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鋰電池電極漿料混合分散工藝是鋰電池生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，在正負(fù)極漿料中，顆粒狀活性物質(zhì)的分散性和均勻性直接影響鋰離子在電池兩極間的運(yùn)動(dòng)。鋰電池電極漿料混合機(jī)，鋰電池復(fù)合材料高速混合機(jī)，鋰電池正極漿料混合機(jī)，鋰電池負(fù)極漿料混合機(jī)，鋰電池漿料混合分散工藝，鋰電池高剪切混合機(jī)，鋰電池漿料混合分散難點(diǎn)，管線式鋰電池漿料混合機(jī)，中試型鋰電池漿料混合機(jī)

 混合機(jī)作為材料加工*的設(shè)備，在材料加工領(lǐng)域和其他工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ诨旌蠙C(jī)的要求都非常嚴(yán)格。作為制劑過程中的重要一環(huán)，混合機(jī)也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)?；旌衔锏幕旌暇鶆虺潭仁呛饬炕旌蠙C(jī)性能好壞的主要技術(shù)指標(biāo)之一。通常用混合物中某組分含量的變異系數(shù)Cv值來衡量混合機(jī)混合性能的好壞。

混合的作用：促進(jìn)溶解、吸附、浸出、結(jié)晶、乳化、生物化學(xué)反應(yīng)、防止懸浮物沉淀及均勻加熱和冷卻等待。

影響混合的因素：顆粒的性質(zhì)、混合的工藝、混合機(jī)性能和混合方式

鋰電池漿料一般由電極活性材料、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑及分散劑分散均勻而成。漿料體系屬于典型的高粘稠固液兩相的懸浮液。

隨著現(xiàn)在科技的進(jìn)步，鋰電池漿料中對(duì)電極活性材料的粒徑的要求越來越高，有向納米粒徑方向發(fā)展的趨勢(shì)。而隨著粒徑的越來越小，在鋰電池漿料的混合分散過程中，漿料中的電極活性材料很容易形成二級(jí)團(tuán)聚體，從而使鋰電池漿料產(chǎn)生嚴(yán)重的團(tuán)聚現(xiàn)象，影響鋰電池的電化學(xué)性能。

在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝當(dāng)中，混合分散設(shè)備大多采用雙行星攪拌機(jī)，然而雙行星攪拌機(jī)會(huì)帶來兩個(gè)問題

②  米級(jí)超細(xì)粉體在制漿過程中極易形成團(tuán)聚體，而雙行星攪拌機(jī)無法將其分散。

②難以忍受的制漿時(shí)間(制漿時(shí)間過長(zhǎng)，約6-8小時(shí)，甚至十幾個(gè)小時(shí))

應(yīng)對(duì)這個(gè)棘手的問題，人們不斷的研究，zui終選擇采用高剪切混合機(jī)理來對(duì)電極活性物進(jìn)行分散，并形成了以下的解決方案：

 將傳統(tǒng)雙行星混合設(shè)備作為宏觀分散單元完成粉-液漿料的宏觀分散，而高剪切分散設(shè)備作為微觀分散單元，可以快速完成微觀上的超細(xì)分散，顯zhu提高了分散效率，將每批漿料8-10小時(shí)左右的工作周期縮短為4-5小時(shí)，提高了生產(chǎn)效率，大大減少了設(shè)備投入，并節(jié)約了成本。

上海依肯專業(yè)生產(chǎn)研發(fā)高剪切分散設(shè)備，依肯的高剪切分散設(shè)備轉(zhuǎn)速可高達(dá)14000rpm，分散效果ji佳。在鋰電行業(yè)有著充分的應(yīng)用，如“碳納米管的分散”“石墨烯的分散”，依肯公司都有著十足的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)。

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 IKN混合分散設(shè)備用于混合鋰電池漿料的優(yōu)點(diǎn)

1、縮短工藝時(shí)間。傳統(tǒng)方式需要數(shù)小時(shí)時(shí)間來分散漿料。如果使用IKN乳化研磨分散機(jī)，則可使粉體充分暴露于液體中，加速漿料混合工藝進(jìn)程。

2、減少材料成本。IKN混合分散設(shè)備可以使產(chǎn)品達(dá)到粘度，并盡量避免產(chǎn)品浪費(fèi)。與其他同類設(shè)備相比，采用IKN工業(yè)設(shè)備，可以節(jié)省33% 的原材料。

3、提高產(chǎn)品品質(zhì)。IKN混合機(jī)可以有效避免團(tuán)聚，提升產(chǎn)品品質(zhì)。
4、減少沉淀。IKN工業(yè)設(shè)備產(chǎn)生的高剪切力可以增大液體固體間的接觸面積，防止沉淀。

  從設(shè)備角度來分析，影響分散效果因素有以下幾點(diǎn)：

1.分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.分散頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、分散時(shí)間（可以看作同等電機(jī)，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設(shè)備的期限就不能再好了。）

線速度的計(jì)算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)   
               g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

轉(zhuǎn)子的線速率

在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm  

速率V=  3.14 X  D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM  /   60

 所以轉(zhuǎn)速和分散頭結(jié)構(gòu)是影響分散的一個(gè)zui重要因素，超高速分散均質(zhì)混合機(jī)的高轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的

分散是至少兩種不相容液體構(gòu)成熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，一種液體以球形單位分散在另一種液體中，所以分散越穩(wěn)定分散效果越好。

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guo內(nèi)混合機(jī)的結(jié)構(gòu)大都都是直聯(lián)電機(jī)，混合機(jī)的主軸和電機(jī)直連，電機(jī)就決定了主軸的轉(zhuǎn)速。而進(jìn)口混合機(jī)采用分體式結(jié)構(gòu)，通過皮帶進(jìn)行變速，guo產(chǎn)設(shè)備由于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)缺失、機(jī)械密封技術(shù)的不足的原因，以及改進(jìn)后成本大幅度的提高問題，一直無法實(shí)現(xiàn)高速混合機(jī)的自主研發(fā)和生產(chǎn)。以致于guo內(nèi)混合機(jī)的轉(zhuǎn)速zui多只能是3000rpm。

國(guó)內(nèi)設(shè)備轉(zhuǎn)速提不上去的原因：

1、guo內(nèi)混合機(jī)大多為臥式直聯(lián)設(shè)備，這就決定了他們的轉(zhuǎn)速只能達(dá)到2910轉(zhuǎn)；

2、機(jī)械密封的設(shè)計(jì)，guo內(nèi)設(shè)備的機(jī)械密封無法承受高轉(zhuǎn)速帶來的熱量和影響。

上海IKN納米混合機(jī)的優(yōu)勢(shì)：

1、分體式結(jié)構(gòu)可以通過皮帶增速

2、采用雙端面機(jī)械密封，設(shè)備可以承受高轉(zhuǎn)速的運(yùn)行。

3、上海依肯自主研發(fā)的分體式三級(jí)混合機(jī)，具有高轉(zhuǎn)速，低能耗，低噪音，高壽命等優(yōu)勢(shì)。

經(jīng)過IKN研發(fā)部全體員工的不懈努力，終于解決了IKN三級(jí)分體式混合機(jī)的提速問題。市場(chǎng)上一般使用的混合機(jī)，由于定轉(zhuǎn)子精度以及機(jī)械密封原因，轉(zhuǎn)速只能達(dá)到2910轉(zhuǎn)，而IKN研發(fā)的三級(jí)分體式混合機(jī)將轉(zhuǎn)速提高大了9000轉(zhuǎn)，zui高轉(zhuǎn)速可達(dá)21000轉(zhuǎn)，從而更好的解決了市場(chǎng)的需求。

ERS2000系列產(chǎn)品與傳統(tǒng)的設(shè)備對(duì)比

1、傳統(tǒng)設(shè)備需要8小時(shí)的分散過程，ERS2000設(shè)備1小時(shí)就可以完成，更加高效、節(jié)能。

2、傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶有分散功能的每分鐘轉(zhuǎn)速也在1500轉(zhuǎn)之內(nèi)，而ERS2000系列每分鐘轉(zhuǎn)速可達(dá)到9000-14000轉(zhuǎn)，更加快速。超高的線速度產(chǎn)生的剪切力，使物料瞬間細(xì)化分散，從而獲得更高品質(zhì)的產(chǎn)品。

IKN超高速混合機(jī)與同類設(shè)備的對(duì)比：

1、發(fā)熱問題。

同類設(shè)備在加工過程中，高粘物料進(jìn)入腔體后，因背壓力大而輸送效果差，導(dǎo)致物料在設(shè)備腔體中停留時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致嚴(yán)重發(fā)熱。ERS2000系列設(shè)備在確保效果的基礎(chǔ)上，減小了背壓阻力，提高了輸送能力，減少了停留時(shí)間，降低了物料發(fā)熱的狀況。

2、多層多向剪切分散。

同類設(shè)備定、轉(zhuǎn)子等部件結(jié)構(gòu)單一，多級(jí)多層的結(jié)構(gòu)只是單純的重復(fù)性加工，相同的齒槽結(jié)構(gòu)易發(fā)生物料未經(jīng)分散便通過工作腔的短路現(xiàn)象。ERS2000系列定、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)采用多層多向剪切的概念，裝配式結(jié)構(gòu)使物料得到不同方向的剪切分散，杜絕短路現(xiàn)象，超細(xì)分散更加*。

對(duì)于物料的研磨、粉碎、混合處理中，高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得穩(wěn)定、均勻的超細(xì)乳液/混懸液是至關(guān)重要的。

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