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鋰電池極片生產(chǎn)所需的攪拌設(shè)備你知道嗎？

鵬翼智能 2018-12-24 | 閱讀：1887

在極片制造工藝階段，可細(xì)分為漿料制備、漿料涂覆、極片輥壓、極片分切、極片干燥五道工藝。在電池組裝工藝，又根據(jù)電池規(guī)格型號(hào)的不同，大致分為卷繞、入殼、焊接等工藝。

在最后的注液階段又包括注液、排氣、封口、預(yù)充、化成、老化等各個(gè)工藝。電池制造過(guò)程中每道工序都會(huì)造成一定的浪費(fèi)，浪費(fèi)的原因有員工失誤、設(shè)備失誤、環(huán)境原因等等，為了保證產(chǎn)品的成本率足夠好，就盡量保證每一步產(chǎn)品都是合格的。

電極漿料的制備是整個(gè)工序中最關(guān)鍵的一環(huán)，電極漿料質(zhì)量好壞直接影響著能否進(jìn)行下一步。漿料制備是將活物質(zhì)、粘接劑、溶劑、增稠劑等粉液混合均勻后形成的非牛頓高粘度流體，該流體需要具有一定的粘度、好的流動(dòng)性以及足夠小的顆粒粒徑。工欲善其事必先利其器，電極漿料的制備需要什么樣的設(shè)備才能符合要求呢？

一、容量足夠大

電池的制造需要較多的極片，并且要求電芯的一致性較好。這樣就要求，漿料需要一定的一致性，在實(shí)際攪拌過(guò)程中會(huì)因?yàn)閿嚢璨僮鳌r(shí)間、加料順序等原因造成每鍋漿料并不完全相同，即使在一樣的工藝條件下每次漿料的粘度都并不一定相同。所以，需要攪拌機(jī)具有一定的容量，目前大型的攪拌機(jī)可以做到2000L，容量足夠大時(shí)必須要考慮攪拌的能力和物料的混合效果。

二、具有好的真空密閉系統(tǒng)

真空攪拌機(jī)需要好的真空密閉系統(tǒng)，其主要原因有三點(diǎn):

①在整個(gè)攪拌過(guò)程中，由于物料之間頻繁碰撞、摩擦，以及攪拌器與物料之間的摩擦，會(huì)產(chǎn)生較多熱量，導(dǎo)致溫度升高。溫度升高會(huì)造成部分溶劑會(huì)發(fā)，產(chǎn)生很大刺激性氣味，如NMP、PVDF等，有機(jī)氣體對(duì)人體有很大的傷害。

②粉料在干粉預(yù)混階段，如果密閉系統(tǒng)不夠好，就會(huì)使粉塵四揚(yáng)，破壞工作環(huán)境影響產(chǎn)品質(zhì)量并對(duì)員工造成傷害。

③粉體內(nèi)部有較大空隙，在與溶劑混合后，漿料內(nèi)部必然會(huì)有很多氣泡。需要對(duì)漿料進(jìn)行脫泡處理，才能進(jìn)行極片涂覆，否則會(huì)在涂布過(guò)程中出現(xiàn)氣泡破裂，面密度不同甚至露箔的現(xiàn)象，這對(duì)電池的性能是極度不利的。

三、攪拌機(jī)材質(zhì)具有較強(qiáng)耐腐蝕、耐磨、穩(wěn)定的物化性質(zhì)

很顯然，無(wú)論正極材料的強(qiáng)堿性、NMP的強(qiáng)腐蝕性等等都需要攪拌機(jī)具有優(yōu)秀的耐腐蝕性。在攪拌過(guò)程中，攪拌器對(duì)粉料的不斷攪拌則要求其具有耐磨性，具有足夠長(zhǎng)的使用壽命。

四、攪拌器葉片結(jié)構(gòu)合理、攪拌速度設(shè)計(jì)滿(mǎn)足要求

攪拌機(jī)中除了要有足夠的攪拌動(dòng)力和攪拌范圍，攪拌器葉片的形狀、力學(xué)設(shè)計(jì)等等都對(duì)漿料制備有很大的影響。首先，必須保證攪拌器的攪拌范圍足夠大，在攪拌容器內(nèi)無(wú)死角。目前在較大的攪拌機(jī)中采用的是雙軸甚至三軸行星式攪拌器，來(lái)確保無(wú)粉料或結(jié)塊活物質(zhì)未均勻混合到漿料中。

其次，攪拌器的形狀設(shè)計(jì)對(duì)物料的分散、混合、粒度分布、流動(dòng)性等具有絕對(duì)的影響。目前市面上常見(jiàn)的形狀包括槳葉式、蝶式、錨式、麻花式、爪式、框式等，設(shè)備中最好配備有高速分散設(shè)備，因?yàn)橛械牟牧闲枰咚偌羟辛?duì)其進(jìn)行分散，故具有一定的必要性。第三則要求設(shè)備具有滿(mǎn)足要求的攪拌速度，以滿(mǎn)足高分子量、超細(xì)粉體分散的要求。

除了主要的攪拌軸、葉片等設(shè)計(jì)外，部分設(shè)備有刮板設(shè)計(jì)、容器旋轉(zhuǎn)等設(shè)計(jì)，來(lái)提高攪拌的效率和物料的混合程度。