用于硅碳负极的硅基活性复合导电浆料的制备方法及设备,硅碳复合材料研磨分散机, 硅碳复合材料高效分散机,德国进口高速剪切分散机
近年来,随着新能源汽车行业蓬勃发展,锂离子电池需求量较大。与内燃机车辆相比,电动汽车的有限行驶里程是影响电动汽车广泛使用的一个重要因素。因而需进一步提升锂离子动力电池的能量密度需达到300wh/k以上,要达到此能量密度,锂离子电池正极需要使用高克容量的811/nca材料,同时负极也需要匹配高克容量的活性材料,目前普遍使用的石墨负极(理论克容量372mah/g)无法满足需求,而硅作为负极活性材料的理论比容量高达4200mah/g。但硅负极存在体积膨胀问题,在充放电过程中,不断的收缩膨胀会造成硅碳负极材料的粉末化,严重影响电池寿命;同时,在电池内部产生很大的应力,对极片造成挤压,循环多次后可能出现极片断裂的情况;也会造成电池内部孔隙率的降低,减少锂离子移动通道,造成锂金属的析出,影响电池安全性。此外,硅为半导体,导电性比石墨差很多,导致电池的内阻高,影响电池的功率输出和充电速度。正因如此,硅碳负极在研发和应用方面的面临着较高的技术壁垒。针对于硅负极中的膨胀问题,研究通过采用其他物质对硅材料进行包覆,其中碳包覆能有效缓解硅在充放电过程中的体积膨胀,有效减小电极在充放电过程中的体积变化,防止纳米硅直接接触电解液,减小电极表面sei膜的形成消耗,提高库伦效率。通常情况下,包覆量越大,循环性能越好,但降低硅的含量会导致硅基负极活性材料的克容量降低。在硅基负极中,研究界认为氧化亚硅-碳复合材料的实际应用效果可能好于纯硅-碳复合材料,特别是在电池循环性和稳定性方面。硅基负极相对于传统石墨负极材料的制备工艺复杂,为了获得较优的负极极片,硅基材料其粉末颗粒较大会影响负极极片涂布效果,至少需要微米级,或呈纳米化,但按照市场上类似产品没有达到标准化,导致其价格较高。
当前市场上已有技术公开,其将硅基活性物质、粘结剂与导电碳材料等组分,如碳纳米管、石墨烯等直接按比例加入负极合浆工艺中,以此制得硅碳负极极片。主要分为两种方式,其一为满足正常石墨负极体系的常规分散方式及涂布工艺要求,将硅基活性物质需要进一步粉末化或均质处理后进行混浆,以至于可获得较好的涂布效果,形成较佳的负极极片。但将硅基材料直接进行粉末化,且要达到粒度均一,这对粉碎设备条件及成本要求较高,同时如果控制不当,如过度粉碎可能导致正常碳包覆的硅基活性物质本身特性被破坏。另一方面,采用将未处理但经过碳包覆后的硅活性材料及导电材料直接加入负极合浆工艺中,此种方式要求特定的制浆工艺
上海依肯的研磨分散机特别适合于需要研磨分散均质一步到位的物料。研磨分散机为立式分体结构,精密的零部件配合运转平稳,运行噪音在73DB以下。同时采用德国博格曼双端面机械密封,并通冷媒对密封部分进行冷却,把泄露概率降到低,保证机器连续24小时不停机运行。
CMD2000系列研磨分散机的结构:研磨式分散机是由锥体磨,分散机组合而成的高科技产品。
第yi级由具有精细度递升的三级锯齿突起和凹槽。定子可以无限制的被调整到所需要的与转子之间的距离。在增强的流体湍流下,凹槽在每级都可以改变方向。
第二级由转定子组成。分散头的设计也很好地满足不同粘度的物质以及颗粒粒径的需要。在线式的定子和转子(乳化头)和批次式机器的工作头设计的不同主要是因为 在对输送性的要求方面,特别要引起注意的是:在粗精度、中等精度、细精度和其他一些工作头类型之间的区别不光是指定转子齿的排列,还有一个很重要的区别是 不同工作头的几何学特征不一样。狭槽数、狭槽宽度以及其他几何学特征都能改变定子和转子工作头的不同功能。根据以往的惯例,依据以前的经验指定工作头来满 足一个具体的应用。在大多数情况下,机器的构造是和具体应用相匹配的,因而它对制造出zui终产品是很重要。当不确定一种工作头的构造是否满足预期的应用。
设备其它参数:
设备等级:化工级、卫生I级、卫生II级、无菌级
电机形式:普通马达、变频调速马达、防爆马达、变频防爆马达、
电源选择: 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
电机选配件: PTC 热保护、降噪型
研磨分散机材质:SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti,氧化锆陶瓷
研磨分散机选配:储液罐、排污阀、变频器、电控箱、移动小车
研磨分散机表面处理:抛光、耐磨处理
进出口联结形式:法兰、螺口、夹箍
研磨分散机选配容器:本设备适合于各种不同大小的容器
CMD2000系列研磨分散机设备选型表
型号 | 流量 L/H | 转速 rpm | 线速度 m/s | 功率 kw | 入/出口连接 DN |
CMD2000/4 | 300 | 9000 | 23 | 2.2 | DN25/DN15 |
CMD2000/5 | 1000 | 6000 | 23 | 7.5 | DN40/DN32 |
CMD2000/10 | 2000 | 4200 | 23 | 22 | DN80/DN65 |
CMD2000/20 | 5000 | 2850 | 23 | 37 | DN80/DN65 |
CMD2000/30 | 8000 | 1420 | 23 | 55 | DN150/DN125 |
CMD2000/50 | 15000 | 1100 | 23 | 110 | DN200/DN150 |
流量取决于设置的间隙和被处理物料的特性,可以被调节到zui大允许量的10%