عملية تحضير القطب الكهربائي الرطب
تم استخدام خلاط كوكبي مزدوج كمعدات تحضير ملاط القطب السالب. أولاً ، قم بإعداد غراء فلوريد البولي فينيلدين (PVDF). استخدم خزان خلط عادي لصب كمية معينة من المذيب NMP (N-methylpyrrolidone) أولاً ، أضف مسحوق PVDF الموثق وفقًا للمحتوى الصلب المصمم ، وحركه لمدة 4 إلى 6 ساعات للحصول على غراء PVDF. غراء PVDF هو سائل عديم اللون وشفاف وله لزوجة معينة ، ويمكن التحكم في محتواه الصلب بين 5 في المائة و 10 في المائة حسب الاحتياجات. يحتاج محلول الصمغ المُجهز عمومًا إلى الفراغ وتركه قائمًا لأكثر من 12 ساعة من أجل التخلص من الفقاعات المتولدة أثناء عملية التقليب. ثم يتم تسليم كمية معينة إلى خلاط تحضير الملاط من خلال مضخة قياس عبر خط أنابيب مغلق. أضف عامل التوصيل SP ، وابدأ الخلاط بالدوران والتدوير في نفس الوقت. يتم ضبط سرعة الدوران على (25 ± 5) r / min ، ويتم ضبط سرعة الدوران التلقائي على (500 ± 50) r / min ، ويتم مساعدة رذاذ NMP ، بحيث يمكن خلط SP بكثافة الضوء بشكل كامل في غراء PVDF. وقت التحريك 1 ساعة.
ثانيًا ، أضف مادة نشطة لقطب الكاثود. من أجل ضمان إمكانية تشتيت المادة الرئيسية والصمغ بشكل فعال وكامل ، تتم إضافتهما بشكل عام خطوة بخطوة ، أي 50 بالمائة من المادة الرئيسية (مثل NCM أو LFP ، إلخ) تتم إضافتها أولاً. اضبط (30 ± 5) r / min سرعة الدوران و (300 ± 50) r / min سرعة الدوران ، وحرك لمدة 5 دقائق ، ثم أضف 50 بالمائة المتبقية من المادة الرئيسية للمساعدة في رش NMP المناسب. استمر في التقليب مع المعلمات المذكورة أعلاه لأكثر من 1.5 ساعة. أثناء العملية ، اكشط المضرب حسب الحاجة لمنع البودرة الملتصقة بالمجداف من التسرب الكامل بسبب زاوية الترطيب الكبيرة للواجهة الصلبة والسائلة.
أخيرًا ، قم برش كل مذيب NMP المتبقي في الخلاط ، وقم بزيادة سرعة التحريك ، وسرعة الدوران (35 ± 5) r / min ، وسرعة الدوران (800 ± 50) r / min. بعد التقليب لمدة 10-30 دقيقة ، قم بزيادة سرعة الدوران إلى (1300 ± 50) دورة / دقيقة مع التقليب لمدة 1.5 ساعة لإكمال تحضير الملاط. يجب نقل الملاط المحضر إلى خزان نقل لمعالجة إزالة الرغوة بالفراغ قبل الاستخدام.
عملية تحضير القطب شبه الجاف
وتسمى العملية شبه الجافة أيضًا عملية "العجن" ، ويتم استخدام الخلاط الكوكبي المزدوج كمعدات تحضير الطين. يشير العجن إلى عملية التحريك الميكانيكي لخلط المواد اللزجة والبلاستيكية بشكل موحد ، بما في ذلك عمليتان لتشتت المواد وخلطها. هذه العملية هي نفس الطريقة الرطبة ، كما أنها تحتاج إلى تحضير غراء PVDF أولاً ، وطريقة تحضير الغراء هي نفسها. الاختلاف الرئيسي هو عملية تحضير الطين.
أولاً ، أضف جميع المواد الرئيسية لقطب الكاثود (مثل NCM أو LFP ، وما إلى ذلك) والعامل الموصل SP إلى الخلاط الكوكبي المزدوج ، وقم فقط بتشغيل المعدات للثورة ، واضبط السرعة عند (25 ± 5) r / min ، وحرك المسحوق لمدة 30 دقيقة.
ثانيًا ، وفقًا لتأثير ترطيب المادة الرئيسية ، تم تصميم محتوى صلب العجن المقابل والتحكم فيه بنسبة 68 في المائة إلى 72 في المائة. وفقًا لمحتوى العجن الصلب المصمم ، أضف كمية معينة من غراء PVDF وكمية مناسبة من المذيب. بالنظر إلى سعة المعدات ومنع الجهاز من التلف بسبب عملية التحميل العالي ، قد يكون من المناسب إجراء عجن مسبق بخطوة واحدة ، أي ضبط مجداف الالتواء على الاتجاه المعاكس ، وسرعة الدوران (10 ± 2) دورة / دقيقة ، والوقت 15 دقيقة. بعد أن تتكيف المعدات مع حالة تقليب المسحوق والغراء في الخزان ، انتقل إلى الخطوة الأكثر أهمية في هذه العملية - العجن ، واضبط سرعة الدوران على (25 ± 5) دورة / دقيقة ، وزمن العجن على ساعة واحدة. في هذا الوقت ، يقدم الملاط حالة غير متدفقة عالية اللزوجة تشبه العجينة. ثم أضف الغراء المتبقي والكمية المناسبة من مذيب NMP ، وابدأ الخلاط في التفريق ، واضبط سرعة الدوران عند (1200 ± 50) دورة / دقيقة ، وحافظ على سرعة الدوران دون تغيير ، وحركها لمدة ساعة واحدة.
أخيرًا ، وفقًا للمحتوى الصلب المصمم بواسطة صيغة الملاط ، أضف مذيب NMP المتبقي ، وزد سرعة التشتت إلى (1350 ± 50) r / min ، وحافظ على سرعة الدوران ثابتة ، واستمر في التقليب لمدة ساعة واحدة لإكمال تحضير الملاط. انقل الملاط إلى خزان نقل لمعالجة إزالة الرغوة بالفراغ ، ولا تتجاوز درجة الفراغ -85 كيلو باسكال.
عملية تحضير القطب الجاف
بالمقارنة مع القطب الكهربائي الرطب أو القطب شبه الجاف ، فإن هذه الطريقة تبسط عملية فصل الألياف وتقصير وقت العملية. يغفل القطب الجاف عملية تحضير الصمغ ، ويستخدم طريقة الخلط الجاف النقي والتقليب المسبق لخلط المسحوق قبل فصل اللب. كما أنها تعتمد على خلاط كوكبي مزدوج كمعدات فصل الألياف.
أولاً ، أضف 5 0 بالمائة من المادة الرئيسية لقطب الكاثود (مثل NCM أو LFP ، وما إلى ذلك) ، والعامل الموصل SP ، و PVDF الرابط ، و 50 بالمائة من المادة الرئيسية لقطب الكاثود في الخلاط بالتسلسل. حافظ على سرعة الدوران (5 ± 1) ص / دقيقة أثناء عملية التغذية. بعد اكتمال التغذية ، ابدأ الخلط المسبق للخلط الجاف ، واضبط سرعة الدوران للتشغيل بسرعة عكسية (7 ± 1) r / min ، وأوقف تشتت الدوران مؤقتًا. بعد 5 دقائق ، قم بالتبديل إلى الخلط الجاف العادي ، واضبط سرعة الدوران (13 ± 1) r / min ، وسرعة الدوران (400 ± 2) r / min ، وحرك لمدة 0.5 ساعة. من الضروري التأكد من أن الخلط الجاف يمكن أن يخلط تمامًا المادة الرئيسية لقطب الكاثود والعامل الموصل SP ومسحوق PVDF الموثق ، وذلك لتجنب عدم القدرة على الحصول على الملاط المستقر النهائي بعد إضافة المذيب في الخطوة التالية.
ثانيًا ، قم برش المسحوق المشتت بشكل موحد بمذيب NMP ، وأضف مذيب NMP في الخطوة الأولى ، وصمم محتوى صلبًا مناسبًا وفقًا لقدرة المعدات وقم بالإشارة إلى تأثير خطوة العجن شبه الجافة ، والتحكم فيه بشكل عام عند حوالي 70 بالمائة. تعتمد خطوة التبلل لدخول المسحوق بشكل أساسي على التحريك الدوراني ، ويتم ضبط سرعة الدوران عند (15 ± 5) دورة / دقيقة ، مكملة بـ (150 ± 2) دورة / دقيقة ، مع التحريك لمدة 1.5 ساعة. في هذا الوقت ، يكون الملاط في حالة سائلة سميكة ذات لزوجة عالية. يضاف مذيب NMP المتبقي ، ويخفف ويقلب لمدة 10-15 دقيقة. تظل سرعة الدوران دون تغيير ، وتزداد سرعة الدوران إلى (500 ± 5) دورة / دقيقة. إذا لزم الأمر ، يمكن إضافة الأنابيب النانوية الكربونية اللاصقة (CNTs) قبل رش NMP في هذه الخطوة.
أخيرًا ، أدخل خطوة تقليل لزوجة التشتت عالي السرعة. حافظ على سرعة الدوران (15 ± 5) r / min دون تغيير ، وقم بزيادة سرعة الدوران إلى (1200 ± 50) r / min. بعد التقليب لمدة ساعتين ، قلل السرعة وحرك ببطء (سرعة الدوران (10 ± 1) r / min ، سرعة الدوران (200 ± 5) r / min) للتبريد وإكمال تحضير الملاط.
عملية تحضير قطب ترشيح المذيبات
بدمج العمليات الجافة والرطبة ، يتم تحضير الملاط بطريقة "عملية رطبة بدون غراء". سواء تم النظر إليه من منظور تبسيط العملية أو وقت العملية ، فإن له مزايا واضحة. من المهم النظر في استقرار الملاط النهائي.
أولاً ، يتم إضافة كمية معينة من مذيب NMP ، و 50 بالمائة من المادة الرئيسية لقطب الكاثود (مثل NCM أو LFP) ، وعامل موصل SP ، و 50 بالمائة من المادة الرئيسية لقطب الكاثود بشكل تسلسلي إلى الخلاط الكوكبي المزدوج وفقًا للمحتوى الصلب بنسبة 70 بالمائة. أضف الأنابيب النانوية الكربونية الصمغية الموصلة إذا لزم الأمر. أثناء عملية التغذية ، تم الحفاظ على سرعة الدوران عند (5 ± 2) دورة / دقيقة. بعد الانتهاء من التغذية ، تمت زيادة سرعة الدوران تدريجياً إلى (15 ± 2) دورة / دقيقة ، وتم إجراء التقليب المسبق لمدة 5 دقائق.
ثانيًا ، أدخل مباشرةً خطوة التشتت عالي السرعة ، وسرعة الدوران (25 ± 5) r / min ، وسرعة التشتت (1350 ± 50) r / min ، وحرّك لمدة 1.5 ساعة ، وحافظ على درجة الفراغ لا تتجاوز -80 كيلو باسكال.
أخيرًا ، ضع مسحوق PVDF ، ورش وإضافة مذيب NMP المتبقي ، وإذا لزم الأمر ، أضف الأنابيب النانوية الكربونية الصمغية الموصلة. حافظ على ثبات سرعة الدوران ، واستخدم أولاً سرعة الدوران البالغة 900 دورة / دقيقة للتقليب لمدة 5-10 دقيقة. بعد الانتهاء ، أدخل الخطوة الثانية من التشتت عالي السرعة ، وزد سرعة الدوران إلى (1350 ± 50) دورة / دقيقة ، وأكمل تحضير الملاط بعد ساعتين من التشتت.
