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鋰電池負極石墨漿料分散機
詳細信息| 詢價留言是至少兩種互不相溶或者難以相溶且不發(fā)生化學反應(yīng)的物質(zhì)的混合過程。工業(yè)分散的目標是在連續(xù)相中實現(xiàn)“令人滿意的”精細分布。
人造石墨,顧名思義就是用人工方法制成的石墨。制造人造石墨的方法有很多種,常見的是,以主要原料是粉狀的優(yōu)質(zhì)煅燒石油焦,在其中加瀝青作為粘結(jié)劑,再加入少量其他輔料。各種原材料配合好以后,將其壓制成形,然后在2500~3000℃、非氧化性氣氛中處理,使之石墨化。
人造石墨漿料 :將焦炭等原料粉碎、球化后,將球化原料、導電性聚合物、粘結(jié)劑按照一定比例加入到裝有溶劑的攪拌釜中攪拌均勻,其中,導電性聚合物占總質(zhì)量的比例為0.5~5%,粘結(jié)劑占總質(zhì)量的比例為2~10%,脫溶劑后接著在800~1000℃非氧氣氛下純化2~10hr,然后在2500~3000℃高溫石墨化不小于24hr,制備得到表面包覆導電材料的人造石墨負極材料。
原料的物理性能
a. 石墨:非極性物質(zhì),易被非極性物質(zhì)污染,易在非極性物質(zhì)中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新團聚。一般粒徑 D50為 20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規(guī)則,主要有球形、片狀、纖維狀等。
b. 水性粘合劑(SBR):小分子線性鏈狀乳液,極易溶于水和極性溶劑。
c. 防沉淀劑(CMC):高分子化合物,易溶于水和極性溶劑。
d. 異丙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈,提高粘結(jié)強度。乙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強烈的消泡作用;易催化粘合劑線性交鏈,提高粘結(jié)強度。
e. 去離子水(或蒸餾水):稀釋劑,酌量添加,改變漿料的流動性。
(2) 原料的預(yù)處理
a. 石墨:經(jīng)過混合,使原料均勻化,提高一致性,然后在 300~400℃常壓烘烤,除去表面油性物質(zhì),提高與水性粘合劑的相容能力,修圓石墨表面棱角(有些材料為保持表面特性,不允許烘烤,否則效能降低)。
b. 水性粘合劑:適當稀釋,提高分散能力。
(3) 摻和、浸濕和分散:
a. 石墨與粘合劑溶液極性不同,不易分散。
b. 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕,再與粘合劑溶液混合。
c. 應(yīng)適當降低攪拌濃度,提高分散性。
d. 分散過程為減少極性物與非極性物距離,提高勢能或表面能,所以為吸熱反應(yīng),攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當升高攪拌溫度,使吸熱變得容易,同時提高流動性,降低分散難度。
e. 攪拌過程如加入真空脫氣過程,排除氣體,促進固-液吸附,效果更佳。
(4) 稀釋
加入溶劑將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。
鋰電池負極人造石墨漿料分散機
根據(jù)傳統(tǒng)工藝中的葉輪剪切/循環(huán)特性,可以把葉輪的作用分為兩大類,*類是對葉輪附近產(chǎn)生的剪切作用;第二類則是通過葉輪泵出的流量產(chǎn)生循環(huán)作用。漿體的進一步分散作用主要依靠葉輪的剪切作用,而葉輪的流量決定了葉輪的分散的能力。而在離葉輪端部較遠的區(qū)域,總會存在一層漿料始終停滯不動,這個區(qū)域也就是人們常說的“死區(qū)”,分散設(shè)備的工作區(qū)域越大,而且漿料黏度越高,“死區(qū)”的問題就越突出,就算采用不同的葉輪和結(jié)構(gòu),死區(qū)仍然難以避免,因此在鋰離子電池漿料的制備過程中,所制得的漿料產(chǎn)品就會出現(xiàn)混合分散不均勻、粉體顆粒與粘合劑接觸不均勻、易分層和發(fā)生硬性沉淀等一系列問題。
(2)在操作過程中雙行星攪拌也會遇到諸多問題:
1.批次分散工藝,混合分散時間長,能量消耗大。
2 電極粉末材料由行星攪拌器頂部加入,粉塵容易飛揚、漂浮。更重要的是粉末與液相混合極易發(fā)生團聚
3. 物料易殘留于行星攪拌器的罐蓋、罐壁及攪拌槳上,清洗操作困難。
4. 空氣易存留于分散混合罐,氣泡的產(chǎn)生影響分散效果。
5. 批次工藝致使量產(chǎn)受到限制,生產(chǎn)線占地面的大,維護成本高。
鋰電池負極人造石墨漿料分散機
高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ER2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERS2000超高速分散機。其剪切速率可以超過100.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達到40m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備。
影響分散乳化均質(zhì)結(jié)果的因素有以下幾點
1 分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
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,細齒,超細齒,約細齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機,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)
線速度的計算
剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。
– 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
超高速分散機的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切分散機。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉(zhuǎn)子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強,乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
超高速分散機是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設(shè)備的設(shè)備。當其中一種或者多種材料的細度達到微米數(shù)量級時,甚至納米級時,體系可被認為均質(zhì)。當外部能量輸入時,兩種物料重組成為均一相。高剪切均質(zhì)機由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應(yīng)帶來的強勁動能,使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,形成懸浮液(固/液),乳液(液體/液體)和泡沫(氣體/液體)。高剪切均質(zhì)機從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細的分散乳化,經(jīng)過高頻管線式高剪切分散均質(zhì)乳化機的循環(huán)往復,*終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
超高速分散機應(yīng)用于:
奶油
化妝品
牙膏
果汁
洗滌劑
漿糊
鹽溶液
催化劑
涂漆 、
聚合物乳化液
農(nóng)藥(除草劑 殺蟲劑)
超高速分散機特別應(yīng)用于:
疫苗、
細胞破碎
脂肪乳、
注射液
混懸注射液、
膠體溶液、
金屬氧化物懸浮液、
墨水
印刷涂料
色素混合等等混懸液
超高速分散機設(shè)備等級:化工級、衛(wèi)生I級、衛(wèi)生II級、無菌級
超高速分散機電機形式:普通馬達、變頻調(diào)速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、氣動馬達
超高速分散機電源選擇: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
超高速分散機材質(zhì):SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
超高速分散機表面處理:拋光、耐磨處理
超高速分散機進出口聯(lián)結(jié)形式:法蘭、螺口、夾箍
超高速分散機標準流量(H2O)
輸出轉(zhuǎn)速
標準線速度
馬達功率
進出口尺寸
型號
l/h
rpm
m/s
kW
ERX 2000/4
700
20000
66
2.2
DN25/DN15
ERX 2000/5
1,500
15,750
66
7.5
DN40 /DN 32
ERX 2000/10
5,000
10,950
66
22
DN50 / DN50
ERX 2000/20
10,000
7,300
66
37
DN80 /DN 65
ERX 2000/30
30,000
4,000
66
75
DN150 /DN 125
ERX 2000/50
50,000
3,000
66
160
DN200 /DN 150
1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測定數(shù)據(jù)。
2 處理量取決于物料的粘度,稠度和*終產(chǎn)品的要求。
3 參數(shù)內(nèi)的各種型號的流量主要取決于所配置的乳化頭的精密程度而定。
4 本表的數(shù)據(jù)因技術(shù)改動,定制而不同,正確的參數(shù)以提供的實物為準
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