锂离子电池的搅拌工序

本文章讲述锂离子电池制造工序中的搅拌工序，从搅拌目的，原理，设备以及效果度量这几个方面进行讲述。

1.搅拌（Mixing）目的

搅拌的目的是将浆料中的各种组成（主要包括活性物质、导电剂、粘接剂等）按标准比例混合在一起，调制成浆料，以利于均匀涂布，保证极片的一致性。对于锂电子电池生产来说，Mixing是第一道工序，Mixing的好坏将直接影响到后续工序的优率，效率直至成品电芯各项性能。因而，对这一过程的质量控制尤为重要。

2.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。

3.搅拌设备

搅拌效果的好坏很大程度上取决于搅拌设备的优劣，而搅拌器是搅拌设备的关键部件之一。目前常用的搅拌器有以下几种：齿圆盘式搅拌器、吸入式搅拌器、浆叶式搅拌器。

4.搅拌效果的度量

检测固液悬浮体系搅拌均匀的方法有以下几种：

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，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；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；②SEM/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)，由于浆料粘度受温度影响较大，随着温度的降低而变高，因此在测量粘度的时候，通常是采用恒温水浴测量。

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