Procés de preparació d'elèctrodes humits
Es va utilitzar un mesclador planetari doble com a equip de preparació de purins d'elèctrodes de càtode. Primer, prepareu cola de fluorur de polivinilidè (PVDF). Utilitzeu primer un dipòsit de mescla normal per abocar una certa quantitat de dissolvent NMP (N-metilpirrolidona), afegiu la pols de PVDF aglutinant segons el contingut sòlid dissenyat i remeneu durant 4 a 6 hores per obtenir cola PVDF. La cola PVDF és un líquid incolor i transparent amb una certa viscositat, i el seu contingut sòlid es pot controlar entre un 5 i un 10 per cent segons les necessitats. La solució de cola preparada generalment s'ha d'aspirar i deixar reposar durant més de 12 hores per tal d'eliminar les bombolles que es generen durant el procés d'agitació. A continuació, es lliura una certa quantitat al mesclador de preparació de purins mitjançant una bomba dosificadora a través d'una canonada segellada. Afegiu l'agent conductor SP i engegueu el mesclador perquè giri i giri alhora. La velocitat de revolució s'estableix en (25 ± 5) r/min, la velocitat d'autorotació s'estableix en (500 ± 50) r/min i l'esprai NMP està assistit, de manera que el SP de densitat extremadament lleugera es pot barrejar completament amb la cola PVDF. El temps d'agitació és d'1 h.
En segon lloc, afegiu el material actiu de l'elèctrode del càtode. Per garantir que el material principal i la cola es puguin dispersar de manera eficaç i totalment, generalment s'afegeix pas a pas, és a dir, primer s'afegeix el 50% del material principal (com NCM o LFP, etc.). Establiu la velocitat de revolució (30 ± 5) r/min i la velocitat de rotació (300 ± 50) r/min, remeneu durant 5 minuts i, a continuació, afegiu el 50 per cent restant del material principal per ajudar a la polvorització NMP adequada. Continueu remenant amb els paràmetres anteriors durant més d'1,5 h. Durant el procés, rasqueu la paleta segons sigui necessari per evitar que la pols adherida a la paleta s'infiltri completament a causa del gran angle d'humectació de la interfície sòlid-líquid.
Finalment, ruixeu tot el dissolvent NMP restant al mesclador, augmenteu la velocitat d'agitació, la velocitat de rotació és de (35 ± 5) r/min i la velocitat de revolució és de (800 ± 50) r/min. Després d'agitar durant 10-30 min, augmenteu la velocitat de revolució a (1300 ± 50) r/min i remeneu durant 1,5 h per completar la preparació de la purina. El purín preparat s'ha de transferir a un dipòsit de transferència per al tractament d'antiescuma al buit abans d'utilitzar-lo.
Procés de preparació d'elèctrodes semisecs
El procés semi-sec també s'anomena procés de "pastat" i el mesclador planetari doble s'utilitza com a equip de preparació de purins. L'amassatge es refereix al procés d'agitació mecànica per barrejar uniformement materials viscosos i plàstics, inclosos dos processos de dispersió i barreja de materials. Aquest procés és el mateix que el mètode humit, i també cal preparar primer la cola PVDF, i el mètode de preparació de la cola és el mateix. La principal diferència és el procés de preparació de purins.
Primer, afegiu tots els materials principals de l'elèctrode de càtode (com NCM o LFP, etc.) i l'agent conductor SP al mesclador planetari doble, només engegueu l'equip per a la revolució, configureu la velocitat a (25 ± 5) r/min i remeneu la pols durant 30 min.
En segon lloc, segons l'efecte humectant del material principal, el contingut sòlid de pastat corresponent es dissenya i es controla entre un 68 i un 72 per cent. Segons el contingut sòlid de pastat dissenyat, afegiu una certa quantitat de cola PVDF i una quantitat adequada de dissolvent. Tenint en compte la capacitat de l'equip i evitant que l'equip es faci malbé a causa de l'operació d'alta càrrega, pot ser apropiat realitzar un pre-amassat d'un sol pas, és a dir, posar la paleta de gir en reversa, la velocitat de rotació és de (10 ± 2) r/min i el temps és de 15 min. Després que l'equip s'adapti a l'estat d'agitació de la pols i la cola al dipòsit, passeu al pas més crític d'aquest procés: amassar, establir la velocitat de revolució a (25 ± 5) r/min i el temps de pastat a 1 h. En aquest moment, el purín presenta un estat de no fluència d'alta viscositat semblant a una pasta. A continuació, afegiu la cola restant i una quantitat adequada de dissolvent NMP, inicieu la dispersió del mesclador, ajusteu la velocitat de rotació a (1200 ± 50) r/min, manteniu la velocitat de revolució sense canvis i remeneu-ho durant 1 h.
Finalment, segons el contingut sòlid dissenyat per la fórmula de purins, afegiu el dissolvent NMP restant, augmenteu encara més la velocitat de dispersió a (1350 ± 50) r / min, mantingueu la velocitat de revolució constant i continueu agitant durant 1 h per completar la preparació de la purina. Transferiu el purí a un dipòsit de transferència per al tractament de desescumada al buit i el grau de buit no superi -85 kPa.
Procés de preparació d'elèctrodes secs
En comparació amb l'elèctrode humit o semi-sec, aquest mètode simplifica encara més el procés de pasta i escurça encara més el temps del procés. L'elèctrode sec omet el procés de preparació de la cola i utilitza el mètode de barreja en sec pura i pre-agitació per barrejar la pols abans de la pasta. També adopta un mesclador planetari doble com a equip de pasta.
Primer, afegiu el 50 per cent del material principal de l'elèctrode del càtode (com NCM o LFP, etc.), l'agent conductor SP, l'aglutinant PVDF i el 50 per cent del material principal de l'elèctrode del càtode al mesclador en seqüència. Mantingueu la velocitat de revolució (5±1) r/min durant el procés d'alimentació. Un cop finalitzada l'alimentació, inicieu la mescla prèvia de la mescla en sec, configureu la velocitat de revolució perquè funcioni a la velocitat inversa (7 ± 1) r/min i atureu temporalment la dispersió de la rotació. Després de 5 minuts, canvieu a la barreja en sec normal, configureu la velocitat de revolució (13±1) r/min, la velocitat de rotació (400±2) r/min i remeneu-ho durant 0,5 h. Cal assegurar-se que la mescla en sec pot barrejar completament el material principal de l'elèctrode del càtode, l'agent conductor SP i la pols de PVDF aglutinant, per evitar la incapacitat d'obtenir el purí estable final després d'afegir el dissolvent en el següent pas.
En segon lloc, ruixeu la pols uniformement dispersa amb dissolvent NMP, afegiu dissolvent NMP en el primer pas, dissenyeu un contingut sòlid adequat segons la capacitat de l'equip i feu referència a l'efecte del pas d'amassatge semi-sec i, generalment, controleu-lo al voltant del 70 per cent. El pas de humectació d'entrar a la pols es basa principalment en l'agitació de revolució, i la velocitat de revolució s'estableix en (15 ± 5) r/min, complementada amb (150 ± 2) r/min de rotació, agitant durant 1,5 h. En aquest moment, la pasta es troba en un estat líquid espes amb una viscositat elevada. Afegiu el dissolvent NMP restant, diluïu i remeneu durant 10-15 minuts. La velocitat de revolució es manté sense canvis i la velocitat de rotació augmenta a (500 ± 5) r/min. Si cal, es poden afegir nanotubs de carboni de cola conductora (CNT) abans de la polvorització NMP en aquest pas.
Finalment, introduïu el pas de reducció de la viscositat de dispersió d'alta velocitat. Manteniu la velocitat de revolució (15 ± 5) r/min sense canvis i augmenteu la velocitat de gir a (1200 ± 50) r/min. Després d'agitar durant 2 hores, reduïu la velocitat i remeneu lentament (velocitat de revolució (10 ± 1) r/min, velocitat de rotació (200 ± 5) r/min) per refredar i completar la preparació de la purina.
Procés de preparació d'elèctrodes d'infiltració de dissolvents
Integrant processos secs i humits, el purín es prepara a la manera de "procés humit sense cola". Tant si es considera des de la perspectiva de la simplificació del procés com del temps del procés, té avantatges evidents. És important tenir en compte l'estabilitat del purí final.
En primer lloc, una certa quantitat de dissolvent NMP, el 50 per cent del material principal de l'elèctrode del càtode (com NCM o LFP), l'agent conductor SP i el 50 per cent del material principal de l'elèctrode del càtode s'afegeixen seqüencialment al mesclador planetari doble segons el contingut sòlid del 70 per cent. Afegiu CNTs de cola conductora si cal. Durant el procés d'alimentació, la velocitat de revolució es va mantenir a (5 ± 2) r/min. Un cop completada l'alimentació, la velocitat de revolució es va augmentar gradualment fins a (15 ± 2) r/min i es va fer una pre-agitació durant 5 minuts.
En segon lloc, introduïu directament el pas de dispersió d'alta velocitat, la velocitat de revolució és de (25 ± 5) r/min, la velocitat de dispersió és de (1350 ± 50) r/min, remeneu durant 1,5 h i manteniu el grau de buit que no superi -80 kPa.
Finalment, poseu-hi pols de PVDF, ruixeu i afegiu el dissolvent NMP restant i, si cal, afegiu CNTs de cola conductora. Mantingueu la velocitat de revolució constant i utilitzeu primer la velocitat de rotació de 900 r/min per remenar durant 5-10 min. Un cop finalitzat, introduïu el segon pas de la dispersió d'alta velocitat, augmenteu la velocitat de rotació a (1350 ± 50) r/min i completeu la preparació del purí després de 2 hores de dispersió.
