas izkliedes pakāpi, apgriezienu ātrums ir (25±5) apgr/min, dispersijas ātrums ir (1350±50) apgr/min, maisa 1,5 h un vakuuma pakāpe nepārsniedz -80 kPa.

Visbeidzot, ielieciet PVDF pulveri, izsmidziniet un pievienojiet atlikušo NMP šķīdinātāju un, ja nepieciešams, pievienojiet vadošās līmes CNT. Saglabājiet apgriezienu ātrumu nemainīgu un vispirms izmantojiet griešanās ātrumu 900 apgr./min, lai maisītu 5-10 min. Pēc pabeigšanas ievadiet ātrgaitas dispersijas otro posmu, palieliniet griešanās ātrumu līdz (1350±50) apgr./min un pabeidziet vircas sagatavošanu pēc 2 stundu ilgas dispersijas.