د لیتیم آئن بیټرۍ تولید او تولید یوه پروسه ده چې د یو تخنیکي ګام سره نږدې تړلې ده. په ټوله کې، د لیتیم بیټرۍ تولید کې د الکترود تولید پروسه، د بیټرۍ د راټولولو پروسه او د وروستي مایع انجیکشن، پریچارج، جوړښت او د عمر پروسه شامله ده. د پروسې په دې دریو مرحلو کې، هره پروسه په څو مهمو پروسو ویشل کیدی شي، هر ګام به د بیټرۍ په وروستي فعالیت باندې خورا ښه اغیزه ولري.

د پروسې په مرحله کې، دا په پنځو پروسو ویشل کیدی شي: د پیسټ چمتو کول، د پیسټ کوټینګ، د رولر فشار، پرې کول او وچول. د بیټرۍ اسمبلۍ پروسې کې ، او د بیټرۍ مختلف مشخصاتو او ماډلونو سره سم ، تقریبا په باد ، شیل ، ویلډینګ او نورو پروسو ویشل شوي. د مایع انجیکشن په وروستي مرحله کې ، پشمول د مایع انجیکشن ، اخراج ، سیل کول ، پری ډکول ، تشکیل ، عمر او نور پروسې. د الیکټروډ تولید پروسه د ټول لیتیم بیټرۍ تولید اصلي مینځپانګه ده ، کوم چې د بیټرۍ الیکټرو کیمیکل فعالیت پورې اړه لري ، او د سلیري کیفیت خورا مهم دی.

یو، د سلیری اساسی تیوری

د لیتیم آئن بیټرۍ الیکټروډ سلیري یو ډول مایع دی چې معمولا په نیوټونین مایع او غیر نیوتونین مایع ویشل کیدی شي. د دوی په منځ کې، غیر نیوتونین مایع د ډیلټینسي پلاستيکي مایع، د وخت پورې تړلي غیر نیوټونیین مایع، سیډوپلاستیک مایع او د بینګم پلاستیک مایع ویشل کیدی شي. نیوټنین مایع یو ټیټ ویسکوسیټي مایع دی چې د فشار لاندې خرابیدل اسانه دي او د شییر فشار د خرابیدو نرخ سره متناسب دی. هغه مایع چې په هره نقطه کې د شییر فشار د شین د خرابوالي د اندازې یو خطي فعالیت دی. په طبیعت کې ډیری مایعات د نیوتونین مایع دي. ډیری خالص مایعات لکه اوبه او الکول، سپک تیل، ټیټ مالیکول مرکب محلولونه او د ټیټ سرعت جریان لرونکي ګازونه د نیوټونین مایع دي.

غیر نیوټنین مایع هغه مایع ته اشاره کوي چې د نیوټن تجربوي قانون د ویسکوسیت سره سمون نه خوري، دا د شییر فشار او د شین فشار د اندازې ترمنځ اړیکه خطي نه ده. غیر نیوتونین مایعات په پراخه کچه په ژوند، تولید او طبیعت کې موندل کیږي. د پولیمر متمرکز محلولونه او د پولیمر تعلیقونه عموما غیر نیوتونین مایعات دي. ډیری بیولوژیکي مایعات اوس د غیر نیوتونین مایعاتو په توګه تعریف شوي. غیر نیوتونین مایعات شامل دي وینه، لمف، او سیسټیک مایع، او همدارنګه “نیم مایع” لکه سایټوپلازم.

Electrode slurry is composed of a variety of raw materials with different specific gravity and particle size, and is mixed and dispersed in solid-liquid phase. The slurry formed is a non-Newtonian fluid. Lithium battery slurry can be divided into positive slurry and negative slurry two kinds, due to the slurry system (oily, water) different, its nature will vary. However, the following parameters can be used to determine the properties of slurry:

1. د slurry viscosity

Viscosity د مایع viscosity اندازه ده او د هغې د داخلي رګونو پدیده کې د مایع ځواک بیان دی. کله چې مایع جریان کوي، دا د خپلو مالیکولونو تر مینځ داخلي رقابت رامینځته کوي چې د مایع viscosity په نوم یادیږي. Viscosity د viscosity په واسطه څرګندیږي، کوم چې د مایع ملکیتونو پورې اړوند د مقاومت فکتور مشخص کولو لپاره کارول کیږي. Viscosity په متحرک viscosity او مشروط viscosity ویشل شوی.

Viscosity د موازي تختو یوه جوړه په توګه تعریف شوی، ساحه A، ډاکټر اپارټ، د مایع څخه ډک شوی. اوس په پورتنۍ پلیټ کې فشار F پلي کړئ ترڅو د سرعت بدلون DU تولید کړي. ځکه چې د مایع واسکوسیټي دا ځواک طبقه د پرت په واسطه لیږدوي، د مایع هر طبقه هم د هغې مطابق حرکت کوي، د سرعت د تدریجي du/ Dr، چې د شین نرخ په نوم یادیږي، د R’ لخوا استازیتوب کیږي. F/A د شین فشار په نوم یادیږي، د τ په توګه څرګند شوی. د شین نرخ او شین فشار ترمنځ اړیکه په لاندې ډول ده:

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

د نیوټون مایع د نیوټن فارمول سره مطابقت لري، ویسکوسیت یوازې د تودوخې پورې اړه لري، نه د شییر اندازه، τ د D سره متناسب دی.

غیر نیوتونین مایعات د نیوټن فارمول τ/D=f(D) سره سمون نه خوري. په ورکړل شوي τ/D کې viscosity ηa دی، چې د ظاهري ویسکوسیت په نوم یادیږي. د غیر نیوتونین مایعاتو ویسکوسیټي نه یوازې د تودوخې پورې اړه لري، بلکې د شین په اندازې، وخت، او د شین پتلو یا شین ضخامت پورې اړه لري.

2. د سلیری ملکیتونه

Slurry یو غیر نیوتونین مایع دی، کوم چې د جامد مایع مخلوط دی. د دې لپاره چې د لاندې کوټ کولو پروسې اړتیاوې پوره کړي، سلیري باید لاندې درې ځانګړتیاوې ولري:

① ښه مایع. مایعیت د slurry په حرکت کولو او په طبیعي ډول د جریان کولو اجازه ورکولو سره لیدل کیدی شي. ښه تسلسل، دوامداره بند او بند د ښه مایعیت معنی لري. مایعیت د سلری د جامد مینځپانګې او ویسکوسیټي پورې اړه لري ،

(2) سطحي کول. د سلیری نرموالی د پوښ په فلیټ او انډولتیا اغیزه کوي.

③ ريولوژي. Rheology په جریان کې د slurry deformation ځانګړتیاوو ته اشاره کوي، او د هغې ځانګړتیاوې د قطبي شیټ کیفیت اغیزه کوي.

3. د سلیري توزیع بنسټ

د لیتیم آئن بیټرۍ الیکټروډ تولید ، د چپکونکي په واسطه کیتوډ پیسټ ، چلونکي اجنټ ، د کیتوډ موادو ترکیب؛ منفي پیسټ د چپکونکي، ګرافیت پوډر او داسې نورو څخه جوړ شوی دی. د مثبت او منفي سلیري په چمتو کولو کې یو لړ تخنیکي پروسې شاملې دي، لکه د مایع او مایع، مایع او جامد موادو ترمنځ مخلوط کول، منحل او منحل کول، او پدې پروسه کې د تودوخې، ویسکوسیت او چاپیریال بدلونونو سره یوځای کیږي. د لیتیم آئن بیټرۍ سلیري مخلوط او توزیع پروسه د میکرو مخلوط پروسې او مایکرو توزیع پروسې کې ویشل کیدی شي ، کوم چې تل د لیتیم آئن بیټرۍ سلیري چمتو کولو ټولې پروسې سره وي. د سلیری چمتو کول عموما د لاندې مرحلو څخه تیریږي:

① وچ پوډر مخلوط. ذرات یو له بل سره د نقطو، نقطو، الوتکو او کرښو په بڼه اړیکه نیسي،

② Semi-dry mud kneading stage. At this stage, after the dry powder is mixed evenly, the binder liquid or solvent is added, and the raw material is wet and muddy. After the strong stirring of the mixer, the material is subjected to the shear and friction of mechanical force, and there will be internal friction between the particles. Under each force, the raw material particles tend to be highly dispersed. This stage has a very important effect on the size and viscosity of the finished slurry.

③ د ککړتیا او توزیع مرحله. د ګنډلو وروسته، محلول په ورو ورو اضافه شو ترڅو د سلیري ویسکوسیټي او جامد مینځپانګې تنظیم کړي. په دې مرحله کې، منتشر او مجموعه یوځای کیږي، او په پای کې ثبات ته رسیږي. په دې مرحله کې، د موادو توزیع په عمده توګه د میخانیکي ځواک، د پوډر او مایع تر منځ د رقابتي مقاومت، د تیز سرعت د خپریدو شین ځواک، او د سلیري او کانټینر دیوال تر مینځ د تاثیر تعامل لخوا اغیزمن کیږي.

انځور

د پارامترونو تحلیل چې د سلیري ملکیت اغیزه کوي

دا یو مهم شاخص دی چې د بیټرۍ تولید په پروسه کې د بیټرۍ ثبات ډاډمن کړي چې سلیري باید ښه ثبات ولري. د ګډ سلیري پای ته رسیدو سره، مخلوط بندیږي، سلیري به د تصفیې، فلوکولوشن او نورو پیښو څرګند شي، چې په پایله کې لوی ذرات رامینځته کیږي، کوم چې به په راتلونکو کوټ کولو او نورو پروسو باندې ډیره اغیزه ولري. د سلیري ثبات اصلي پیرامیټرونه د مایعیت، واسکاسی، جامد منځپانګې او کثافت دي.

1. د slurry viscosity

د الکترود پیسټ باثباته او مناسب ویسکوسیت د الکترود شیټ د پوښ کولو پروسې لپاره خورا مهم دی. واسکوسیټي ډیره لوړه یا ډیره ټیټه ده د قطبي ټوټې کوټ کولو لپاره مناسبه نه ده، د لوړ واسکوسیټي سره سلیري د اوریدلو لپاره اسانه نه وي او توزیع به یې ښه وي، مګر لوړ واسکاسیټي د سطح کولو اغیزې لپاره مناسب نه دی، د کوټ کولو لپاره مناسب نه دی؛ ویسکوسیټي ډیره ټیټه ده، واسکوسیټي ټیټه ده، که څه هم د سلیري جریان ښه دی، مګر وچول ستونزمن دي، د پوښ کولو د وچولو موثریت کموي، د کوټینګ درز کول، د سلیري ذرات راټولول، د سطحې کثافت ثبات ښه ندی.

هغه ستونزه چې ډیری وختونه زموږ د تولید په پروسه کې پیښیږي د ویسکوسیت بدلون دی، او دلته “بدلون” په فوري بدلون او جامد بدلون ویشل کیدی شي. انتقالي بدلون د ویسکوسیت ازموینې پروسې کې سخت بدلون ته اشاره کوي، او جامد بدلون د یوې مودې وروسته د ویسکوزیت بدلون ته اشاره کوي. واسکاسیټی له لوړ څخه ټیټ ته، له لوړ څخه ټیټ ته توپیر لري. په عموم کې، اصلي عوامل چې د سلیري ویسکوسیت اغیزه کوي د سلیري مخلوط سرعت، د وخت کنټرول، د اجزاو ترتیب، د چاپیریال تودوخې او رطوبت او داسې نور ډیری فکتورونه شتون لري، کله چې موږ د ویسکوزیت بدلون سره مخ شو باید دا څنګه تحلیل او حل کړو؟ د slurry viscosity په اصل کې د باندر لخوا ټاکل کیږي. تصور وکړئ چې د باندر پرته PVDF/CMC/SBR (FIG. 2, 3)، یا که باندونکی ژوندۍ ماده په ښه توګه سره یوځای نه کړي، ایا جامد ژوندی ماده او کنډکټیک ایجنټ به د یونیفورم پوښ سره غیر نیوټونین مایع جوړ کړي؟ مه کوه! له همدې امله، د slurry viscosity د بدلون لامل تحلیل او حل کولو لپاره، موږ باید د باندر او slurry خپریدو درجې له طبیعت څخه پیل کړو.

انځور

اينځر. 2. د PVDF مالیکولر جوړښت

انځور

شکل 3. د CMC مالیکولر فارمول

(1) د ویسکوسیت زیاتوالی

مختلف slurry سیستمونه د viscosity د بدلون مختلف مقررات لري. په اوس وخت کې، د اصلي سټراټیټ سلری سیسټم مثبت سلری PVDF/NMP غوړ سیسټم دی، او منفي سلری ګرافیت /CMC/SBR آبی سیسټم دی.

① د مثبت slurry viscosity د مودې وروسته زياتيږي. یو دلیل (د لنډ وخت ځای پرځای کول) دا دی چې د سلیري مخلوط سرعت خورا ګړندی دی ، باندر په بشپړ ډول منحل شوی نه دی ، او د PVDF پاؤډ د یوې مودې وروسته په بشپړ ډول منحل کیږي ، او واسکاسی ډیریږي. په عموم کې ، PVDF لږترلږه 3 ساعتونو ته اړتیا لري ترڅو په بشپړ ډول تحلیل شي ، پرته له دې چې د حرکت سرعت څومره ګړندی نشي کولی دا اغیزناک فاکتور بدل کړي ، تش په نامه “ګړندي ضایع کوي”. دوهم دلیل (اوږد وخت) دا دی چې د سلیري ولاړ کیدو په پروسه کې ، کولایډ د سولی حالت څخه جیل حالت ته بدلیږي. په دې وخت کې، که دا په ورو سرعت سره همغږي شي، نو د دې ویسکوسیت بحال کیدی شي. دریم لامل یې دا دی چې د کولایډ او ژوندیو موادو او کنډکټیو اجنټ ذرات ترمینځ یو ځانګړی جوړښت رامینځته شوی. دا حالت نه بدلیدونکی دی، او د slurry واسکاسیټی د زیاتوالي وروسته نشي بحال کیدی.

د منفي slurry viscosity زیاتیږي. د منفي slurry واسکعیت په عمده توګه د باندر د مالیکولر جوړښت له مینځه وړو له امله رامینځته کیږي ، او د سلیري واسکعیت د مالیکیول چین فریکچر اکسیډیشن وروسته ډیریږي. که چیرې مواد ډیر توزیع شي، د ذرې اندازه به ډیره کمه شي، او د سلیری ویسکوسییت به هم لوړ شي.

(2) واسکاسیټي کمیږي

① د مثبت slurry viscosity کمیږي. یو له دلیلونو څخه، چپکونکي کولایډ په کرکټر کې بدلون راولي. د بدلون لپاره ډیری لاملونه شتون لري لکه د سلری لیږد په وخت کې د قهوه قوه، د باندر لخوا د اوبو جذب کیفیت کې بدلون، ساختماني بدلون او د مخلوط په بهیر کې د ځان تخریب. دوهم لامل یې دا دی چې نا مساوي محرک او توزیع د دې لامل کیږي چې په سلیري کې د جامدو موادو پراخه ساحه تصفیه شي. دریم دلیل دا دی چې د حرکت کولو په بهیر کې، چپکونکي د قوي قیرین ځواک او د تجهیزاتو او ژوندیو موادو د رګونو سره مخ کیږي، او په لوړه تودوخه کې په ملکیتونو کې بدلون راځي، چې په پایله کې د ویسکوسیت کمښت دی.

د منفي سلیري واسکعیت کمیږي. یو لامل یې دا دی چې په CMC کې ناپاکۍ مخلوط شوي. په CMC کې ډیری ناپاکۍ د نه حل کیدونکي پولیمر رال دي. کله چې CMC د کلسیم او مګنیزیم سره مخلوط شي، نو د هغې ویسکوسیت به کم شي. دوهم لامل د سوډیم هایدروکسیمیتیل سیلولوز دی چې په عمده توګه د C/O ترکیب دی. د بانډ ځواک خورا ضعیف دی او په اسانۍ سره د شین ځواک لخوا ویجاړ شوی. کله چې د حرکت سرعت خورا ګړندی وي یا د حرکت وخت ډیر اوږد وي ، د CMC جوړښت ممکن ویجاړ شي. CMC په منفي سلیري کې د ضخامت او ثبات رول لوبوي، او د خامو موادو په خپریدو کې مهم رول لوبوي. یوځل چې جوړښت یې له مینځه ویسي، دا به حتماً د سلیري د تصفیې او د ویسکوسیت کمښت لامل شي. دریم دلیل د SBR باندر ویجاړول دي. په اصلي تولید کې، CMC او SBR معمولا د یوځای کار کولو لپاره غوره کیږي، او د دوی رولونه توپیر لري. SBR په عمده توګه د باندر رول لوبوي، مګر دا د اوږدمهاله محرک الندې د demulsification خطر لري، چې په پایله کې د بانډ ناکامۍ او د سلیري ویسکوسیت کمښت المل کیږي.

(3) ځانګړي شرایط (د جیلی شکل په وخت سره لوړ او ټیټ)

د مثبت پیسټ چمتو کولو په بهیر کې، پیسټ ځینې وختونه په جیلی بدلیږي. د دې لپاره دوه اصلي لاملونه شتون لري: لومړی، اوبه. د دې په پام کې نیولو سره چې د ژوندیو موادو د رطوبت جذب او د مخلوط کولو پروسې کې د رطوبت کنټرول ښه نه دی، د خامو موادو د رطوبت جذب یا د مخلوط چاپیریال رطوبت لوړ دی، په پایله کې د PVDF لخوا جیلی ته د اوبو جذب کول. دوهم، د سلری یا موادو pH ارزښت. څومره چې د pH ارزښت لوړ وي، د رطوبت کنټرول خورا سخت دی، په ځانګړې توګه د لوړ نکل لرونکي موادو لکه NCA او NCM811 مخلوط کول.

د slurry viscosity تغیر کوي، یو دلیل یې کیدای شي دا وي چې سلیري د ازموینې په بهیر کې په بشپړه توګه ثبات نلري، او د slurry viscosity د تودوخې لخوا خورا اغیزمن کیږي. په ځانګړي توګه وروسته له دې چې په لوړ سرعت سره توزیع شي، د سلری په داخلي تودوخې کې د تودوخې یو ټاکلی تدریجي شتون لري، او د مختلفو نمونو ویسکوسیت یو شان نه دی. دوهم لامل د سلیري ضعیف تحلیل دی ، ژوندی مواد ، باندر ، کنډکټیک اجنټ ښه توزیع نلري ، سلیري ښه مایعیت نلري ، د طبیعي سلری واسکاسیټي لوړه یا ټیټه ده.

2. د سلوری اندازه

وروسته له دې چې سلیري یوځای شي، دا اړینه ده چې د هغې د ذرې اندازه اندازه کړئ، او د ذرې اندازه اندازه کولو طریقه معمولا د سکریپر طریقه ده. د ذرې اندازه د سلری کیفیت ځانګړتیا لپاره یو مهم پیرامیټر دی. د ذرې اندازه د کوټینګ پروسې ، رول کولو پروسې او د بیټرۍ فعالیت باندې مهم اغیزه لري. په تیوریکي توګه، د سلیري اندازه کوچنۍ وي، ښه. کله چې د ذرې اندازه خورا لوی وي، د سلیري ثبات به اغیزمن شي، د سلیریشن، د سلیري ثبات ضعیف وي. د استخراج کوټینګ په پروسه کې به د بندولو مواد شتون ولري، قطب د پوټکي وروسته وچ شي، په پایله کې د قطب کیفیت ستونزې رامینځته کیږي. د لاندې رولینګ پروسې کې ، د خراب کوټینګ ساحه کې د غیر مساوي فشار له امله ، د قطب ماتیدو او ځایی مایکرو کریکونو رامینځته کول اسانه دي ، کوم چې به د سایکل چلولو فعالیت ، تناسب فعالیت او د بیټرۍ خوندیتوب فعالیت ته لوی زیان ورسوي.

Positive and negative active substances, adhesives, conductive agents and other main materials have different particle sizes and densities. In the process of stirring, there will be mixing, extrusion, friction, agglomeration and other different contact modes. In the stages of raw materials being gradually mixed, wetted by solvent, large material breaking and gradually tending to stability, there will be uneven material mixing, poor adhesive dissolution, serious agglomeration of fine particles, changes in adhesive properties and other conditions, which will lead to the generation of large particles.

یوځل چې موږ پوه شو چې څه شی د ذرات څرګندیدو لامل کیږي ، موږ اړتیا لرو دا ستونزې د مناسبو درملو سره حل کړو. لکه څنګه چې د وچو پوډر مخلوط کولو لپاره ، زه په شخصي توګه فکر کوم چې د مکسر سرعت د وچ پوډر مخلوط کولو درجې باندې لږ تاثیر لري ، مګر دوی کافي وخت ته اړتیا لري ترڅو د وچ پوډر مخلوط یووالي ډاډمن کړي. اوس ځینې جوړونکي د پوډر چپکونکي غوره کوي او ځینې د مایع محلول ښه چپکونکي غوره کوي، دوه مختلف چپکونکي مختلف پروسې ټاکي، د پوډر چپکونکي کارول د حل کولو لپاره ډیر وخت ته اړتیا لري، که نه نو په ناوخته کې به پړسوب، بیرته راګرځیدل، د ویسکوزیت بدلون، او نور ښکاري. د ښکلو ذراتو تر منځ راټولول ناگزیر دي، مګر موږ باید ډاډ ترلاسه کړو چې د موادو تر مینځ کافي رقابت شتون لري ترڅو د راټولولو ذرات د اخراج ، کرش کولو ، مخلوط کولو لپاره مناسب ښکاري. دا موږ ته اړتیا لري چې د سلیري مختلف مرحلو کې جامد مینځپانګه کنټرول کړو ، خورا ټیټ جامد مینځپانګه به د ذراتو ترمینځ د رګونو تحلیل اغیزه وکړي.

3. د slurry جامد مواد

د slurry جامد محتوا د slurry د ثبات سره نږدې تړاو لري، ورته پروسې او فورمول، د slurry جامد محتويات لوړ وي، د ویسکوزیت لوړ وي، او برعکس. په یو ټاکلی حد کې، د ویسکوسیت لوړوالی، د سلیری ثبات لوړ دی. کله چې موږ بیټرۍ ډیزاین کوو، موږ عموما د کور کور ضخامت د بیټرۍ له ظرفیت څخه د الیکټروډ شیټ ډیزاین ته کموو، نو د الیکټروډ شیټ ډیزاین یوازې د سطحې کثافت، د ژوندی موادو کثافت، ضخامت پورې اړه لري. او نور پیرامیټونه. د الیکټروډ شیټ پیرامیټونه د کوټر او رولر پریس لخوا تنظیم شوي ، او د سلیري جامد مینځپانګه پدې مستقیم اغیزه نلري. نو، ایا د سلری د جامد مینځپانګې کچه لږه ده؟

(1) جامد مینځپانګه د محرک موثریت او کوټینګ موثریت په ښه کولو کې ځانګړی اغیزه لري. هرڅومره چې جامد مینځپانګه لوړه وي ، د هڅولو وخت لنډ وي ، د محلول لږ مصرف ، د کوټینګ وچولو موثریت لوړ وي ، د وخت خوندي کول.

(2) The solid content has certain requirements for equipment. Slurry with high solid content has a higher loss to equipment, because the higher the solid content, the more serious the equipment wear.

(3) د لوړ جامد مینځپانګې سره سلری ډیر مستحکم دی. د ځینې سلیري ثبات ازموینې پایلې (لکه څنګه چې په لاندې شکل کې ښودل شوي) ښیي چې د TSI (د بې ثباتۍ شاخص) د 1.05 په دودیز محرک کې د 0.75 په پرتله د لوړ ویسکوسیټي محرک پروسې څخه لوړ دی، نو د سلیري ثبات د لوړ واسکاسیټي لخوا ترلاسه کیږي. د خړوبولو پروسه د هغه څخه غوره ده چې د دودیزو هڅولو پروسې لخوا ترلاسه کیږي. مګر د لوړ جامد مینځپانګې سره سلیري به د دې مایعیت هم اغیزه وکړي ، کوم چې د کوټینګ پروسې تجهیزاتو او تخنیکرانو لپاره خورا ننګونه ده.

انځور

(4) د لوړ جامد مینځپانګې سره سلری کولی شي د کوټینګونو ترمینځ ضخامت کم کړي او د بیټرۍ داخلي مقاومت کم کړي.

4. د نبض کثافت

د اندازې کثافت یو مهم پیرامیټر دی چې د اندازې ثبات منعکس کوي. د اندازې د خپریدو اغیز په مختلف پوستونو کې د اندازې کثافت ازموینې له لارې تایید کیدی شي. دا به تکرار نه شي، د پورتنۍ لنډیز له لارې، زه باور لرم چې موږ یو ښه الکترود پیسټ چمتو کوو.