Pwodiksyon ak fabrike batri ityòm ion se yon pwosesis ki konekte byen ak yon etap teknolojik. An jeneral, pwodiksyon an nan batri ityòm gen ladan pwosesis fabrikasyon elektwòd, pwosesis asanble batri ak piki likid final la, prechaj, fòmasyon ak pwosesis aje. Nan twa etap sa yo nan pwosesis la, chak pwosesis ka divize an plizyè pwosesis kle, chak etap pral gen yon gwo enpak sou pèfòmans final la nan batri a.

Nan etap pwosesis la, li ka divize an senk pwosesis: preparasyon keratin, kouch keratin, peze roulo, koupe ak siye. Nan pwosesis la asanble batri, ak selon espesifikasyon yo diferan batri ak modèl, apeprè divize an likidasyon, koki, soude ak lòt pwosesis. Nan etap final la nan piki likid, ki gen ladan piki likid, tiyo echapman, sele, preranpli, fòmasyon, aje ak lòt pwosesis. Pwosesis fabrikasyon elektwòd la se kontni debaz nan fabrikasyon batri ityòm antye, ki gen rapò ak pèfòmans elektwochimik batri a, ak bon jan kalite a nan sispansyon se patikilyèman enpòtan.

Youn, teyori debaz la nan sispansyon

Lityòm ion batri elektwòd sispansyon se yon kalite likid, anjeneral yo ka divize an likid Newtonian ak likid ki pa Newtonian. Nan mitan yo, likid ki pa Newtonian ka divize an likid plastik dilatancy, likid ki pa Newtonyen depandan tan, likid pseudoplastic ak likid plastik bingham. Newtonian likid se yon likid viskozite ki ba ki fasil pou defòme anba estrès ak estrès taye taye pwopòsyonèl ak pousantaj deformation. Likid kote estrès taye nan nenpòt ki pwen se yon fonksyon lineyè pousantaj deformation taye. Anpil likid nan lanati yo se likid Newtonian. Pifò likid pi tankou dlo ak alkòl, lwil limyè, solisyon konpoze molekilè ki ba ak gaz ki ap koule tankou dlo ki ba-vitès yo se likid Newtonyen.

Likid ki pa Newtonyen refere a likid ki pa satisfè lwa eksperimantal Newton nan viskozite, se sa ki, relasyon ki genyen ant estrès taye ak pousantaj deformasyon taye pa lineyè. Likid ki pa Newtonyen yo lajman jwenn nan lavi, pwodiksyon ak lanati. Polymers konsantre solisyon ak sispansyon polymères yo jeneralman likid ki pa Newtonian. Pifò likid byolojik yo defini kounye a kòm likid ki pa Newtonian. Likid ki pa newtonyen yo enkli san, lenfatik, ak likid sistik, osi byen ke “semi-likid” tankou sitoplasm.

Sispansyon elektwòd konpoze de yon varyete de matyè premyè ak diferan gravite espesifik ak gwosè patikil, epi li melanje ak dispèse nan faz solid-likid. Sispansyon ki fòme a se yon likid ki pa Newtonian. Sispansyon batri ityòm ka divize an sispansyon pozitif ak sispansyon negatif de kalite, akòz sistèm nan sispansyon (lwil, dlo) diferan, nati li yo pral varye. Sepandan, paramèt sa yo ka itilize pou detèmine pwopriyete sispansyon:

1. Viskozite nan sispansyon

Viskozite se yon mezi viskozite likid ak yon ekspresyon fòs likid sou fenomèn friksyon entèn li yo. Lè likid koule, li pwodui friksyon entèn ant molekil li yo, ki rele viskozite likid. Viskozite eksprime pa viskozite, ki itilize pou karakterize faktè rezistans ki gen rapò ak pwopriyete likid. Viskozite divize an viskozite dinamik ak viskozite kondisyonèl.

Viskozite defini kòm yon pè plak paralèl, zòn A, Dr Apa, plen ak A likid. Koulye a, aplike yon poussée F nan plak anwo a pou pwodwi yon chanjman vitès DU. Paske viskozite likid la transfere kouch fòs sa a pa kouch, chak kouch likid tou deplase kòmsadwa, fòme yon gradyan vitès du/ Dr, ki rele pousantaj taye, reprezante pa R ‘. F/A yo rele estrès taye, ki eksprime kòm τ. Relasyon ki genyen ant pousantaj taye ak estrès taye se jan sa a:

(F/A) = eta (du/Dr)

Likid Newtonyen konfòm ak fòmil Newton an, viskozite sèlman ki gen rapò ak tanperati a, pa to taye, τ se pwopòsyonèl ak D.

Likid ki pa newtonyen yo pa konfòme ak fòmil Newton an τ/D=f(D). Viskozite nan yon τ/D bay se ηa, ki rele viskozite aparan. Viskozite likid ki pa Newtonyen depann pa sèlman sou tanperati, men tou, sou vitès taye, tan, ak taye eklèsi oswa taye epesman.

2. Pwopriyete lisier

Lisier se yon likid ki pa Newtonian, ki se yon melanj solid-likid. Yo nan lòd yo satisfè kondisyon ki nan pwosesis kouch ki vin apre, lisier bezwen gen twa karakteristik sa yo:

① Bon lajan likid sikile. Ou ka obsève likidite lè w ajite sispansyon an epi pèmèt li koule natirèlman. Bon kontinwite, kontinyèl koupe ak koupe vle di bon likidite. Likidite gen rapò ak kontni solid ak viskozite sispansyon,

(2) nivelman. Lis nan sispansyon an afekte plat la ak egalite nan kouch la.

③ Reoloji. Rheology refere a karakteristik deformation nan sispansyon nan koule, ak pwopriyete li yo afekte bon jan kalite a nan fèy poto.

3. fondasyon dispèsyon sispansyon

Lityòm ion batri elektwòd fabrikasyon, keratin katod pa adezif, ajan konduktif, konpozisyon materyèl katod; Paste negatif la konpoze de adezif, poud grafit ak sou sa. Preparasyon an nan sispansyon pozitif ak negatif gen ladan yon seri de pwosesis teknolojik, tankou melanje, dissolve ak dispèse ant likid ak likid, likid ak solid materyèl, epi li se akonpaye pa chanjman nan tanperati, viskozite ak anviwònman nan pwosesis sa a. Pwosesis melanje ak dispèsyon nan sispansyon batri ityòm ion ka divize an pwosesis melanje macro ak pwosesis dispèsyon mikwo, ki toujou akonpaye pa pwosesis la tout antye nan preparasyon lisier batri ityòm ion. Preparasyon sispansyon an jeneralman ale nan etap sa yo:

① Poud sèk melanje. Patikil yo kontakte youn ak lòt sou fòm pwen, pwen, plan, ak liy,

② Semi-sèk labou kneading etap. Nan etap sa a, apre yo fin melanje poud sèk la respire, yo ajoute likid lyan an oswa sòlvan, ak matyè premyè a mouye ak labou. Apre brase fò nan mixer a, materyèl la sibi taye ak friksyon nan fòs mekanik, epi pral gen friksyon entèn ant patikil yo. Anba chak fòs, patikil matyè premyè yo gen tandans yo trè gaye. Etap sa a gen yon efè trè enpòtan sou gwosè a ak viskozite nan sispansyon an fini.

③ Etap dilusyon ak dispèsyon. Apre matrisyon, yo te ajoute sòlvan tou dousman pou ajiste viskozite lisier ak kontni solid. Nan etap sa a, dispèsyon ak aglomerasyon coexist, epi finalman rive nan estabilite. Nan etap sa a, dispèsyon materyèl yo afekte sitou pa fòs mekanik, rezistans friksyon ant poud ak likid, fòs taye dispèsyon gwo vitès, ak entèraksyon enpak ant sispansyon ak miray veso a.

Foto a

Analiz de paramèt ki afekte pwopriyete sispansyon

Li se yon endèks enpòtan asire konsistans nan batri a nan pwosesis la nan pwodiksyon batri ke sispansyon an ta dwe gen bon estabilite. Avèk fen sispansyon an konbine, melanje sispann, lisier ap parèt règleman, flokulasyon ak lòt fenomèn, sa ki lakòz gwo patikil, ki pral gen yon pi gwo enpak sou kouch ki vin apre a ak lòt pwosesis. Paramèt prensipal yo nan estabilite sispansyon yo se likidite, viskozite, kontni solid ak dansite.

1. Viskozite nan sispansyon

Viskozite ki estab ak apwopriye nan keratin elektwòd trè enpòtan nan pwosesis la kouch nan fèy elektwòd. Viskozite a twò wo oswa twò ba se pa fezab nan kouch moso polè, sispansyon an ak gwo viskozite se pa fasil presipite ak dispèsyon an pral pi bon, men viskozite a segondè se pa fezab nan efè nivelman, se pa fezab nan kouch; Viskozite twò ba se pa bon, viskozite se ba, byenke koule nan sispansyon se yon bon bagay, men li difisil a sèk, diminye efikasite nan siye nan kouch, kouch fann, aglomerasyon patikil lisier, konsistans dansite sifas se pa bon.

Pwoblèm nan ki souvan rive nan pwosesis pwodiksyon nou an se chanjman nan viskozite, ak “chanjman” isit la ka divize an chanjman enstantane ak chanjman estatik. Chanjman pasajè refere a chanjman radikal nan pwosesis tès viskozite a, ak chanjman estatik refere a chanjman viskozite apre yon peryòd de tan. Viskozite a varye de wo a ba, soti nan wo a ba. Anjeneral pale, faktè prensipal yo ki afekte viskozite sispansyon yo se vitès la nan melanje sispansyon, kontwòl tan, lòd engredyan, tanperati anviwònman an ak imidite, elatriye Gen anpil faktè, lè nou rankontre chanjman viskozite yo ta dwe ki jan yo analize ak rezoud li? Viskozite nan sispansyon esansyèlman detèmine pa lyan an. Imajine ke san lyan PVDF/CMC/SBR a (FIG. 2, 3), oswa si lyan an pa byen konbine matyè vivan an byen, èske matyè vivan solid la ak ajan konduktif la fòme yon likid ki pa Newtonyen ak kouch inifòm? pa fè sa! Se poutèt sa, analize ak rezoud rezon ki fè yo nan chanjman viskozite lisier, nou ta dwe kòmanse soti nan nati a nan lyan ak degre dispèsyon lisier.

Foto a

FIG. 2. Estrikti molekilè PVDF

Foto a

Figi 3. Fòmil molekilè CMC

(1) viskozite a ogmante

Diferan sistèm sispansyon gen diferan règ chanjman viskozite. Kounye a, sistèm sispansyon endikap la se sistèm sispansyon pozitif PVDF / NMP lwil, ak sispansyon negatif se sistèm akeuz grafit / CMC / SBR.

① Viskozite nan sispansyon pozitif ogmante apre yon peryòd de tan. Youn nan rezon (plasman tan kout) se ke vitès la melanje sispansyon twò vit, lyan an pa konplètman fonn, ak poud PVDF la konplètman fonn apre yon peryòd de tan, ak viskozite a ogmante. Anjeneral pale, PVDF bezwen omwen 3 èdtan pou konplètman fonn, kèlkeswa jan vitès la vibran pa ka chanje faktè sa a enfliyanman, sa yo rele “prese fè fatra”. Dezyèm rezon an (tan ki long) se ke nan pwosesis la nan sispansyon kanpe, koloyid la chanje soti nan eta a sol nan eta a jèl. Nan moman sa a, si li homogenized nan yon vitès dousman, viskozite li yo ka retabli. Twazyèm rezon an se ke yon estrikti espesyal fòme ant koloyid ak materyèl k ap viv ak patikil ajan konduktif. Eta sa a irevokabl, epi viskozite sispansyon an pa ka retabli apre ogmante.

Viskozite nan sispansyon negatif la ogmante. Viskozite nan sispansyon negatif la sitou ki te koze pa destriksyon estrikti molekilè nan lyan an, ak viskozite nan sispansyon an ogmante apre oksidasyon nan ka zo kase nan chèn molekilè. Si materyèl la gaye twòp, gwosè patikil la ap redwi anpil, epi viskozite sispansyon an ap ogmante tou.

(2) Viskozite a redwi

① Viskozite nan sispansyon pozitif diminye. Youn nan rezon ki fè yo, adezif koloyid chanjman nan karaktè. Gen anpil rezon pou chanjman an, tankou fòs taye fò pandan transfè lisier, chanjman kalitatif nan absòpsyon dlo pa lyan, chanjman estriktirèl ak degradasyon nan tèt li nan pwosesis la nan melanje. Dezyèm rezon an se ke vibran an inegal ak dispèsyon mennen nan règleman an gwo zòn nan materyèl solid nan sispansyon an. Twazyèm rezon an se ke nan pwosesis la nan brase, adezif la sibi fòs taye fò ak friksyon nan ekipman ak materyèl k ap viv, ak chanjman nan pwopriyete nan tanperati ki wo, sa ki lakòz yon diminisyon nan viskozite.

Viskozite sispansyon negatif la diminye. Youn nan rezon ki fè yo se ke gen enpurte melanje nan CMC. Pifò nan enpurte yo nan CMC yo se ensolubl résine polymère. Lè CMC se miscible ak kalsyòm ak mayezyòm, viskozite li yo pral redwi. Dezyèm rezon an se sodyòm hydroxymethyl cellulose, ki se sitou konbinezon C/O. Fòs kosyon an trè fèb ak fasil detwi pa fòs taye. Lè vitès la vibran twò vit oswa tan an vibran twò lontan, estrikti nan CMC ka detwi. CMC jwe yon wòl epesman ak estabilize nan sispansyon negatif la, epi li jwe yon wòl enpòtan nan dispèsyon matyè premyè. Yon fwa estrikti li yo detwi, li pral inevitableman lakòz règleman sispansyon ak rediksyon viskozite. Twazyèm rezon an se destriksyon SBR lyan. Nan pwodiksyon aktyèl la, yo anjeneral chwazi CMC ak SBR pou travay ansanm, epi wòl yo diferan. SBR sitou jwe wòl nan lyan, men li se tendans demulsification anba brase alontèm, sa ki lakòz echèk kosyon ak rediksyon viskozite nan sispansyon.

(3) Sikonstans espesyal (ki gen fòm jele alè wo ak ba)

Nan pwosesis la nan prepare keratin pozitif, keratin nan pafwa vire nan jele. Gen de rezon prensipal pou sa: premye, dlo. Lè ou konsidere ke absòpsyon imidite nan sibstans k ap viv ak kontwòl imidite a nan pwosesis la melanje yo pa bon, absòpsyon nan imidite nan matyè premyè oswa imidite a nan anviwònman an melanje se wo, sa ki lakòz absòpsyon nan dlo pa PVDF nan jele. Dezyèmman, valè pH sispansyon oswa materyèl. Pi wo valè pH la se, kontwòl imidite a pi strik, espesyalman melanje materyèl nikèl segondè tankou NCA ak NCM811.

Viskozite nan sispansyon fluktue, youn nan rezon ki fè yo ka ke sispansyon an pa konplètman estabilize nan pwosesis tès la, ak viskozite nan sispansyon anpil afekte pa tanperati. Espesyalman apre yo fin gaye nan gwo vitès, gen yon sèten gradyan tanperati nan tanperati entèn nan sispansyon an, ak viskozite nan echantiyon diferan se pa menm bagay la. Dezyèm rezon an se pòv dispèsyon nan sispansyon, materyèl vivan, lyan, ajan konduktif se pa bon dispèsyon, lisier se pa bon likidite, viskozite lisier natirèl se wo oswa ba.

2. Gwosè sispansyon

Apre sispansyon an konbine, li nesesè pou mezire gwosè patikil li yo, ak metòd mezi gwosè patikil se nòmalman metòd grate. Gwosè patikil se yon paramèt enpòtan pou karakterize bon jan kalite sispansyon an. Gwosè patikil gen yon enfliyans enpòtan sou pwosesis kouch, pwosesis woule ak pèfòmans batri. Teyorikman, pi piti gwosè sispansyon an, pi bon an. Lè gwosè patikil la twò gwo, estabilite nan sispansyon pral afekte, sedimantasyon, konsistans lisier se pòv. Nan pwosesis la nan kouch ekstrizyon, pral gen materyèl bloke, poto sèk apre twou a, sa ki lakòz pwoblèm kalite poto. Nan pwosesis sa a woule, akòz estrès la inegal nan zòn nan kouch move, li fasil lakòz rupture poto ak lokal mikwo-fant, ki pral lakòz gwo mal nan pèfòmans nan monte bisiklèt, pèfòmans rapò ak pèfòmans sekirite nan batri a.

Sibstans aktif pozitif ak negatif, adhésifs, ajan konduktif ak lòt materyèl prensipal yo gen diferan gwosè patikil ak dansite. Nan pwosesis la nan brase, pral gen melanje, extrusion, friksyon, aglomerasyon ak lòt mòd kontak diferan. Nan etap yo nan matyè premyè yo te piti piti melanje, mouye pa sòlvan, gwo materyèl kraze ak piti piti tandans nan estabilite, pral gen melanje materyèl inegal, pòv disolisyon adezif, aglomerasyon grav nan patikil amann, chanjman nan pwopriyete adezif ak lòt kondisyon, ki pral mennen nan jenerasyon an nan patikil gwo.

Yon fwa nou konprann sa ki lakòz patikil yo parèt, nou bezwen adrese pwoblèm sa yo ak dwòg ki apwopriye yo. Kòm pou melanje nan poud sèk nan materyèl, mwen pèsonèlman panse ke vitès la mixer gen ti enfliyans sou degre nan melanje poud sèk, men yo bezwen ase tan asire inifòmite nan melanje poud sèk. Koulye a, gen kèk manifaktirè chwazi adezif poud ak kèk chwazi solisyon likid bon adezif, de adezif diferan detèmine pwosesis la diferan, itilize nan adezif poud bezwen yon tan ki pi long yo fonn, otreman nan fen a ap parèt anfle, detant, chanjman viskozite, elatriye. aglomerasyon ant patikil amann se inevitab, men nou ta dwe asire ke gen ase friksyon ant materyèl yo ki ap pèmèt patikil yo aglomerasyon parèt extrusion, kraze, fezab melanje. Sa a mande pou nou kontwole kontni an solid nan diferan etap nan sispansyon, twò ba kontni solid pral afekte dispèsyon nan friksyon ant patikil.

3. Solid kontni nan sispansyon

Kontni solid nan sispansyon an se pre relasyon ak estabilite nan sispansyon, menm pwosesis la ak fòmil, pi wo kontni an solid nan sispansyon, pi gwo a viskozite a, ak vis vèrsa. Nan yon seri sèten, pi wo viskozite a, pi wo estabilite nan sispansyon. Lè nou desine batri a, nou jeneralman dedwi epesè nwayo-nwayo a soti nan kapasite batri a nan desen an nan fèy elektwòd la, kidonk konsepsyon fèy elektwòd la sèlman ki gen rapò ak dansite sifas la, dansite matyè vivan, epesè. ak lòt paramèt. Paramèt yo nan fèy elektwòd yo ajiste pa coater ak laprès roulo, ak kontni an solid nan sispansyon pa gen okenn enfliyans dirèk sou li. Se konsa, nivo kontni solid nan lisier pwoblèm ti kras?

(1) Kontni solid gen yon sèten enfliyans sou amelyore efikasite nan brase ak efikasite kouch. Pi wo kontni an solid, pi kout tan an brase, mwens konsomasyon sòlvan, pi wo efikasite siye kouch, ekonomize tan.

(2) Kontni solid la gen sèten kondisyon pou ekipman. Sispansyon ki gen gwo kontni solid gen yon pèt ki pi wo nan ekipman, paske pi wo kontni an solid, pi grav la mete ekipman an.

(3) Sispansyon an ki gen gwo kontni solid pi estab. Rezilta tès estabilite kèk sispansyon (jan yo montre nan figi ki anba a) montre ke TSI (endèks enstabilite) nan 1.05 nan brase konvansyonèl yo pi wo pase sa yo ki nan 0.75 nan pwosesis vibran segondè-viskozite, kidonk estabilite nan lisier jwenn pa wo-viskozite. pwosesis brase se pi bon pase sa yo jwenn nan pwosesis brase konvansyonèl yo. Men, sispansyon an ak kontni segondè solid pral afekte tou likidite li yo, ki se trè difisil pou ekipman yo ak teknisyen nan pwosesis la kouch.

Foto a

(4) Sispansyon an ki gen gwo kontni solid ka diminye epesè ant kouch yo epi redwi rezistans entèn batri a.

4. Dansite kaka

Dansite gwosè a se yon paramèt enpòtan pou reflete konsistans gwosè a. Efè dispèsyon gwosè a ka verifye lè w teste dansite gwosè nan diferan pozisyon. Nan sa a pa pral repete, atravè rezime ki pi wo a, mwen kwè ke nou prepare yon keratin elektwòd bon.