鋰電漿料 · 攪拌脫泡工藝 · 控溫與聚團(tuán)

鋰電漿料(電極漿料、原液加粉體體系)的混勻質(zhì)量,直接關(guān)系到后續(xù)涂布的面密度一致性與電芯一致性。但不少企業(yè)在小試、中試階段都會(huì)碰到同一對(duì)矛盾:粉體極易聚團(tuán)、溶得慢,轉(zhuǎn)速一提上來漿料又升溫,而溫度超限會(huì)影響材料性能。本文結(jié)合真空脫泡攪拌機(jī)的客戶實(shí)測(cè)記錄,拆解鋰電漿料攪拌脫泡的三個(gè)工藝要點(diǎn)。
一、鋰電漿料為什么難攪勻:聚團(tuán)與溫升是一對(duì)矛盾
以某新能源材料客戶送測(cè)的鋰電漿料為例,材料為原液加粉體,粉體極易聚團(tuán)、溶得極慢;同時(shí)客戶給出了明確的工藝上限——攪拌過程溫度不得超過 50℃。這兩條要求互相牽制:粉體要在液體中充分浸潤(rùn)、打開團(tuán)聚,需要足夠的剪切力和時(shí)間;而轉(zhuǎn)速越高、時(shí)間越長(zhǎng),機(jī)械能轉(zhuǎn)化的熱量越多,體系溫度上升越快。傳統(tǒng)槳葉攪拌還有一層問題:槳葉附近的強(qiáng)剪切會(huì)把空氣反復(fù)卷入漿料,粘度越高,氣泡越不容易自己浮出來。

鋰電漿料攪拌前狀態(tài):粉體在液面團(tuán)聚堆積 · 客戶實(shí)
二、要點(diǎn)一:先讓粉體溶開,再提速——低速長(zhǎng)時(shí)是第一段的關(guān)鍵
真空脫泡攪拌機(jī)采用公轉(zhuǎn)加自轉(zhuǎn)的行星式混合,不依賴槳葉,靠料罐自身的公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)在材料內(nèi)部形成層間剪切。針對(duì)粉體易團(tuán)聚的鋰電漿料,實(shí)測(cè)參數(shù)按三段拆分:某客戶單邊 142g 試樣(TMV-700TT 雙工位機(jī)型),第一段 60 分鐘、1500rpm 檔位、接近常壓,先讓粉團(tuán)緩慢浸潤(rùn)、溶解;第二段 60 秒、1500rpm,轉(zhuǎn)入低壓脫泡;第三段 60 秒、1500rpm,真空度回到約 20kPa 穩(wěn)定漿料狀態(tài)。
實(shí)測(cè)結(jié)果:攪拌前粉體呈顆粒感、團(tuán)聚堆積,攪拌后無粒徑、無分層、質(zhì)感細(xì)膩、表面透亮;出料溫度 20℃,遠(yuǎn)低于客戶給出的 50℃ 工藝上限,客戶判定達(dá)到要求。這里的第一段是控溫的關(guān)鍵——用時(shí)間換溫度,不靠提高轉(zhuǎn)速去"打散"粉團(tuán)。

TMV-700TT 真空脫泡攪拌機(jī)開蓋狀態(tài):雙工位料罐在真空腔體內(nèi)完成混合與脫泡
三、要點(diǎn)二:真空與攪拌放進(jìn)同一個(gè)周期
鋰電漿料里的氣泡,多來自粉體裹入的空氣和分裝環(huán)節(jié)。把真空脫泡并入攪拌周期,好處有兩點(diǎn):一是氣泡在漿料尚未定型、粘度還在變化時(shí)就被抽出,比靜置消泡更快;二是省掉"攪拌完成再轉(zhuǎn)移去脫泡"的中間步驟,避免二次裹氣。真空段通常這樣安排:前段接近常壓完成粉體潤(rùn)濕,中段抽至低壓把氣泡排出,末段回充到工藝需要的真空度穩(wěn)定漿料,全程與攪拌同步進(jìn)行。
四、要點(diǎn)三:按批次量選型,裝載量按罐容量的 50% 左右
鋰電漿料從小試到中試、量產(chǎn),單批用量跨度大,選型時(shí)按"罐數(shù) + 建議 50% 裝載量"來算:
| 生產(chǎn)階段 | 參考單批用量 | 建議機(jī)型 |
| 配方研發(fā)、小批量試制 | 100g 級(jí) | TMV-310TT(雙工位) |
| 中試、小批量生產(chǎn) | 500g–2kg 級(jí) | TMV-700TT(雙工位) |
| 批量生產(chǎn) | 更大單批 | TMV-1500TT、TMV-4000TT 等 |
含粉體、有控溫要求的體系,建議先帶料試料,確認(rèn)轉(zhuǎn)速與時(shí)間組合后再定機(jī)型與工藝卡。文中參數(shù)為客戶實(shí)測(cè)記錄的參考區(qū)間(已去客戶信息),實(shí)際效果以試料結(jié)果為準(zhǔn)。

批量生產(chǎn)機(jī)型:TMV-1500TT 真空脫泡攪拌機(jī)
五、關(guān)于思邁達(dá)
思邁達(dá)成立于 2010 年,是高新技術(shù)企業(yè)、專精特新企業(yè),專注真空脫泡攪拌機(jī)等設(shè)備的研發(fā)與制造,設(shè)備年銷量 1500 臺(tái)(全系設(shè)備口徑);服務(wù) LED、半導(dǎo)體、新能源等行業(yè),廠房面積 10000+ 平方米、專業(yè)人才 170 余人;已與 40 多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的 3000 余家企業(yè)合作,其中包含 22 家世界 500 強(qiáng)、56 家中國(guó) 500 強(qiáng)、160 家上市公司。
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