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鋰離子電池的制造涉及許多步驟,，包括正極和負(fù)極漿料的制備和涂覆,。各個(gè)組分適當(dāng)?shù)幕旌弦约熬鶆虻耐坎脊に囀谦@得高容量和長(zhǎng)循環(huán)壽命電池的必要條件,。
傳統(tǒng)電池漿料的混合和分散主要使用批次行星混合器。這類設(shè)備存在混合與分散效果受限,，工藝時(shí)間長(zhǎng),，批次間差異較大，擴(kuò)展放大困難等問題。
電池漿料的連續(xù)化雙螺桿混合是一種可替代批次行星混合器的緊湊節(jié)能方案,，其具有以下優(yōu)勢(shì):
更好的分布和分散混合效果
雙螺桿擠出機(jī)作用在材料上的強(qiáng)剪切力能降低電池漿料的溶劑含量,，從通常的45%降至15%甚至更低,。
容積與面積之比在放大時(shí)的變化比批次混合器更小,，具有從實(shí)驗(yàn)室到生產(chǎn)的良好可擴(kuò)展性。
平行雙螺桿擠出機(jī)的工作原理
Thermo Scientific™ Energy 11雙螺桿擠出機(jī),，擁有可靈活添加固體和液體的全開口與水平分離式機(jī)筒,，八個(gè)精準(zhǔn)的溫控區(qū)，以及可更換的口模,。針對(duì)電池應(yīng)用的特殊要求,，所有產(chǎn)品接觸部件均由CPM®鋼制成，從而降低了最終產(chǎn)品的金屬磨損風(fēng)險(xiǎn),。整個(gè)擠出機(jī)的進(jìn)料口,、機(jī)筒、螺桿和口模只需一個(gè)卡箍連接即可拆卸,。這種易于拆卸的方式可實(shí)現(xiàn)快速清潔,，并大大減少交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)。50g/h至5kg/h的產(chǎn)量,，滿足配方研發(fā)的基本需求,。由于幾何形狀相似，更大產(chǎn)量的工藝要求,，可直接擴(kuò)展到我們的大型擠出機(jī),。
Thermo Scientific™ Energy 11雙螺桿擠出機(jī)
Energy 11集成到手套箱中
Energy 11也可無縫集成到手套箱中，可在惰性氣氛下保護(hù)所涉及的敏感化學(xué)物質(zhì),。適用于加工干顆粒,、液態(tài)漿料、聚合物固態(tài)電解質(zhì),、純鋰負(fù)極,、電極隔膜和降低溶劑量的正極干法混合等等一系列材料。
Thermo Scientific™
Phenom™G2 臺(tái)式掃描電子顯微鏡
批次行星混合器與雙螺桿勻漿的漿料SEM對(duì)比圖
50%固含量,，不同轉(zhuǎn)速下雙螺桿勻漿的漿料SEM圖
制備出的電池漿料,，可以使用Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™流變儀，量化漿料的粘彈性能,。從而驗(yàn)證電池漿料中活性成分的適當(dāng)混合和均勻分布,；預(yù)測(cè)存儲(chǔ)和穩(wěn)定性；了解涂布過程中的流動(dòng)行為等,。
Thermo Scientific™ Haake™Mars流變儀
賽默飛以其豐富的產(chǎn)品線,，能為鋰電池漿料的加工流變學(xué)、連續(xù)化雙螺桿混合工藝、產(chǎn)品質(zhì)控提供綜合解決方案,。
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