Metode dan Keuntungan dan Kekurangan Proses Pulp Basah dan Kering untuk Baterai Lithium

Persiapan bubur elektroda dan pelapis potongan tiang tidak diragukan lagi merupakan konten paling dasar dan proses paling kritis dari pembuatan elektroda, dan sifat slurry elektroda secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kualitas lapisan.

Dalam produksi baterai lithium besi fosfat , pembuatan elektroda, perakitan dan pengemasan sel, dan pra-pengisian dan aktivasi baterai adalah tiga tahap kerja utama, yaitu proses sebelumnya, proses tengah dan proses yang terakhir dalam populasi baterai lithium lithium . Pembuatan elektroda adalah daging produksi baterai lithium, perakitan sel dan pengemasan adalah untuk membentuk kerangka baterai LifePo4 , baterai lithium yang telah diisi ke dalam aktivasi adalah jiwa jiwa, ketiganya terkait erat dan tidak terpisahkan, dalam proses produksi baterai ion lithium China memainkan peran penting. Salah satu dari faktor -faktor ini, seperti bahan baku, desain baterai, peralatan dan proses manufaktur, lingkungan, dll., Sedikit cacat dapat menyebabkan kinerja yang buruk dari produk baterai lithium besi fosfat .

Dalam tahap proses pembuatan potongan tiang, dapat dibagi lagi menjadi lima proses: persiapan bubur, lapisan bubur, potongan tiang gulung, potongan potongan tiang, dan pengeringan potongan tiang. Tentu saja, menurut berbagai proses manufaktur, setiap produsen perusahaan akan mengubah atau menghapus bagian dari pesanan proses. Persiapan bubur elektroda dan pelapis potongan tiang tidak diragukan lagi merupakan konten paling dasar dan proses paling kritis dari pembuatan elektroda, dan sifat slurry elektroda secara langsung mempengaruhi efisiensi dan kualitas lapisan.

Pasta baterai lithium dibagi menjadi pasta elektroda positif dan negatif. Bahan aktif, agen konduktif, pengikat, pelarut, dll. Digunakan dalam dua pasta bervariasi dengan sistem baterai. Persiapan bubur elektroda positif dan negatif mencakup serangkaian proses seperti cairan hingga cairan, pencampuran bahan cair hingga padat, pembubaran, dan dispersi, dan dalam proses ini disertai dengan perubahan suhu, viskositas, dan lingkungan. Terlepas dari apakah sistem air atau sistem oli digunakan, proses pengadukan saat ini yang digunakan oleh produsen baterai lithium terutama dibagi menjadi dua jenis proses basah dan proses kering. Mari kita analisis dua proses pengadukan:

1. Proses Pulp Basah

Perbedaan antara proses pulper basah dan pulp kering terutama tercermin dalam perbedaan kandungan padat pulp pada tahap yang berbeda. Proses pulp basah ditandai dengan kandungan padatan rendah di pulp jadi, sedangkan pulp kering justru sebaliknya. Proses utama pulp basah adalah mencampur dan mengaduk pengikat, agen konduktif dan bahan lainnya, kemudian menambahkan bahan aktif untuk sepenuhnya mengaduk dan membubarkan, dan akhirnya menambahkan jumlah pelarut yang sesuai untuk menyesuaikan viskositas agar sesuai dengan lapisan. Keadaan pengikat terutama bubuk dan koloid. Beberapa perusahaan akan menggunakan lem terlebih dahulu, yang nyaman untuk peran binder, dan beberapa perusahaan secara langsung menggunakan bubuk bubuk. Pemilihan keadaan pengikat elektroda positif dan negatif juga tergantung pada situasinya. Misalnya, untuk PVDF pengikat elektroda positif yang umum digunakan, tidak disarankan untuk menggunakan bubuk secara langsung untuk bobot molekul yang lebih tinggi. Sebaliknya, itu harus dibuat menjadi lem dan kemudian dihilangkan. . Persiapan materi. Pembubaran PVDF membutuhkan setidaknya 2-3 jam pada suhu kamar dan tekanan untuk sepenuhnya larut. Kalau tidak, viskositas bubur akan sangat berfluktuasi, yang juga akan sangat mempengaruhi perubahan kepadatan permukaan lapisan.

Proses pembolaan basah banyak digunakan pada produsen baterai lithium domestik. Dalam proses pencampuran basah, mixer vakum planet ganda umumnya dipilih sebagai peralatan pencampuran bubur baterai lithium utama. Karakteristik dari proses pulp basah adalah bahwa perekat konduktif yang tersebar secara seragam disiapkan terlebih dahulu, dan kemudian bahan aktif dan perekat konduktif dicampur dan tersebar. Prosesnya membutuhkan waktu lebih sedikit, prosesnya lebih sederhana, bubur memiliki fluiditas yang baik dan lebih sedikit gelembung. Semakin sedikit waktu pencampuran yang kondusif untuk peningkatan efisiensi produksi. Proses ini memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat dan dapat diterima bahkan ketika ada perbedaan kecil dalam kualitas bahan hidup dan agen konduktif. Bubur yang disiapkan tidak akan mempengaruhi proses pelapisan yang ada dan kualitas potongan tiang. Selain itu, waktu yang dibutuhkan untuk evakuasi bubur adalah pendek. Namun, masalah dengan proses agitasi basah adalah karena luas permukaan agen konduktif yang besar, mudah untuk menyerap pelarut, yang mengakibatkan fluiditas pelarut yang buruk. Setelah menambahkan bahan aktif, sulit untuk mencapai keadaan yang tersebar secara seragam. Di bawah kandungan padat yang sama, viskositas bubur lebih tinggi dari proses pulp kering.

2. Proses Pulping Kering

Proses pulp kering adalah untuk pra-campuran bahan bubuk seperti bahan hidup dan agen konduktif dengan kecepatan tertentu. Setelah dicampur, tambahkan pengikat, aduk dan aduk secara bertahap, tambahkan pelarut untuk dicampur dan bubar, dan akhirnya tambahkan sejumlah pelarut untuk dilusi untuk menyesuaikan dengan viskositas yang diperlukan untuk pelapisan. Dalam proses pulp kering, proses pencampuran dan dispersi bubur baterai ion lithium dapat dibagi menjadi proses pencampuran makro dan proses dispersi mikro. Kedua proses ini akan selalu disertai dengan seluruh proses menyiapkan bubur baterai ion lithium. Proses pulp kering dapat diwakili secara visual dengan diagram berikut (gambar berasal dari internet):

① Campur bubuk kering. Pada tahap pencampuran bubuk kering, partikel material bersentuhan satu sama lain dalam bentuk titik, titik, wajah, dan garis, dan bentuk kontak berbeda sesuai dengan jenis bahan. Pada tahap ini, porositas internal bahan tinggi, dan gesekan permukaan bubuk kecil, dan kontak campuran dari sebagian besar bahan dapat dicapai dalam waktu singkat.

② Tahap pembasahan dan pencampuran material. Pada tahap ini, setelah bubuk kering dicampur secara seragam, cairan pengikat atau pelarut ditambahkan, dan bahan baku dibasahi dan dibuat menjadi keadaan berlumpur. Setelah pengadukan mixer yang kuat, bahan tersebut dicukur dan digosok oleh gaya mekanik, dan pada saat yang sama akan ada gesekan internal antara partikel. Di bawah setiap kekuatan, partikel bahan baku cenderung sangat tersebar. Tahap ini memiliki pengaruh penting pada ukuran partikel dan viskositas bubur jadi.

Tahap Dilusi dan Dispersi. Setelah tahap kedua selesai, perlahan -lahan tambahkan pelarut untuk menyesuaikan viskositas dan kandungan padat dari bubur untuk dispersi lebih lanjut. Pada tahap ini, dispersi dan aglomerasi hidup berdampingan, dan akhirnya mencapai stabilitas, dan bubur membentuk keadaan suspensi yang stabil. Pada tahap ini, dispersi bahan terutama dipengaruhi oleh gaya mekanik, resistensi gesekan antara bubuk dan cairan, gaya geser dispersi berkecepatan tinggi, dan gaya interaksi dampak antara bubur dan dinding wadah.

Perbedaan antara proses pulp kering dan proses basah adalah bahwa ada gesekan internal besar antara bahan pada tahap kedua dan antara peralatan dan bahan. Di bawah semua kekuatan, bahan dapat mencapai keadaan dispersi yang baik. Tingginya tingkat dispersi bubur bermanfaat bagi kualitas potongan tiang. Pada kandungan padat yang sama, viskositas bubur yang disiapkan dengan metode kering lebih rendah. Semakin rendah viskositas bubur, semakin pendek waktu untuk menjaga stabilitas dan semakin mudah delaminasi. Selama proses pelapisan, bubur dapat dengan mudah menetap di sudut -sudut, menyebabkan pemukiman menyebabkan fluktuasi akurasi pelapisan. Kedua, keadaan optimal bahan dalam proses pulp kering lebih sulit dikendalikan. Dengan perubahan ukuran partikel bahan baku, nilai pH, luas permukaan spesifik dan faktor-faktor lainnya, kandungan padat dalam keadaan optimal akan berubah dan penyesuaian proses perlu disesuaikan kembali akan mempengaruhi efisiensi produksi dan konsistensi antara berbagai batch tiang yang berbeda bagian-bagian.

Di atas, metode dan kelebihan dan kerugian dari proses pulp basah dan proses pulp kering dirangkum. Penguasa yang disebut memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Kedua proses memiliki karakteristik sendiri. Jika untuk memastikan kualitas potongan tiang dan bubur tidak akan disimpan untuk waktu yang lama, proses pulp kering dengan dispersi yang lebih baik dapat digunakan. Jika Anda ingin memastikan konsistensi kualitas potongan -potongan tiang dan lebih memperhatikan efisiensi dan biaya produksi, Anda dapat menggunakan proses pulp yang basah. Kuncinya adalah meningkatkan proses dalam praktik berkelanjutan untuk memenuhi dan melampaui persyaratan kualitas untuk pasta baterai lithium.