리튬이온 배터리 슬러리 혼합 장비

Mar 19,2024

현재 리튬이온 배터리 제조업체에서 사용하는 주류 슬러리 혼합 장비는 PD 믹서라고도 알려진 이중 유성 믹서입니다. 본 믹서에는 저속 혼합 부품인 Planet과 고속 분산 부품인 Disper가 장착되어 있습니다. 저속 혼합 구성 요소는 유성 기어 변속기를 활용하는 두 개의 접이식 프레임 교반기로 구성됩니다. 교반기가 회전하고 궤도를 돌면서 재료가 다양한 방향으로 움직일 수 있게 하여 비교적 짧은 시간 내에 원하는 혼합 효과를 얻을 수 있습니다. 고속 분산 구성요소는 일반적으로 빠르게 회전하면서 유성 캐리어와 함께 회전하는 톱니형 분산 디스크를 특징으로 하며 재료에 강한 전단력과 분산력을 가합니다. 이 효과는 일반 믹서보다 몇 배 더 큽니다. 또한 분산 구성 요소는 응용 분야의 특정 요구 사항에 따라 단일 또는 이중 분산 샤프트로 구성될 수 있습니다.

볼 밀 혼합

볼밀링 혼합은 일반적으로 실험실에서 더 일반적으로 사용되는 리튬 이온 배터리 슬러리 제조에도 자주 사용됩니다. 유체 역학 기반 혼합 방법과 유사하게 볼 밀링 공정의 분산 능력은 클러스터 단편화 및 응집 재구성 속도의 균형에 의해 결정됩니다. 이는 분말 입자의 특성과 관련이 있으며 계면활성제의 첨가에 따라 변경될 수 있습니다.

볼 밀링 공정에서 분말 입자는 많은 표면 및 부피 변화를 겪으며, 이로 인해 재료의 기계적 및 화학적 변형(예: 탄소 나노튜브의 파열, 종횡비 및 구조의 변화)이 발생할 수 있습니다. 입자 사이, 분말과 분산 매체(용매 및 결합제) 사이, 심지어 분말과 분쇄 볼 사이에서도 반응이 발생할 수 있습니다. 연삭 볼과 국부적인 유체 고전단 난류 사이의 충돌도 바인더 분자의 파열을 일으킬 수 있습니다.

초음파 교반

현재 초음파는 과도 음향 캐비테이션 효과를 기반으로 미세한 규모로 혼합하는 데 사용됩니다. 이 효과는 매우 높은 초음파 강도에서 생성되어야 하며, 이는 수많은 미세 기포의 형성 및 성장을 동반합니다. 기포 크기가 특정 임계값에 도달하면 기포 성장 속도가 급격히 증가한 후 즉시 파열되어 충격파를 형성하여 응집체를 분산시키면서 국부적인 고온 및 고압(국소적인 압력은 수천 기압에 달할 수 있음)을 발생시킵니다.

초음파 혼합 중에 발생하는 또 다른 과정은 액체의 거시적인 흐름입니다. 캐비테이션 기포의 농도는 발생기를 중심으로 한 축을 따라 점차적으로 감소하고 기포는 농도가 낮은 영역으로 확산되어 액체를 최대 2m/s의 속도로 흐르게 합니다. 이 유체 흐름은 추가 장비 없이도 적절한 혼합 효과를 제공하기에 충분합니다.

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