واحدة من المعدات العشرة الرئيسية لبطاريات الليثيوم: معدات اللب-xmacey.com

مدونة

التصنيفات

مدونة

مدونة جديدة

العلامات

واحدة من المعدات العشرة الرئيسية لبطاريات الليثيوم: معدات اللب

September 06 , 2024

أحد المعدات العشرة الرئيسية لبطاريات الليثيوم: معدات اللب

ما هو اللب

اللب هو المادة الفعالة، والعامل الموصل، والمشتت، والموثق، والمواد المضافة والمكونات الأخرى وفقًا لنسبة معينة وترتيب معين في الخلاط، في مجداف التحريك وقرص التشتت، والعجن، والقص وغيرها من الإجراءات الميكانيكية الممزوجة في الفترة الأولى، تشكيل نظام تعليق صلب-سائل موحد ومستقر.

مقدمة لعملية اللب

1.أهمية عملية اللب

يتم تحديد الحد الأعلى لأداء بطاريات الليثيوم أيون من خلال النظام الكيميائي المستخدم (المادة النشطة الإيجابية، المادة النشطة السلبية، المنحل بالكهرباء)، ويعتمد الأداء الفعلي على البنية المجهرية لقطعة القطب. يتم تحديد البنية المجهرية لقطعة القطب بشكل أساسي من خلال البنية المجهرية للملاط وعملية الطلاء، والتي تهيمن عليها البنية المجهرية للملاط. ولذلك، هناك مقولة متعارف عليها على نطاق واسع مفادها أنه في تأثير عملية التصنيع على أداء بطاريات الليثيوم أيون، فإن تأثير العملية السابقة يمثل 70% على الأقل، في حين يمثل تأثير عملية اللب في العملية السابقة بنسبة لا تقل عن 70%، أي أن تأثير عملية اللب يمثل حوالي النصف.

2.تكوين الملاط وحالة التشتت المثالية لكل مكون
القطب مواد بطارية الليثيوم أيونتتضمن ثلاثة مكونات رئيسية: المادة الفعالة، والعامل الموصل والموثق، حيث تمثل المادة النشطة الغالبية العظمى من الوزن الإجمالي، بشكل عام بين 90% و98%، وتكون نسبة العامل الموصل والموثق صغيرة نسبيًا، بشكل عام بين 1% و 5%. تختلف الخصائص والأحجام الفيزيائية لهذه المكونات الرئيسية بشكل كبير، حيث تتراوح جزيئات المواد الفعالة بشكل عام بين 1 و20 ميكرومتر، في حين أن معظم العوامل الموصلة هي مواد كربونية نانوية. على سبيل المثال، قطر الجسيمات الأولية لأسود الكربون شائع الاستخدام هو فقط عشرات النانومترات، وقطر أنابيب الكربون النانوية أقل عمومًا من 30 نانومتر، والموثق عبارة عن مادة بوليمر، قابلة للذوبان في المذيبات وتشكل مستحلبات دقيقة في المذيبات. يحتاج القطب الكهربائي لبطارية الليثيوم أيون إلى تحقيق نقل جيد للإلكترون ونقل الأيونات، بحيث تكون حالة توزيع المادة النشطة والعامل الموصل والموثق في القطب مطلوبة لتلبية متطلبات معينة.

تحتاج أقطاب بطاريات الليثيوم أيون إلى تحقيق نقل جيد للإلكترون والأيونات، الأمر الذي يتطلب أن تلبي حالة توزيع المواد النشطة والعوامل الموصلة والمجلدات في الأقطاب الكهربائية متطلبات معينة. تظهر حالة التوزيع المثالية لكل مادة في القطب في الشكل 1، أي أن المادة النشطة مشتتة بالكامل، والعامل الموصل مشتت بالكامل وعلى اتصال كامل مع المادة النشطة لتشكيل شبكة موصلة إلكترونية جيدة، و يتم توزيع الموثق بالتساوي في القطب الكهربائي ويربط المادة الفعالة والعامل الموصل لجعل القطب كاملاً.

الشكل 1-التوزيع المثالي للمواد في أقطاب بطارية الليثيوم أيون

من أجل الحصول على البنية المجهرية لقطعة القطب التي تلبي المتطلبات المذكورة أعلاه، فمن الضروري الحصول على ملاط مع البنية المجهرية المقابلة في عملية اللب. وهذا يعني أن المادة الفعالة والعامل الموصل والموثق في الملاط يجب أن تكون مشتتة بالكامل، ويجب تشكيل رابطة جيدة بين العامل الموصل والمادة النشطة، وبين الرابط والعامل الموصل/المادة النشطة، و يجب أن تكون حالة التشتت لكل مكون في الملاط مستقرة.

معدات التشتيت وعملية الملاط
تشتمل المعدات المستخدمة في تشتيت الملاط بشكل أساسي على فئتين. إحداها هي المعدات التي تستخدم قوة القص الناتجة عن حركة السوائل لتفريق مجاميع الجسيمات، بما في ذلك معدات خلط الملاطوالعجن باستخدام أنواع مختلفة من مجاديف التحريك، كما تشمل المطاحن ثلاثية المحاور والمطاحن القرصية. والآخر هو المعدات التي تستخدم حبات الطحن للتأثير على مجاميع الجسيمات لتحقيق تأثير التشتت، بما في ذلك بشكل رئيسي مطاحن التحريك. بالطبع، هناك بعض معدات التشتت الخاصة، مثل آلة التشتت بالموجات فوق الصوتية التي تستخدم التجويف بالموجات فوق الصوتية والنفاثات الدقيقة اللحظية لمجموعات الجسيمات للتشتت.

معدات التشتيت المذكورة أعلاه ليست كلها مناسبة لفصل ألياف بطارية الليثيوم أيون. على سبيل المثال، من السهل أن تؤدي مطحنة التحريك التي تستخدم خرزات الطحن إلى إتلاف طبقة الطلاء على سطح بعض المواد النشطة الإيجابية والسلبية بسبب قوة التأثير الكبيرة الناتجة عن خرزات الطحن، وحتى أنها قد تكسر المواد النشطة، لذلك نادرًا ما يتم استخدامها لبطارية الليثيوم أيون اللب. معدات التشتت بالموجات فوق الصوتية غير مناسبة للمحتوى الصلب العالي وملاط اللزوجة العالية، وملاط بطارية الليثيوم أيون هو محتوى صلب عالي الدقة (يمكن أن يصل ملاط القطب الموجب إلى 60% ~ 80%، ويمكن أن يصل ملاط القطب السالب إلى 40% ~ 60%) و اللزوجة العالية (20 ~ 200Pa · s)، وهي غير مناسبة لتفريق آلة التشتيت بالموجات فوق الصوتية. لذلك، في الواقع، المعدات المستخدمة في فصل عجينة بطارية الليثيوم أيون تنتمي إلى نوع التشتيت بواسطة قوة القص الناتجة عن حركة السائل، بما في ذلك الخلاط، والعجن، وما إلى ذلك، والمعدات الأكثر شيوعًا هي خلاط كوكبي مزدوج.

خلاط كوكبي مزدوج

مبدأ العمل للخلاط الكوكبي المزدوج هو استخدام 2 ~ 3 مجاذيف خلط بطيئة للقيام بمزيج من الثورة والسيرة الذاتية، بحيث يمكن لمسار الشفرة أن يغطي المساحة بأكملها داخل برميل الخلط.

Double planetary mixer motion trajectory

مسار الشفرة البطيئة للخلاط الكوكبي المزدوج عندما يجمع بين الدوران والدوران.

الميزة البارزة للخلاط الكوكبي المزدوج هي أنه يمكن بسهولة ضبط تسلسل التغذية والسرعة والوقت ومعلمات العملية الأخرى للتكيف مع خصائص المواد المختلفة، ويمكن إعادة صياغتها بسهولة عندما لا تفي خصائص الملاط بالمتطلبات، القدرة على التكيف والمرونة قوية جدًا. بالإضافة إلى ذلك، عند تبديل الصنف، يكون تنظيف الخلاط الكوكبي المزدوج، وخاصة الخلاط الصغير، بسيطًا نسبيًا.

آسي الطاقة الجديدةمتخصصة في البحث وتصنيع المعدات المتطورة لبطاريات الليثيوم أيون. لا يمكننا فقط توفير معدات الإنتاج للخلايا الأسطوانية، والخلايا المعدنية، وبطاريات الليثيوم أيون للخلايا الحقيبة، ولكن أيضًا توفير حلول متكاملة لخط إنتاج بطاريات الليثيوم. إذا كنت جديدًا في صناعة بطاريات الليثيوم أيون وترغب في بناء خط إنتاج بطاريات الليثيوم أيون الخاص بك أو خط تجميع حزمة بطاريات الليثيوم أيون، فيمكننا أن نقدم لك الدعم الفني والتوجيه الاحترافي، فلا تتردد في الاتصال بنا!

العلامات :

مدونة

ما هو نظام تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون؟