ダブルプラネタリーアジテーター |リチウム電池の電極性能の上限を決めるスラリープロセス

リチウム-イオン電池の製造プロセスは複雑で多くのプロセスがあり、プロセスに従って一般に 3 つのセクションに分かれています。1 つは極フィルムの製造、2 つ目はセルの製造、3 つ目は電池の組み立てです。その中でも、極片の製造は、スラリー (混合)、コーティング、圧延、スリット、フィルム製造、型抜きなどのプロセスを含む、リチウム電池の製造プロセス全体の基礎となります。-リチウム電池の電極製造の第一工程であるスラリーの調製は、正負極シートの品質を決定する主な要素であり、電極シート製造の核心となります。

電極のサイズ要件

電極スラリーは一般に、活物質（負極黒鉛、正極三成分、リン酸鉄リチウム、コバルト酸リチウムなど）、導電性カーボンブラック、分散剤、接着剤、添加剤、その他の成分を一定の割合で組み合わせて構成される固体液体分散系です。これらの材料の配合により、達成できる電池性能の上限が決まり、その性能の下限はプロセスの影響を受けます。

極板スラリー プロセスの要件は以下を満たす必要があります。{0}

1. 電解液がすべての活物質粒子にアクセスし、電池の高い電流密度を確保できるようにするには、活物質粒子が均一に分散し、凝集しないようにする必要があります。

(2) 導電性粒子は、活性物質とコレクターの間の電子チャネルを最大化するために、あらゆる範囲の導電性ネットワークを形成する必要があります。

3. 活物質、導電剤、溶媒は金属電極との接着性がなく、金属箔に直接塗布して極シートを作製することができないため、バインダーを使用して各種粒子を結合させ、安定性と接着性を備えたスラリーを形成する必要がある。

以上をまとめると、リチウムイオン電池用スラリーは各成分の均一分散性と安定性が要求され、その分散性はスラリーの固形分量、粘度、粒度分布によって評価される。安定性は、ペーストの固体体積の 24 時間変化とペーストの粘度の 24 時間変化によって評価されます。これらの両方により、スラリー スラリー プロセスに高い要件が求められます。

ダブルプラネタリーミキサーによるスラリー分散

現在、リチウムイオン電池メーカーが使用する均質化装置の主流は、PD ミキサーとも呼ばれるダブルプラネット ミキサーです。{0}{1}恒星の周りを回る惑星の動作特性に似た動作特性にちなんで名付けられたこの装置は、低速混合コンポーネントと、2 つの折りたたみフレーム混合パドルからなる高速分散コンポーネントで構成されています。-

遊星歯車の駆動により撹拌パドルが自転しながら回転し、撹拌機の回転に応じて変化しない乱流場を形成します。乱流場の確立により、デッドコーナーのない均一な材料の混合を迅速に実現できます。高速分散コンポーネントは通常、歯付き分散ディスクまたは高速分散乳化剤です。これらは惑星フレームとともに公転し、高速で回転し、局所的な範囲で強力なせん断応力場を形成し、二次凝集体を急速に破壊し、粒度を低下させ、急速な溶解を促進します。