Die Herstellungsmethode der Batteriekathodenaufschlämmung

Nasselektrodenvorbereitungsprozess

Als Kathodenelektrode wurde ein Doppelplanetenmischer verwendetAusrüstung zur Aufbereitung von Gülle. Bereiten Sie zunächst Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Kleber vor. Verwenden Sie einen gewöhnlichen Mischtank, um zuerst eine bestimmte Menge Lösungsmittel NMP (N-Methylpyrrolidon) einzufüllen, fügen Sie das Bindemittel PVDF-Pulver entsprechend dem vorgesehenen Feststoffgehalt hinzu und rühren Sie 4 bis 6 Stunden lang, um PVDF-Kleber zu erhalten. PVDF-Kleber ist eine farblose und transparente Flüssigkeit mit einer bestimmten Viskosität, und sein Feststoffgehalt kann je nach Bedarf zwischen 5 % und 10 % gesteuert werden. Die vorbereitete Leimlösung muss im Allgemeinen vakuumiert und länger als 12 Stunden stehen gelassen werden, um die beim Rührvorgang entstehenden Blasen zu beseitigen. Anschließend wird eine bestimmte Menge über eine Dosierpumpe über eine abgedichtete Rohrleitung dem Gülleaufbereitungsmischer zugeführt. Fügen Sie das Leitmittel SP hinzu und lassen Sie den Mischer gleichzeitig rotieren und rotieren. Die Drehzahl ist auf (25 ± 5) U/min eingestellt, die Autorotationsgeschwindigkeit ist auf (500 ± 50) U/min eingestellt und der NMP-Sprühvorgang wird unterstützt, so dass das extrem leichte SP vollständig eingemischt werden kann der PVDF-Kleber. Die Rührzeit beträgt 1 h.

Zum Schluss das gesamte restliche NMP-Lösungsmittel in den Mischer sprühen, die Rührgeschwindigkeit erhöhen, die Rotationsgeschwindigkeit beträgt (35 ± 5) U/min und die Drehzahl beträgt (800 ± 50) U/min. Nach 10-30-minütigem Rühren erhöhen Sie die Drehzahl auf (1300 ± 50) U/min und rühren 1,5 Stunden lang, um die Aufschlämmungsvorbereitung abzuschließen. Die vorbereitete Aufschlämmung muss vor der Verwendung zur Vakuum-Entschäumungsbehandlung in einen Transfertank überführt werden.

Halbtrockener Elektrodenvorbereitungsprozess

Fügen Sie zunächst alle Hauptmaterialien der Kathode-Elektrode (z. B. NCM oder LFP usw.) und das Leitmittel SP in den Doppelplanetenmischer ein, schalten Sie das Gerät nur für die Umdrehung ein und stellen Sie die Geschwindigkeit auf ein (25 ± 5) U/min und rühren Sie das Pulver 30 Minuten lang um.

Zweitens wird entsprechend der Benetzungswirkung des Hauptmaterials der entsprechende Knetfeststoffgehalt auf 68 % bis 72 % ausgelegt und gesteuert. Geben Sie je nach gewünschtem Knetfeststoffgehalt eine bestimmte Menge PVDF-Kleber und eine entsprechende Menge Lösungsmittel hinzu. Unter Berücksichtigung der Gerätekapazität und um zu verhindern, dass das Gerät durch Hochlastbetrieb beschädigt wird, kann es sinnvoll sein, ein einstufiges Vorkneten durchzuführen, d ) U/min und die Zeit beträgt 15 Minuten. Nachdem sich die Ausrüstung an den Rührzustand des Pulvers und Klebers im Tank angepasst hat, gehen Sie zum kritischsten Schritt dieses Prozesses über: dem Kneten. Stellen Sie die Drehzahl auf (25 ± 5) U/min und die Knetzeit auf 1 Stunde ein . Zu diesem Zeitpunkt weist die Aufschlämmung einen pastösen, hochviskosen, nicht fließenden Zustand auf. Geben Sie dann den restlichen Kleber und eine angemessene Menge NMP-Lösungsmittel hinzu, starten Sie den Mischer zum Dispergieren, stellen Sie die Rotationsgeschwindigkeit auf (1200 ± 50) U/min ein, lassen Sie die Rotationsgeschwindigkeit unverändert und rühren Sie 1 Stunde lang.

Abschließend fügen Sie entsprechend dem durch die Aufschlämmungsformel festgelegten Feststoffgehalt das restliche NMP-Lösungsmittel hinzu, erhöhen die Dispersionsgeschwindigkeit weiter auf (1350 ± 50) U/min, halten die Drehzahl konstant und rühren 1 Stunde lang weiter, um die Aufschlämmung zu vervollständigen Vorbereitung. Übertragen Sie die Aufschlämmung zur Vakuum-Entschäumungsbehandlung in einen Transfertank. Der Vakuumgrad darf -85 kPa nicht überschreiten.

Trockenelektrodenvorbereitungsprozess

Im Vergleich zur Nasselektrode oder Halbtrockenelektrode vereinfacht diese Methode den Aufschlussprozess weiter und verkürzt die Prozesszeit weiter. Bei der Trockenelektrode entfällt der Prozess der Leimvorbereitung und es wird die Methode des reinen Trockenmischens und Vorrührens verwendet, um das Pulver vor dem Aufschluss zu mischen. Es verwendet auch einen Doppelplanetenmischer als Aufschlussausrüstung.

Fügen Sie zunächst 50 % des Hauptmaterials der Kathodenelektrode (z. B. NCM oder LFP usw.), das Leitmittel SP, das Bindemittel PVDF und 50 % des Hauptmaterials der < hinzu 69KathodeGeben Sie die Elektrode nacheinander in den Mischer. Halten Sie während des Zuführvorgangs die Drehzahl (5 ± 1) U/min ein. Nachdem die Zufuhr abgeschlossen ist, beginnen Sie mit dem Trockenmischen und Vormischen, stellen Sie die Drehzahl auf die Rückwärtsgeschwindigkeit (7 ± 1) U/min ein und stoppen Sie vorübergehend die Rotationsdispersion. Wechseln Sie nach 5 Minuten zum normalen Trockenmischen, stellen Sie die Drehzahl (13 ± 1) U/min und die Rotationsgeschwindigkeit (400 ± 2) U/min ein und rühren Sie 0,5 Stunden lang. Es muss sichergestellt werden, dass beim Trockenmischen das Hauptmaterial der Kathoden-Elektrode, das Leitmittel SP und das Bindemittel PVDF-Pulver vollständig gemischt werden können, um zu vermeiden, dass nach der Zugabe die endgültige stabile Aufschlämmung nicht erhalten werden kann das Lösungsmittel im nächsten Schritt.

Zweitens das gleichmäßig dispergierte Pulver mit NMP-Lösungsmittel besprühen, im ersten Schritt NMP-Lösungsmittel hinzufügen, einen geeigneten Feststoffgehalt entsprechend der Gerätekapazität entwerfen und sich auf die Wirkung des halbtrockenen Knetschritts beziehen und ihn im Allgemeinen auf etwa 70 % kontrollieren . Der Benetzungsschritt beim Eingeben des Pulvers basiert hauptsächlich auf Rotationsrühren, und die Rotationsgeschwindigkeit wird auf (15 ± 5) U/min eingestellt, ergänzt durch (150 ± 2) U/min Rotation und Rühren für 1,5 Stunden. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Aufschlämmung in einem dickflüssigen Zustand mit hoher Viskosität. Das restliche NMP-Lösungsmittel hinzufügen, verdünnen und 10–15 Minuten rühren. Die Drehzahl bleibt unverändert und die Drehzahl steigt auf (500 ± 5) U/min. Bei Bedarf können in diesem Schritt vor dem NMP-Sprühen leitfähige Kleber-Kohlenstoff-Nanoröhrchen (CNTs) hinzugefügt werden.

Abschließend erfolgt der Schritt zur Reduzierung der Viskosität der Hochgeschwindigkeitsdispersion. Halten Sie die Drehzahl (15 ± 5) U/min unverändert und erhöhen Sie die Drehzahl auf (1200 ± 50) U/min. Nach 2 Stunden Rühren reduzieren Sie die Geschwindigkeit und rühren langsam (Umdrehungsgeschwindigkeit (10 ± 1) U/min, Rotationsgeschwindigkeit (200 ± 5) U/min), um abzukühlen und die Aufschlämmungsvorbereitung abzuschließen.

Prozess zur Vorbereitung der Lösungsmittelinfiltrationselektrode

Durch die Integration von Trocken- und Nassverfahren wird die Aufschlämmung im Sinne eines „Nassverfahrens ohne Leim“ hergestellt. Unabhängig davon, ob es unter dem Gesichtspunkt der Prozessvereinfachung oder der Prozesszeit betrachtet wird, hat es offensichtliche Vorteile. Es ist wichtig, die Stabilität der endgültigen Aufschlämmung zu berücksichtigen.

Zuerst eine bestimmte Menge NMP-Lösungsmittel, 50 % des Hauptmaterials der Kathodenelektrode (z. B. NCM oder LFP), Leitmittel SP und 50 % des Hauptmaterials der KathodeJe nach Feststoffgehalt von 70 % werden nacheinander dem Doppelplanetenmischer 1,5-Liter-Elektrode zugegeben. Fügen Sie bei Bedarf leitfähige Kleber-CNTs hinzu. Während des Zuführvorgangs wurde die Drehzahl auf (5 ± 2) U/min gehalten. Nach Abschluss der Zufuhr wurde die Drehzahl schrittweise auf (15 ± 2) U/min erhöht und 5 Minuten lang vorgerührt.

Zweitens gehen Sie direkt in den Schritt der Hochgeschwindigkeitsdispersion, die Drehzahl beträgt (25 ± 5) U/min, die Dispersionsgeschwindigkeit beträgt (1350 ± 50) U/min, 1,5 Stunden lang rühren und den Vakuumgrad beibehalten nicht mehr als -80 kPa.

Zum Schluss PVDF-Pulver einfüllen, aufsprühen und das restliche NMP-Lösungsmittel hinzufügen, und bei Bedarf leitfähige Kleber-CNTs hinzufügen. Halten Sie die Drehzahl konstant und rühren Sie zunächst 5-10 Minuten lang mit einer Drehzahl von 900 U/min. Geben Sie nach Abschluss den zweiten Schritt der Hochgeschwindigkeitsdispergierung ein, erhöhen Sie die Rotationsgeschwindigkeit auf (1350 ± 50) U/min und schließen Sie die Aufschlämmungsvorbereitung nach 2 Stunden Dispergierung ab.