전지용 양극 슬러리의 제조방법

습식 전극 제조 공정

이중 유성 믹서가 음극 전극 으로 사용되었습니다.슬러리 준비 장비. 먼저 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF) 접착제를 준비합니다. 일반 혼합 탱크를 사용하여 먼저 일정량의 용매 NMP(N-메틸피롤리돈)를 붓고 설계된 고형분에 따라 결합제 PVDF 분말을 추가하고 4~6시간 동안 교반하여 PVDF 접착제를 얻습니다. PVDF 접착제는 일정한 점도를 가진 무색 투명 액체이며 필요에 따라 고체 함량을 5%에서 10% 사이로 조절할 수 있습니다. 준비된 접착제 용액은 일반적으로 교반 과정에서 발생하는 기포를 제거하기 위해 진공 상태로 12시간 이상 방치해야 합니다. 그런 다음 밀봉된 파이프라인을 통해 정량 펌프를 통해 일정량이 슬러리 준비 혼합기로 전달됩니다. 전도성 에이전트 SP를 추가하고 믹서를 시작하여 동시에 회전 및 회전합니다. 회전속도는 (25±5)r/min, 자동회전속도는 (500±50)r/min으로 설정하고 NMP분사를 보조하여 초경량 SP가 PVDF 접착제. 교반 시간은 1시간이다.

마지막으로 남은 NMP 용매를 모두 믹서에 분무하고 교반속도를 높여 회전속도를 (35±5) r/min, 회전속도를 (800±50) r/min으로 한다. 10-30분 동안 교반한 후, 회전 속도를 (1300±50) r/min으로 증가시키고 1.5시간 동안 교반하여 슬러리 제조를 완료한다. 준비된 슬러리는 진공탈포 처리를 위해 이송탱크로 옮겨 사용하여야 한다.

Semi-Dry 전극 제조 공정

먼저 이중유성믹서에 음극 전극주재료(NCM, LFP 등)와 도전제 SP를 모두 넣고 회전기기만 켜고 속도를 (25±5) r/min으로 설정하고, 그리고 30분 동안 가루를 저어줍니다.

둘째, 주재료의 젖음 효과에 따라 해당 혼련 고형분을 68%~72%로 설계 및 제어한다. 설계된 혼련 고체 함량에 따라 일정량의 PVDF 접착제와 적절한 양의 용매를 추가하십시오. 장비 용량을 고려하고 고부하 작업으로 인한 장비 손상을 방지하기 위해 1단계 예비반죽, 즉 트위스트 패들을 역방향으로 설정하는 것이 적절할 수 있습니다. ) r/min, 시간은 15분이다. 장비가 탱크에 있는 분말과 접착제의 교반 상태에 적응한 후 이 공정의 가장 중요한 단계인 반죽으로 전환하고 회전 속도를 (25±5) r/min으로 설정하고 반죽 시간을 1시간으로 설정합니다. 이 때, 슬러리는 페이스트와 같은 고점도의 비유동 상태를 나타낸다.

마지막으로 슬러리 공식에 의해 설계된 고형분에 따라 나머지 NMP 용매를 첨가하고 분산속도를 (1350±50) r/min으로 더 증가시키고 회전속도를 일정하게 유지하며 1시간 동안 계속 교반하여 슬러리를 완성한다. 준비. 진공탈포 처리를 위해 슬러리를 이송탱크로 이송하며 진공도는 -85kPa를 초과하지 않는다.

건식 전극 준비 공정

습식 전극이나 반건식 전극에 비해 이 방법은 펄프 공정을 더욱 단순화하고 공정 시간을 더욱 단축시킵니다. 건식 전극은 접착제 준비 과정을 생략하고 순수한 건식 혼합 및 사전 교반 방법을 사용하여 펄프화 전에 분말을 혼합합니다. 그것은 또한 펄프 장비로 이중 유성 믹서를 채택합니다.

먼저, 캐소드 전극 의 주재료(NCM 또는 LFP 등) 50% , 도전재 SP, 바인더 PVDF, 캐소드 전극 주재료 50%를 순차적으로 혼합기에 투입한다. Feeding 과정에서 회전속도(5±1)r/min를 유지한다. 투입완료후 건식혼합예혼합을 시작하고 회전속도를 역회전속도(7±1) r/min로 설정하여 회전분산을 일시정지시킨다. 5분 후 일반 건조 혼합으로 전환하고 회전 속도(13±1) r/min, 회전 속도(400±2) r/min를 설정하고 0.5시간 동안 교반합니다. 건식 혼합은 음극 의 주재료가 충분히 혼합될 수 있도록 해야 한다.전극, 도전제 SP 및 결합제 PVDF 분말은 다음 단계에서 용매를 첨가한 후 최종 안정한 슬러리를 얻을 수 없는 것을 방지합니다.

둘째, 균일하게 분산된 분말에 NMP 용제를 분사하고, 1단계에서 NMP 용제를 첨가하고, 설비 용량에 따라 적절한 고형분을 설계하고 반건식 혼련 단계의 효과를 참고하여 일반적으로 약 70%로 조절한다. . 분말에 들어가는 습윤 ​​단계는 주로 회전 교반을 기본으로 하며 회전 속도는 (15±5) r/min으로 설정하고 (150±2) r/min 회전으로 보충하여 1.5 h 동안 교반합니다. 이때 슬러리는 점도가 높은 걸쭉한 액체 상태이다. 나머지 NMP 용매를 추가하고 희석하고 10-15분 동안 저어줍니다. 회전 속도는 변하지 않고 회전 속도는 (500±5) r/min으로 증가합니다. 필요한 경우 이 단계에서 NMP 스프레이 전에 전도성 접착제 탄소 나노튜브(CNT)를 추가할 수 있습니다.

마지막으로 고속 분산 점도 감소 단계에 들어갑니다. 회전속도(15±5)r/min는 그대로 유지하고 회전속도는 (1200±50)r/min으로 증가시킨다. 2시간 동안 교반한 후, 속도를 줄이고 천천히 교반(회전수(10±1) r/min, 회전수(200±5) r/min)하여 식혀서 슬러리 제조를 완료한다.

용매 침투 전극 제조 공정

건식 및 습식 공정을 통합하여 슬러리는 "접착제 없는 습식 공정" 방식으로 준비됩니다. 프로세스 단순화 또는 프로세스 시간의 관점에서 고려하든 분명한 이점이 있습니다. 최종 슬러리의 안정성을 고려하는 것이 중요합니다.

먼저 NMP 용매 일정량, 음극 전극 주재(NCM 또는 LFP 등) 50% , 도전제 SP, 음극 주재 50%고형분 70%에 따라 이중 유성 혼합기에 전극을 순차적으로 투입한다. 필요한 경우 전도성 접착제 CNT를 추가합니다. Feeding 과정에서 회전속도는 (5±2) r/min을 유지하였다. 투입 완료 후 회전수를 (15±2)r/min까지 서서히 올려 5분간 예비 교반하였다.

둘째, 고속 분산 단계에 직접 들어가 회전 속도는 (25±5) r/min, 분산 속도는 (1350±50) r/min, 1.5 h 동안 교반하고 진공도를 초과하지 않도록 유지합니다. 80kPa. 

마지막으로 PVDF 분말을 넣고 남은 NMP 용매를 스프레이 및 추가하고 필요한 경우 전도성 접착제 CNT를 추가합니다. 회전속도는 일정하게 유지하고 먼저 900r/min의 회전속도로 5-10분간 교반한다. 완료 후 고속분산 2단계에 진입하여 회전속도를 (1350±50) r/min으로 증가시키고 2시간 분산 후 슬러리 준비를 완료한다.