Yushun Intelligent Double Planetary Mixer: Nýsköpun í undirbúningstækni litíum rafhlöðu bakskautsslurry

Í dag, þar sem rafhlöðuiðnaðurinn er að hraða framförum sínum í átt að TWh tímum, eru orkuþéttleiki, hringrásarlíf og öryggisafköst litíum rafhlaðna þegar orðin lykilvísbending um kjarna samkeppnishæfni fyrirtækis. Og allir þessir frammistöðuþættir eiga rætur að rekja til gæða litíum rafskautslausnarinnar - sem "fyrsta varnarlínan" í framleiðslu á litíum rafskautsplötum, einsleitni, stöðugleiki og dreifing jákvæðu rafskautsupphlaupsins ákvarðar beinlínis virkni síðari húðunar, veltings og annarra ferla, og hefur jafnvel áhrif á heildarafköst rafhlöðunnar. Undir slíkum kröfum iðnaðarins leysir Yushun Intelligent Double Planetary Mixer Machine, sem byggir á tæknilegri uppsöfnun sinni og nýstárlegum byltingum á sviði litíum rafhlöðubúnaðar, nákvæmlega kjarnavandamálin við undirbúning jákvæðrar rafskautslausnar og verður lykilbúnaður sem hjálpar fyrirtækjum að draga úr kostnaði, auka skilvirkni og auka samkeppnishæfni vöru.

Lithium rafhlaða bakskautspasta er ekki bara einföld blanda af efnum, heldur flókið kvoðukerfi sem samanstendur af mörgum hlutum í nákvæmum hlutföllum. Það má líta á það sem "næringarlausn" litíum rafhlöður og þjónar sem kjarnatengilið sem tengir hráefni bakskautsins og fullunnar rafhlöðufrumur. Helstu innihaldsefni þess eru fjögur lykilefni: bakskautsvirk efni (eins og NCM523, NCM811, litíumjárnfosfat osfrv.), leiðandi efni (eins og leiðandi kolsvart, kolnanorör o.s.frv.), bindiefni (eins og pólýakrýlonítríl, PVDF, o.s.frv.), og lífræn leysiefni (svo sem{7}metýl N,N,N,N; N-metýlpýrrólídón, osfrv.). Sumar samsetningar geta einnig bætt við litlu magni af ólífrænum fylliefnum og malaefnum til að hámarka frammistöðu.

Þessir fjórir þættir hafa hver sína eigin virkni og eru ómissandi: Virku efnin eru kjarninn fyrir orkugeymslu og losun, sem ákvarðar beint orkuþéttleika og spennuvettvang rafhlöðunnar; Leiðandi efnin eru ábyrg fyrir því að byggja upp skilvirkt rafeindaflutningsnet, draga úr ohmska viðnám rafskautsins og forðast slæma snertingu milli virkra efnisagna; Bindiefnið virkar eins og "lím", festir virku efnin og leiðandi efni á álpappírsstraumsafnarann, viðheldur heilleika rafskautsbyggingarinnar og tryggir þétt viðloðun milli húðarinnar og straumsafnarans; Lífrænu leysiefnin þjóna sem dreifimiðill, leysa upp bindiefnin og bleyta yfirborð föstu agnanna, sem tryggir samræmda blöndun allra íhluta.

Helst ætti bakskautslausnin að ná áhrifum „engar þéttingar, engar loftbólur, mikillar einsleitni og mikillar stöðugleika“, sem gerir leiðandi efninu kleift að hylja yfirborð virka efnisins jafnt og bindiefnið til að mynda árangursríkar tengingar milli agnanna án þess að loka svitaholunum. Þessi smásæja-jafnvæga dreifing er forsenda þess að litíumrafhlöður nái háum endingartíma, háhraða afköstum og miklu öryggi, og hún er einnig meginmarkmiðið við undirbúning slurrys. Samkvæmt tölfræði iðnaðarins eru um það bil 15% af afköstum litíumrafhlöðunnar rakin til galla í blöndunarferli slurry, sem sýnir greinilega mikilvægi bakskautslausnar undirbúnings.

Sem stendur samanstendur slurry einsleitunarferlið fyrir litíum rafhlöður bakskautsmassa aðallega af fjórum leiðum: blaut aðferð, hálf-þurr aðferð, þurr aðferð og blaut aðferð án bindiefnis (ein-þrepsaðferð). Þrátt fyrir að hver þessara leiða hafi sína eigin áherslu, standa þær allar frammi fyrir röð sameiginlegra og einstaklingsbundinna áskorana, sem hafa orðið lykilflöskuhálsarnir sem takmarka framleiðsluhagkvæmni og vörugæði fyrirtækja. Þetta má draga saman í fjögur kjarnavandamál:

Vandamálið með ójafnri dreifingu og þéttingu er áberandi

Virku efnin og leiðandi efnin í bakskautslausninni eru að mestu leyti nanó-stærð duft, sem hefur stórt tiltekið yfirborð og mikla yfirborðsorku. Þeir eru viðkvæmir fyrir þéttbýli. Hefðbundinn búnaður er með einni hræringaraðferð, sem er erfitt að mynda alhliða og háan-skera kraft, sem leiðir til þess að duftagnirnar dreifist ekki að fullu, myndar "harðar þéttar" agnir - þessar þéttu agnir munu loka rafeindaflutningsrásum, draga úr rafeindaflutningsrásum og draga úr rafhlöðuorkuþéttleika og geta einnig valdið því að rafhlöðuorkuþéttleiki skilur. Sérstaklega í þurru aðferðarferlinu er einsleitni duftblöndunar mjög mikil (fráviksgildið þarf að vera<3%), and traditional equipment is difficult to meet this strict standard. At the same time, it also faces the bottleneck of low powder wetting efficiency, and has extremely high requirements for the equipment stirring trajectory and dispersion disc line speed (≥17m/s).

Bóluheldur og ófullnægjandi stöðugleiki

Hvort sem það er í blautu ferlinu til að útbúa PVDF hlauplausn eða í „eins- framleiðsluaðferðinni án hlaupundirbúnings, er hætta á að loft dragist inn í hræringarferlinu, sem leiðir til myndun loftbóla. Tómarúmstýringargeta hefðbundins búnaðar er takmörkuð og hann er ófær um að fjarlægja örsmáar loftbólur í grugglausninni á áhrifaríkan hátt. Þessar loftbólur munu valda götum og efnisskortsgöllum meðan á rafskautshúðunarferlinu stendur, sem hefur ekki aðeins áhrif á útlitsgæði rafskautsins heldur einnig hugsanlega valdið innri skammhlaupi í rafhlöðunni, sem ógnar öryggi notkunar alvarlega. Á sama tíma á hefðbundinn búnaður í erfiðleikum með að stjórna nákvæmlega hitastigi og seigju slurrys, sem leiðir til lagskiptingar og útfellingar slurrysins við geymslu og notkun, lélegrar lotusamkvæmni og hefur áhrif á stöðugleika síðari framleiðslu - í blautu ferlinu, hefðbundinn búnaður stendur oft frammi fyrir vandamálum eins og bóluhaldi í hlauplausninni, ófullnægjandi stöðugleika í hlaupinu, ófullnægjandi stöðugleika; í blautu ó-gelundirbúningsferlinu þarf búnaðurinn að ná samtímis háum-hraðadreifingu (1350 r/mín.) og nákvæmri lofttæmisstýringu (-80 kPa), en hefðbundinn búnaður er ekki fær um að halda jafnvægi á dreifivirkni og stöðugleika slurrys.

Lélegt ferli samhæfni og mikil orkunotkun

Mismunandi bakskautsefni (eins og þrískipt efni og litíumjárnfosfat) og mismunandi einsleitunarferlisleiðir hafa verulega mismunandi kröfur um breytur eins og snúningshraða, tog, hitastýringu og blaðbyggingu blöndunarbúnaðarins. Til dæmis, í LFP kerfinu, vegna meiri þéttleika þess (2,6g/cm³ á móti NCM 2,0g/cm³), þarf meiri snúningshraða til að sigrast á agnfallsviðnáminu, en í NCM kerfinu mun of hár snúningshraði valda því að PVDF sameindakeðjur brotna; í hálf--þurrka ferlinu krefst „blanda-dreifingar“ tvíþætta-þrepið að búnaðurinn hafi sterka togafköst og skynsamlega hitastýringargetu. Hefðbundinn búnaður er viðkvæmur fyrir vandamálum eins og að efni festist í skaftinu, mikilli orkunotkun og ófullkominni dreifingu þegar hann er notaður. Hefðbundinn búnaður er að mestu leyti með fastri uppbyggingu, ófær um að laga sig að mismunandi ferliskröfum á sveigjanlegan hátt. Þegar ferlinu er breytt er nauðsynlegt að skipta um búnað eða gera verulegar breytingar á breytum, sem er fyrirferðarmikið og leiðir til lítillar búnaðarnýtingar og mikillar orkunotkunar, sem eykur framleiðslukostnað fyrirtækisins.

Lítil framleiðslu skilvirkni og léleg lotusamkvæmni

Hræringarferill hefðbundins einsleitarbúnaðar er langur. Til dæmis þarf hefðbundin framleiðslulota blautu ferlisins meira en 12 klukkustundir. Meðal þeirra krefst undirbúningur PVDF hlaups 4-6 klukkustunda af hræringu + 12 klukkustunda af stað, aðalefnisíferð þarf 5 klukkustundir og háhraðadreifing krefst samfelldan hraða upp á 1300 sn/mín í 5 klukkustundir. Þetta takmarkar verulega framleiðsluhagkvæmni. Á sama tíma skortir búnaðinn greindar stjórnunargetu og getur ekki fylgst með og stillt hræribreytur í rauntíma, sem leiðir til mikillar sveiflur í seigju, dreifingarstigi og öðrum vísbendingum um slurry frá mismunandi lotum (fer yfir landsstaðal ±5% kröfu), sem hefur áhrif á samkvæmni rafhlöðuafurða og eykur vinnuálag og kostnað við síðari flokkun.

Til að bregðast við fjórum kjarnaverkjum einsleitunarferlisins eyddi R&D teymi Yushun Intelligent Equipment í þrjú ár í tæknirannsóknir og þróun. Með því að samþætta vökvafræði, efnisfræði og snjalla stjórntækni hafa þeir búið til nýja kynslóð af snjöllu blöndunarkerfi með tvöföldum-plánetum. Með fimm kjarnakostum leysir það nákvæmlega vandamálin við framleiðslu bakskautslíms og verður ákjósanlegur búnaður fyrir litíum rafhlöðufyrirtæki - að velja Yushun snjöllu tvöfalda plánetublöndunartæki þýðir í raun að velja skilvirka, stöðuga og orkusparandi framleiðslulausn, og einnig að velja að auka samkeppnishæfni vörunnar.

Tvöföld-blandablöndun plánetu sem leysir vandamálið með ójafnri dreifingu

Búnaðurinn notar tvískipt-hreyfingarkerfi „planet frame revolution + dispersion disc rotation“, ásamt snúningssköfuhönnun, til að ná 360 gráðu engri-hornblöndun og ókyrrri varmingu efnanna, sem kveður algjörlega blöndun dauðra svæða og efnisleifa. Botnskrapunarhönnun blöndunarspaðans, ásamt mikilli kringlóttri (minna en 0,2 mm) innanhúss tunnu og hæfilegu spaða-efnisbili, tryggir að hægt sé að blanda efninu á tunnuveggnum og botninum að fullu. Á sama tíma getur línuhraði dreifingarskífunnar náð 25m/s, langt umfram hefðbundna staðla iðnaðarins, sem getur myndað háan-styrkleika, brotið duftþéttinguna á áhrifaríkan hátt og stjórnað kornastærð deigsins á mjög lágu stigi. Raunveruleg mæligögn sýna að í samanburði við hefðbundinn búnað hefur einsleitni unnu efnanna batnað um 40%, samkvæmni lotunnar nær 99,3%, uppfyllir fullkomlega strangar kröfur þurru ferlisins um einsleitni duftblöndunar og bætir verulega duftbleytingarvirkni, hentugur fyrir dreifingarþörf ýmissa bakskautsefna eins og þrívídds og litíums járns.

Uppercritical tómarúm tækni útilokar hættu á leifar loftbólur

Yushun Intelligent hefur á nýstárlegan hátt þróað fjöl-þrepa lofttæmisstýringarkerfi, sem getur náð ofur-háu lofttæmistigi upp á -98 kPa, sem er langt umfram lofttæmisstig hefðbundins búnaðar í greininni. Á sama tíma notar það tvö sett af vélrænni innsigli og mjúka-harða samsetta innsigli, auk fulllokaðrar uppbyggingar fyrir plánetuskiptiboxið, sem tryggir að lofttæmisþrýstingurinn haldist yfir -0,092 í 24 klukkustundir án olíuleka eða gasleka. Þetta skilvirka tómarúmskerfi getur fljótt fjarlægt örsmáar loftbólur úr grugglausninni, aukið freyðieyðandi skilvirkni um 60%, minnkar afgangsefni kúla niður í minna en 0,01%. Þetta útilokar galla eins og rafskautsgöt og efnisskort við rót þeirra, sem tryggir öryggi rafhlöðunnar. Þar að auki getur lofttæmisumhverfið á áhrifaríkan hátt komið í veg fyrir uppgufun leysiefna og oxun slurrys, aukið enn frekar stöðugleika slurrysins og uppfyllt strangar lofttæmiskröfur blauts ekki-herðingarferlisins "einn-þreps aðferð"