[PPT模板]搅拌工艺培训.ppt

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1、2023/3/1,一览电池英才网 http:/,M6搅拌工序培训,段 丽 华 Date:12-8-11,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,内容,1.搅拌基础理论 1.1 Mixing 定义 1.2 搅拌原理、作用 1.3 粘度、颗粒度、固含量2.设备介绍3.M6 阳极搅拌工艺介绍 2.1 阳极搅拌流程 2.2 阳极材料4.M6 阴极搅拌工艺介绍 3.1 阴极搅拌流程 3.2 阴极材料5.自动粉料系统6.案例分析,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,1.1 Mixing 定义,Mixing:包括搅拌和混合,降低体系的非均一性（相、温度、浓度等）以达到所需要的工艺结果,以

2、质量传递、热量传递、反应以及产品特性为关键目标。Mixing 类型(按工艺目的分为以下几种):1.固液悬浮:使固体颗粒悬浮在液体中，形成固液混合物或悬浮液 2.固体溶解:将固体溶解于溶液中,通常是未饱和状态3.均相混合:两种或多种互溶液体的混合,是一个均相纯物理混合过程 4.液液分散:不互溶的两种或多种液体之间的分散5.气液分散:气体呈微小气泡分散于液体中,或促进气体与液体间的反应,公司目前主要的搅拌类型为固液悬浮和固体溶解.,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,搅拌工序,一、搅拌作用：配料过程实际上是将浆料中的各种组成按标准比例混合在一起，调制成浆料，以利于均匀涂布，保证极片的一

3、致性。配料大致包括五个过程，即：原料的预处理、掺和、浸湿、分散和絮凝。二、搅拌原理：通过搅拌叶、公转框相互转动，液体产生固液悬浮是在机械搅拌的情况下产生与维持悬浮液，以及增强液固相间的质量传递。固液搅拌通常分为以下几个部分：（1）固体颗粒的悬浮；（2）沉降颗粒的再悬浮；（3）悬浮颗粒渗入液体；（4）利用颗粒之间以及颗粒与桨之间的作用力使颗粒团聚体分散或者控制颗粒大小；（5）液固之间的质量传递。,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料参数,一、粘度:流体对流动的阻抗能力，其定义为：液体以1cm/s的速度流动时，在每1cm2平面上所需剪应力的大小，称为动力粘度，以Pa.s为单位。粘度

4、是流体的一种属性。流体在管路中流动时，有层流、过渡流、湍流三种状态，搅拌设备中同样也存在这三种流动状态，而决定这些状态的主要参数之一就是流体的粘度。在搅拌过程中，一般认为粘度小于5Pa.s的为低粘度流体，例如：水、蓖麻油、饴糖、果酱、蜂蜜、润滑油重油、低粘乳液等；5-50Pas的为中粘度流体，例如：油墨、牙膏等；50-500Pas的为高粘度流体，例如口香糖、增塑溶胶、固体燃料等；大于500Pas的为特高粘流体例如：橡胶混合物、塑料熔体、有机硅等。二、颗粒度D50：浆料中50%体积的颗粒其粒径的大小范围三、固含量：浆料内固体物质的含量百分比，理论配比固含量小于出货固含量,M6S浆料粘度在8005

5、000m.Pas.,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,搅拌设备,过滤器,出料口,真空表,触摸屏,温度控制,粉料过滤,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,HY-620双行星搅拌机技术参数：搅拌桶内桶尺寸：1046mm988mm（设计容积823L）内胆不锈钢（304）、内壁大立车加工后抛、光不低于Ra0.32、公差1mm、夹套A3钢及保温层外饰2B不锈钢板、冷却水进出口DN40、底部出料口2寸、桶底滑轮4个（其中2个万向）、桶身带拉手、耐压3kg/cm2。2、分散轴转速0-2000rpm、分散轴2套、轴承德国FAG、每个轴上2个300mm分散盘（0-23.55m/s）、上

6、桶体传动带日本三星同步带、变频调速、防暴四极电机30kw1台。3、公转轴、搅拌浆、刮壁公转转速：050转/分、变频调速，防爆电机一台，功率：18.5KW；麻花框式浆转速：0108Rpm、2组（带底Teflon刮刀）。刮壁转速：050转/分、刮壁材质Teflon、1组。,搅拌设备,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,自转轴两套,公转两套,锯齿形分散盘:250mm，共4ea,刮板一套,Temperature sensor,搅拌设备,M6S双行星搅拌机,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,搅拌设备,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,P1搅拌机,搅拌设备,2023

7、/3/1,一览电池英才网 http:/,搅拌设备,V形混合机,卧式球磨机,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,混合效果的度量,检测固液悬浮体系搅拌与混合均匀的方法:直接测量1)粘度法:从体系不同位置取样,用粘度计测量浆料的粘度;偏差越小,混合越均匀;2)颗粒度法:A,从体系不同位置取样,用颗粒度刮板仪观察浆料的颗粒度;粒度越接近原材料粉末大小,混合越均匀;B,从体系不同位置取样,用激光衍射颗粒度测试仪观察浆料的颗粒度;粒度分布越正态,大颗粒越小,混合越均匀;3)比重法:从体系不同位置取样,测量浆料的密度,偏差越小混合越均匀间接测量 1)固含量法(宏观):从体系不同位置取样,经过适当

8、的温度和时间的烘烤,测固体份的重量,偏差越小混合越均匀;2)SEM/EPMA(微观):从体系不同位置取样,涂布到基材上,烘干,用SEM(电子显微镜)/EPMA(电子探针)观察浆料干燥后膜片内颗粒或元素的分布;(体系固体份 通常为导体材料),2023/3/1,一览电池英才网 http:/,2.M6 阳极搅拌工艺,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,阳极材料,Conductive carbon black(导电碳黑)用做导电剂,Copolymer latex-SBR(丁苯橡胶)用作粘接剂 化学名:Styrene-Butadiene copolymer latex(聚苯乙烯丁二烯乳胶),

9、水溶性乳胶,固含量4850%,PH 47,凝固点-50,沸点大约100,储存温度535.SBR是一种阴离子型聚合物分散体,具有良好的机械稳定性及可操作性,并具有很高的粘结强度.,作用:连接大的活性物质颗粒使导电性良好.,Sodium carboxymethyl cellulose(CMC)-(羧甲基纤维素钠),外观为白色或微黄色絮状纤维粉未或白色粉未，无嗅无味，无毒；易溶于冷水或热水，形成胶状，溶液为中性或微碱性，不溶于乙醇、乙醚、异丙醇、丙酮等有机溶剂，可溶于含水60%的乙醇或丙酮溶液。有吸湿性，对光热稳定，粘度随温度升高而降低，溶液在PH值210稳定，PH低于2，有固体析出，PH值高于10

10、粘度降低。变色温度227，炭化温度252，2%水溶液表面张力71mn/n.,用作增稠剂和稳定剂,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,2.1 阳极搅拌流程,搅拌流程图,固体溶解,自转500rpm,1013h,温度2030,固液悬浮,公转50rpm,自转600rpm,2h,温度2030,真空度-0.08Mpa,固液悬浮,公转50rpm,自转800rpm,3h,温度2030,真空度-0.08Mpa,液体混合,公转50rpm,自转800rpm,3h,温度2030,真空度-0.08Mpa,17小时完成，检查粘度 15003000mPa.s,Transfer,2023/3/1,一览电池英才网

11、http:/,阳极浆料工艺,1 工序流程介绍（浆料流程）,气动泵，金属过滤,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,CMC溶解罐,阳极搅拌设备,浆料搅拌罐,中转罐,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,M6 阴极搅拌工艺,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,阴极材料,Conductive carbon black(导电碳黑)用做导电剂,作用:连接大的活性物质颗粒使导电性良好.,NMP(N-甲基吡咯烷酮),化学名:N-Methyl-2-polyrrolidone,分子式C5H9NO.结构式:N-甲基吡咯烷酮为稍有氨味的液体，与水以任何人比例混溶，几乎与所有溶剂（乙醇

12、、乙醛、酮、芳香烃等）完全混合。沸点204C，闪点95C。NMP是一种极性的非质子传递溶剂，具有毒性小，沸点高，溶解能力出众，选择性强和稳定性好的优点。广泛用于芳烃萃取；乙炔、烯烃、二烯烃的纯化。也用于聚合物的溶剂及聚合反应的介质要目前我公司阴极用NMP-002-02,纯度99.8%,比重1.0251.040,含水量要求0.005%(500ppm).,搅拌溶剂,PVDF(聚偏二氟乙烯),白色粉末状结晶聚合物，相对密度1.751.78。具有极其良好的抗紫外线性和耐气候老化性，其薄膜在室外放置一二十年也不硬脆龟裂。聚偏氟乙烯的介电性能特异，介电常数高达68（MHz60Hz），介质损耗角正切值也很大

13、，大约在0.020.2之间，体积电阻稍低，为21014.cm。其长期使用温度为-40+150,在这段温度范围内，聚合物有着很好的机械性能。它的玻化温度-39，脆化温度-62以下，结晶熔点约170，热分解温度316以上。,用做增稠剂和粘接剂,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,3.1 阴极搅拌流程,搅拌流程图,固体溶解,自转500rpm,10h,温度5460,固液悬浮,公转30rpm,自转600rpm,1.5h,温度5460,真空度-0.08Mpa，两次加料,固液悬浮,公转30rpm,自转600rpm,1.5h,温度5460,真空度-0.08Mpa，两次加料,液体混合,公转40rpm

14、,自转800rpm,2h,温度5460,真空度-0.08Mpa,检查粘度、颗粒度、固含量,分散搅拌,公转40rpm,自转800rpm,3h,温度5460,真空度-0.08Mpa，搅拌完成时间19h,研磨分散,频率3040Hz,温度5460,检查粘度,颗粒度,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,阴极搅拌流程,M6S阴极搅拌、涂布工艺流程,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,PVDF溶解罐,阴极搅拌设备,浆料搅拌罐,中转罐,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,阴极溶液及浆料的粘性特征,2-2-4.阴极浆料粘度的时间性（CS08研磨前浆料，数显粘度计测量，水浴55

15、C，定剪切速率2.5 1/s）,从6和8号搅拌罐取样测量的粘度可以看出，CS08配方浆料在研磨前表现为一定的触变性，即粘度测量值随测量时间不断变小，甚至可以持续减小到几小时之后。,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料粘度随搅拌时间的变化曲线：随搅拌时间的延长，浆料粘度趋向于一个稳定值而不再变化（可以说浆料已分散均匀,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料粘度随温度的变化曲线：温度越高则浆料粘度越低，当到达一定的温度时粘度会趋向一个稳定值。,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料的温度降低则可以通热水升温,并保持稳定下图

16、为中转罐浆料固含量随时间变化曲线,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,2-2-3.PVDF溶液粘度随测定时间的变化（PVDF浓度10.26）,Range30；Sigma8.2，PVDF溶液的粘度基本不随测量时间变化。测量时间不会对粘度测量造成实质性的影响，除了温度之外，原料PVDF本身的重均分子量和分子量分布的差异是影响聚合物溶液粘度最重要的因素。,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料的温度降低则可以通热水升温,并保持稳定下图为中转罐浆料固含量随时间变化曲线,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,浆料搅拌完成

17、后通过管道输送到中转罐中供Coater涂布,中转罐搅拌以自转:25Hz(740RPM),公转:35Hz(35RPM)以保证浆料各项参数稳定，不会发生变化，包括浆料温度、粘度及固含量等,以保证浆料涂布的均匀一致性下图为浆料粘度随时间变化曲线,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,工序介绍,浆料粘度随搅拌时间的变化曲线：随搅拌时间的延长，浆料粘度趋向于一个稳定值而不再变化（可以说浆料已分散均匀,浆料的粘性特征,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,阴极搅拌设备,分散设备,Mill roll and impact with zirconium beads,High

18、 pressure30004000Psi,Impact and implosion,砂磨机,均质机,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,粉料系统工作原理及流程间图：,粉料系统简介,本系统是集电气、机械、计量、输送、程序控制为一体的全自动化设备，通过吸料管道利用负压抽风原理将所需粉料吸入系统储料仓，通过设定所需粉料用量参数，进行自动粉料配料计量进入称重罐内，再由称重罐将粉料投入指定搅拌罐内，对Mixing工序所使用溶剂能准确利用流量计控制计量误差。,罗茨风机抽风,抽料管产生负压,抽料枪抽料,储料仓,配料称重罐,输送管道,换向阀,搅拌罐,粉料,粉料走向图,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,粉料系统简介,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,案例分析-设备类,1.公转搅拌轴承损坏2.公转紧固螺丝脱落3.搅拌机公转链条锁扣松动脱落.4.升降液压系统电磁阀损坏.单向阀损坏.5.搅拌机出料球阀密封不严,漏料.6.温度表异常,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,1.固含量低、高2.粘度低、高3.气泡4.颗粒度超范围5.浆料污染,案例分析-工艺类,2023/3/1,一览电池英才网 http:/,Thank you for your attention电池英才网：http:/联系电话：0755-86153052邮件地址：,