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锂电池浆料干法混合工艺为什么更好
锂离子电池是一个复杂的系统工程,电池性能好坏受到原材料,电池设计,制造设备与工艺,环境等众多因素影响,任何一点缺陷都可能导致电池产品的崩塌。因此,虽然现在关于锂电池的新材料,新设计,新工艺大量涌现,它们的产业化进程却很缓慢,锂电池并没有出现巨大的技术革新。
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材料是锂电池的基础,而制造工艺也很重要。其中,混料工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响度大于30%,是整个生产工艺中最重要的环节。锂离子电池的电极制造中,正负极浆料基本上都是由活物质、聚合物粘结剂、导电剂等组成。
电极浆料的混料工艺大概分为三种:
(1)球磨工艺,最初来源于涂料行业;
(2)湿法混料工艺,基本过程为溶胶-混合导电剂-混合活物质-稀释。这是目前国内的主流工艺。
(3)干法混料工艺,基本过程为活物质、导电剂和黏结剂干粉混合-加入适量溶剂润湿-加入溶剂高速分散破碎-稀释调节粘度。
对电池浆料的要求是分散均匀性,如果浆料分散不均,有严重的团聚现象,电池的电化学性能受到影响;第二,浆料需要具有良好的沉降稳定性和流变特性,满足极片涂布工艺的要求,并得到厚度均一的涂层。
干法混料工艺的优点
干法混料工艺是将各种原料以固态形式直接混合的一种工艺方法,在化工、建材、食品、制药等多个领域都有广泛应用。其优点主要包括以下几个方面:
1、工艺简单:不需要额外的溶剂或液体介质来辅助混合,直接将固态原料投入混合设备中进行搅拌、翻滚等操作,即可实现混合均匀的目的。相比湿法混料工艺,减少了溶剂的添加、蒸发等复杂环节,简化了工艺流程,降低了设备投资和运行成本。
2、混合效率高:干法混料工艺通常采用高效的混合设备,如双螺旋锥形混合机、V 型混合机等,这些设备能够使物料在短时间内达到较高的混合均匀度。通过合理设计混合设备的结构和参数,可以实现物料的快速翻动和充分混合,提高生产效率。
3、产品质量好:由于干法混料过程中不引入液体,避免了因液体挥发或残留而导致的产品质量问题,如结块、变色、变质等。同时,干法混料能够 控制各原料的添加量,保证产品的成分稳定,提高产品的一致性和稳定性。
4、适用范围广:该工艺可以处理各种不同性质的固态物料,包括粉末、颗粒、片状等。无论是无机化合物还是有机化合物,只要其在固态下能够均匀混合,都可以采用干法混料工艺。此外,干法混料还适用于对湿度敏感的物料,避免了湿法混料中水分对物料性能的影响。
5、环保节能:干法混料工艺不使用溶剂,减少了有机溶剂的挥发和废水的排放,对环境友好。同时,由于不需要加热蒸发溶剂等操作,降低了能源消耗,符合节能减排的要求。
6、便于后续加工:干法混料后的物料呈干燥状态,流动性好,便于进行后续的成型、造粒、包装等加工工序。与湿法混料后需要进行干燥处理的物料相比,干法混料后的物料可以直接进入下一道工序,缩短了生产周期,提高了生产效率。
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