Подробно обяснение на промените в състоянието на частиците на материала по време на приготвянето на електродна суспензия

Дебелината на полюса на литиевата батерия обикновено е около 40-200μm, а дебелината на полюса варира в зависимост от вида на батерията (висока енергия, голяма мощност и др.). Ако искате литиевата батерия да има добри електрохимични характеристики, стълбът трябва да има еднаква дебелина в предната, средната и задната част и да има гладка повърхност без дефекти. При условие, че процесът на нанасяне на покритие е изключен, приготвянето на суспензията е ключовата процедура за определяне на нейното качество. Вискозитетът на добрата суспензия от литиева батерия е стабилен и не е лесен за промяна, размерът на частиците е малък, няма очевидна зърнистост след нанасяне на покритие и изсъхване и няма чужди вещества като мехурчета. След това, по време на процеса на приготвяне на суспензията, има два основни аспекта, на които трябва да се обърне внимание: единият е да се разпределят равномерно първоначалните материали; другата е да се предотврати вторичната агломерация, причинена от взаимодействието между суровините. Следователно, целта на процеса на смесване е да се разпръснат и смесят равномерно оригиналните материали и в същото време да се предотврати повторното обединяване на частиците.

Литиевите батерии са разделени на положителни и отрицателни полюси. Активните материали, проводящи агенти, свързващи вещества и разтворители, използвани в двете полюсни части, варират в зависимост от акумулаторната система. За смесването на такава сложна многофазна система в хомогенна суспензионна суспензия е необходим повече практически опит и теоретична основа. Колкото по-малък е размерът на частиците на материала, толкова по-странна е формата, толкова по-трудно е да се разпръсне, особено проводящото вещество сажди, което често се агломерира на големи парчета по време на процеса на разбъркване, не само не играе добра проводимост роля, но влияе и върху специфичната енергия на батерията. Саждите не могат да се използват само в литиеви батерии, но също така и в пластмаси, полимери и други индустрии, така че има много изследвания за дисперсията на сажди. Според настоящия доклад за изследване има няколко начина за разпръскване на агломератите:

Първата дисперсия вляво (ерозия) възниква под действието на относително слаба механична сила. По това време материалът тече с механична сила, за да образува агломерати от частици с различни размери. По време на този процес малките фрагменти от материала постепенно се отлепват от големите агрегати, образувайки вторични частици. Когато външната механична сила надвиши определена критична стойност, разкъсването на частиците ще настъпи внезапно, както е показано в средата на горната фигура. Ако механичната енергия достигне определено ниво и времето се удължи, частиците ще продължат да се разпадат, но вероятността за това явление е ниска.

По време на приготвянето на суспензия от литиеви батерии, контактната форма между материалите може да има трите състояния, показани на фигурата по-горе. Първо, структурата на саждите не е лесна за промяна и нейното разпределение е относително еднакво, съществуващо като структура1. С напредването на механичното разбъркване деполимеризацията и дисперсията на проводящия агент ще се извършват едновременно и накрая проводящият агент е напълно покрит върху повърхността на живото вещество.

Това е много важен процес от съществуването на частици суровина, за да се превърне в хомогенно смесено вещество. Целият процес може да бъде разделен на твърдо прахообразно състояние (I), смесено мокро състояние (II) и окончателно образувано суспендирано състояние (III). Управлението на процеса е показано на фигурата по-долу.

Характеристиките, предимствата и недостатъците на всеки етап от този процес са показани в следната таблица:

В етапа на сухо смесване входната енергия на оборудването, механичната сила и размерът на частиците на живия материал влияят върху дисперсията на проводимия агент. В допълнение, агломерацията на материали е силно повлияна от влажността на въздуха.

Омокрящото състояние започва, когато разтворителят се добави за първи път към твърдия прах. Степента на навлажняване зависи от степента на насищане на праха до течността и състоянието на адхезия и напрежение. В този процес постоянно се извършва дисперсия и агломерация, като същевременно се променя състоянието на смесване на сместа. Когато се достигне точката на гел или напълно наситеното състояние, вече няма голямо влагане на сила и силата на взаимодействие между частиците също се намалява и след това може да се разрежда, за да се намали до желаното съдържание на твърдо вещество. В етапа на разреждане на суспензията се включват механиката на флуида и срязващата сила на суспензията. При условия на флуиден поток силата на срязване, упражнявана от смесителя върху частиците, допринася за стабилното състояние на материала.

Различните процеси на обработка и контрол упражняват различни сили върху материала и суровините, което ще доведе до еднородност на частиците. Специално за проводимия агент на сажди, променливата интензивност на напрежението има много добър ефект върху електронната проводимост, капацитета на батерията и плътността на тока на полюсната част. Голямо влияние, така че е много необходимо да се разбере състоянието на етапа на смесване на материала в процеса на приготвяне на суспензията.