Proses Persiapan Elektroda Basah
Mixer planet ganda digunakan sebagai peralatan persiapan bubur elektroda katoda. Pertama, siapkan lem polyvinylidene fluoride (PVDF). Gunakan tangki pencampur biasa untuk menuangkan NMP pelarut (N-methylpyrrolidone) dalam jumlah tertentu terlebih dahulu, tambahkan bubuk pengikat PVDF sesuai dengan kandungan padat yang dirancang, dan aduk selama 4 hingga 6 jam untuk mendapatkan lem PVDF. Lem PVDF adalah cairan tidak berwarna dan transparan dengan viskositas tertentu, dan kandungan padatnya dapat dikontrol antara 5 persen hingga 10 persen sesuai kebutuhan. Larutan lem yang telah disiapkan umumnya perlu divakum dan didiamkan lebih dari 12 jam untuk menghilangkan gelembung yang dihasilkan selama proses pengadukan. Kemudian sejumlah tertentu dikirim ke mixer persiapan bubur melalui pompa metering melalui pipa yang disegel. Tambahkan agen konduktif SP, dan mulai mixer berputar dan berputar pada saat yang bersamaan. Kecepatan revolusi diatur ke (25±5) r/min, kecepatan autorotation diatur ke (500±50) r/min, dan semprotan NMP dibantu, sehingga SP dengan kepadatan yang sangat ringan dapat sepenuhnya dicampur ke dalam lem PVDF. Waktu pengadukan adalah 1 jam.
Kedua, tambahkan bahan aktif elektroda katoda. Untuk memastikan bahwa bahan utama dan lem dapat secara efektif dan sepenuhnya tersebar, umumnya ditambahkan langkah demi langkah, yaitu 50 persen bahan utama (seperti NCM atau LFP, dll) ditambahkan terlebih dahulu. Atur kecepatan putaran (30±5) r/mnt dan kecepatan putaran (300±50) r/mnt, aduk selama 5 menit, lalu tambahkan 50 persen sisa bahan utama untuk membantu penyemprotan NMP yang tepat. Terus aduk dengan parameter di atas selama lebih dari 1,5 jam. Selama proses, kikis dayung seperlunya untuk mencegah bubuk yang menempel pada dayung tidak terinfiltrasi sepenuhnya karena sudut pembasahan yang besar dari antarmuka padat-cair.
Terakhir, semprotkan semua pelarut NMP yang tersisa ke dalam mixer, tingkatkan kecepatan pengadukan, kecepatan putaran (35±5) r/min, dan kecepatan putaran (800±50) r/min. Setelah mengaduk selama 10-30 menit, tingkatkan kecepatan putaran menjadi (1300±50) r/menit dan aduk selama 1,5 jam untuk menyelesaikan persiapan bubur. Bubur yang disiapkan perlu dipindahkan ke tangki transfer untuk perawatan penghilang busa vakum sebelum digunakan.
Proses Persiapan Elektroda Semi-Kering
Proses semi-kering juga disebut proses "menguleni", dan mixer planet ganda digunakan sebagai peralatan persiapan bubur. Adonan mengacu pada proses pengadukan mekanis untuk mencampur bahan kental dan plastik secara merata, termasuk dua proses dispersi dan pencampuran bahan. Proses ini sama dengan metode basah, dan juga perlu menyiapkan lem PVDF terlebih dahulu, dan metode pembuatan lemnya sama. Perbedaan utama adalah proses persiapan bubur.
Pertama, tambahkan semua bahan utama elektroda katoda (seperti NCM atau LFP, dll.) dan bahan konduktif SP ke mixer planet ganda, hanya nyalakan peralatan untuk revolusi, atur kecepatan pada (25±5) r/menit, dan aduk bubuk selama 30 menit.
Kedua, sesuai dengan efek pembasahan dari bahan utama, konten padat adonan yang sesuai dirancang dan dikontrol pada 68 persen hingga 72 persen. Menurut konten padat adonan yang dirancang, tambahkan lem PVDF dalam jumlah tertentu dan jumlah pelarut yang sesuai. Mempertimbangkan kapasitas peralatan dan mencegah peralatan dari kerusakan akibat operasi beban tinggi, mungkin tepat untuk melakukan pra-pengocok satu langkah, yaitu, atur dayung puntir untuk mundur, kecepatan putaran (10±2) r/menit, dan waktunya 15 menit. Setelah peralatan beradaptasi dengan keadaan pengadukan bubuk dan lem di dalam tangki, beralihlah ke langkah paling kritis dari proses ini—menguleni, atur kecepatan putaran ke (25±5) putaran/menit, dan waktu pengadukan menjadi 1 jam. Pada saat ini, bubur menyajikan keadaan tidak mengalir dengan viskositas tinggi seperti pasta. Kemudian tambahkan lem yang tersisa dan pelarut NMP dalam jumlah yang sesuai, mulai mixer untuk membubarkan, atur kecepatan putaran pada (1200±50) r/min, pertahankan kecepatan putaran tidak berubah, dan aduk selama 1 jam.
Akhirnya, sesuai dengan kandungan padat yang dirancang oleh formula bubur, tambahkan pelarut NMP yang tersisa, lebih lanjut tingkatkan kecepatan dispersi menjadi (1350 ± 50) r/menit, pertahankan kecepatan revolusi konstan, dan lanjutkan pengadukan selama 1 jam untuk menyelesaikan persiapan bubur. Pindahkan bubur ke tangki transfer untuk perawatan penghilang busa vakum, dan tingkat vakum tidak melebihi -85 kPa.
Proses Persiapan Elektroda Kering
Dibandingkan dengan elektroda basah atau elektroda semi-kering, metode ini semakin menyederhanakan proses pulping dan semakin mempersingkat waktu proses. Elektroda kering menghilangkan proses persiapan lem, dan menggunakan metode pencampuran kering murni dan pengadukan awal untuk mencampur bubuk sebelum pembuatan pulp. Itu juga mengadopsi mixer planet ganda sebagai peralatan pulping.
Pertama, tambahkan 50 persen bahan utama elektroda katoda (seperti NCM atau LFP, dll.), bahan konduktif SP, pengikat PVDF, dan 50 persen bahan utama elektroda katoda ke dalam mixer secara berurutan. Pertahankan kecepatan putaran (5±1) r/min selama proses feeding. Setelah pengumpanan selesai, mulai pencampuran kering pra-pencampuran, atur kecepatan putaran untuk berjalan pada kecepatan mundur (7 ± 1) r / mnt, dan hentikan sementara dispersi rotasi. Setelah 5 menit, alihkan ke pengadukan kering normal, atur kecepatan putar (13±1) r/menit, kecepatan putar (400±2) putaran/menit, dan aduk selama 0,5 jam. Penting untuk memastikan bahwa pencampuran kering dapat sepenuhnya mencampur bahan utama elektroda katoda, bahan konduktif SP dan bubuk pengikat PVDF, untuk menghindari ketidakmampuan untuk mendapatkan bubur stabil akhir setelah menambahkan pelarut pada langkah berikutnya.
Kedua, semprotkan bubuk yang tersebar merata dengan pelarut NMP, tambahkan pelarut NMP pada langkah pertama, rancang konten padat yang sesuai dengan kapasitas peralatan dan lihat efek langkah pengadukan semi-kering, dan umumnya kendalikan sekitar 70 persen. Langkah pembasahan untuk memasukkan bubuk terutama didasarkan pada pengadukan putaran, dan kecepatan putaran diatur pada (15 ± 5) putaran / menit, ditambah dengan putaran (150 ± 2) putaran / menit, pengadukan selama 1,5 jam. Saat ini, bubur dalam keadaan cair kental dengan viskositas tinggi. Tambahkan sisa pelarut NMP, encerkan dan aduk selama 10-15 menit. Kecepatan revolusi tetap tidak berubah, dan kecepatan rotasi meningkat menjadi (500±5) r/min. Jika perlu, nanotube karbon lem konduktif (CNT) dapat ditambahkan sebelum penyemprotan NMP pada langkah ini.
Terakhir, masukkan langkah pengurangan viskositas dispersi berkecepatan tinggi. Pertahankan kecepatan revolusi (15±5) r/min tidak berubah, dan tingkatkan kecepatan rotasi ke (1200±50) r/min. Setelah pengadukan selama 2 jam, kurangi kecepatan dan aduk perlahan (kecepatan putaran (10±1) r/menit, kecepatan putaran (200±5) putaran/menit) untuk mendinginkan dan menyelesaikan persiapan bubur.
Proses Persiapan Elektroda Infiltrasi Pelarut
Mengintegrasikan proses kering dan basah, bubur disiapkan dengan cara "proses basah tanpa lem". Apakah itu dilihat dari perspektif penyederhanaan proses atau waktu proses, itu memiliki keuntungan yang jelas. Penting untuk mempertimbangkan stabilitas bubur akhir.
Pertama, sejumlah pelarut NMP, 50 persen bahan utama elektroda katoda (seperti NCM atau LFP), bahan konduktif SP, dan 50 persen bahan utama elektroda katoda ditambahkan secara berurutan ke mixer planet ganda sesuai dengan kandungan padat 70 persen. Tambahkan lem konduktif CNT jika perlu. Selama proses feeding, kecepatan revolusi dipertahankan pada (5±2) r/min. Setelah pengumpanan selesai, kecepatan putaran secara bertahap dinaikkan menjadi (15 ± 2) r / menit, dan pengadukan awal dilakukan selama 5 menit.
Kedua, langsung masuk ke langkah dispersi kecepatan tinggi, kecepatan revolusi (25±5) r/min, kecepatan dispersi (1350±50) r/min, aduk selama 1,5 jam, dan pertahankan tingkat vakum tidak melebihi -80 kPa.
Terakhir, masukkan bubuk PVDF, semprotkan dan tambahkan sisa pelarut NMP, dan jika perlu tambahkan lem konduktif CNT. Pertahankan kecepatan putaran konstan, dan pertama-tama gunakan kecepatan putaran 900 r/mnt untuk mengaduk selama 5-10 mnt. Setelah selesai, masukkan langkah kedua dispersi kecepatan tinggi, tingkatkan kecepatan putaran menjadi (1350 ± 50) r / mnt, dan selesaikan persiapan bubur setelah 2 jam dispersi.
