鋰電池負極漿料分散機是分散是至少兩種互不相溶或者難以相溶且不發生化學反應的物質的混合過程。工業分散的目標是在連續相中實現“令人滿意的”精細分布。 

負極材料種類包括人造石墨(Artificial)、天然石墨(NG core)、中間相炭微球(Meso-phase)、無定形炭(Low-crystallinity carbon)、合金(Metal Type)和鈦酸鋰(LTO)等，其中無定形炭包括軟炭(Soft carbon)和硬炭(Hard carbon)兩種。負極材料主要性能指標有比容量、*效率、循環性、灰分、壓實密度等。其中，天然石墨特點是成本低和比容量高，循環性能略差；而人造石墨和中間相炭微球則具有優良的循環性和穩定性，由于需進行高溫石墨化處理，對應材料成本增加。

混合分散工藝在鋰離子電池的整個生產工藝中對產品的品質影響度大于 30%，是整個生產工藝中zui重要的環節。鋰離子電池的電極制造，正極漿料由粘合劑、導電劑、正極材料等組成；負極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程,而且在這個過程中都伴隨著溫度、粘度、環境等變化。在正、負極漿料中，顆粒狀活性物質的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運動，因此在鋰離子電池生產中各極片材料的漿料的混合分散至關重要，漿料分散質量的好壞，直接影響到后續鋰離子電池生產的質量及其產品的性能。

目前傳統的鋰離子電池漿料的制備都是在雙行星分散設備中完成的。盡管目前在小型電池生產技術上已日趨成熟，但目前鋰離子電池的生產過程中，電池的*性控制仍然是鋰離子電池制作的技術難點，尤其是對于大容量、大功率的動力型鋰離子電池。另外，隨著鋰離子電池材料的不斷進步，原材料顆粒粒徑越來越小，這不僅提高了鋰離子電池性能，也非常容易形成二級團聚體，從而增加了混合分散工藝的難度。

原料的物理性能

a. 石墨：非極性物質，易被非極性物質污染，易在非極性物質中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新團聚。一般粒徑 D50為 20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規則，主要有球形、片狀、纖維狀等。

b. 水性粘合劑（SBR）：小分子線性鏈狀乳液，極易溶于水和極性溶劑。

c. 防沉淀劑（CMC）：高分子化合物，易溶于水和極性溶劑。

d. 異丙醇：弱極性物質，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易催化粘合劑網狀交鏈，提高粘結強度。乙醇：弱極性物質，加入后可減小粘合劑溶液的極性，提高石墨和粘合劑溶液的相容性；具有強烈的消泡作用；易催化粘合劑線性交鏈，提高粘結強度。

e. 去離子水（或蒸餾水）：稀釋劑，酌量添加，改變漿料的流動性。

(2) 原料的預處理

a. 石墨：經過混合，使原料均勻化，提高*性，然后在 300~400℃常壓烘烤，除去表面油性物質，提高與水性粘合劑的相容能力，修圓石墨表面棱角（有些材料為保持表面特性，不允許烘烤，否則效能降低）。

b. 水性粘合劑：適當稀釋，提高分散能力。

(3) 摻和、浸濕和分散：

a. 石墨與粘合劑溶液極性不同，不易分散。

b. 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕，再與粘合劑溶液混合。

c. 應適當降低攪拌濃度，提高分散性。

d. 分散過程為減少極性物與非極性物距離，提高勢能或表面能，所以為吸熱反應，攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應該適當升高攪拌溫度，使吸熱變得容易，同時提高流動性，降低分散難度。

e. 攪拌過程如加入真空脫氣過程，排除氣體，促進固-液吸附，效果更佳。

(4) 稀釋

加入溶劑將漿料調整為合適的濃度，便于涂布。

鋰電池負極漿料分散機

鋰離子電池漿料的混合分散過程可以分為宏觀混合過程和微觀分散過程，這兩個過程始終都會伴隨著鋰離子電池漿料制備的整個過程。把雙行星分散設備作為宏觀混合單元溶入到鋰離子電池漿料快速分散系統之中，把超剪切分散裝置作為微觀分散控制單元，這將會大大提高了鋰離子電池漿料的分散效果和效率。

 3.1高剪切分散機理

在高剪切分散設備中，作用于液體的能量一般相當集中，這樣可以使液體收到高能量密度的作用。引入能量的類型和強度必須足以使分散相顆粒有效地均勻分散。分散均勻的本質是使物料中分散相（固體顆粒、液滴等）受流體力學上的剪切作用和壓力作用破碎并分散。

液體物料分散系中固體分散相顆粒或液滴破碎分散的直接原因是受到剪切力和壓力的共同作用。引起剪切力和壓力作用的具體流體力學效應主要有三種，它們分別是層流效應、湍流效應和空穴效應。層流效應的作用是引起固體分散相顆粒或液滴的剪切和拉長，湍流效應的作用是在壓力波動作用下引起固體分散相顆粒或液滴的隨意變形，而空穴效應的作用則是使形成的小氣泡瞬間破滅產生沖擊波，而引起劇烈攪動。綜上所述，超剪切分散設備內物料的分散機理比較復雜，主要是以剪切作用起主導作用，而以其他作用為輔。漿體物料在高頻壓力波的作用下產生反復的壓縮效應，同時又受到超剪切分散設備內窄小間隙內的剪切力和回旋剪切力的強烈作用，如此綜合反復的作用，被處理的漿料產生強烈的分散和粉碎作用，zui終達到快速超細分散的目的。

3.2高剪切設備用于鋰電漿料的分散

高剪切設備可用于電芯正極或負極，油性或水性漿料的分散乳化（油性漿料的粘結劑為PVDF溶劑為NMP，水性漿料的粘結劑為SBR+CMC溶劑為水，有時水性負極漿料也會添加少量NMP是為了增加SBR,CMC,水,石墨之間的相容性,對改善粘輥是非常有效的,許多電池發生輥壓粘輥時都是采用加NMP的方法,一般占固體的5%,或漿料總重量的2%左右）

高剪切分散可有以下兩種方式：

一為上圖所示，在雙行星攪拌預混后添加高剪切設備把漿料中顆粒團聚進行破碎，細化和對粒徑分布范圍進行收縮，提高漿料的分散性和均一性。部分廠家儲能電池漿料的生產也會用到膠體磨，相對于動力電池，儲能電池對漿料的要求相對較低。

二是用粉液混合機代替雙行星進行漿料的初步混合，如下圖。混合機的喂料可以通過在機器入口處安裝的漏斗來進行一定順序的加入。粉體喂料時可以*手動，也可以選擇半自動或全自動操作，同時也可以選擇輸送機、氣動裝貨設備或是其他的傳輸設備。儲料罐中的刮邊攪拌機一方面是對固含量不斷提高的漿料進行均勻，另一方面可以加速漿料的流動，以提高分散效率，節省循環的時間。

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隨著價格持續下降，鋰離子電池將逐步替代性能落后的鉛酸和鎳氫電池，就電極漿料而言如果單用傳統的雙行星分散設備在鋰離子電池漿料的混合分散過程中，其分散效果與效率都較差。而把雙行星分散設備作為宏觀混合單元溶入到鋰離子電池漿料快速分散系統之中，把高剪切乳化機分散裝置作為微觀分散控制單元，這將會大大提高鋰離子電池漿料的分散效率，每批200L電池漿料從原來單獨使用雙行星分散設備的10小時左右，縮短到 1 小時以內完成混合分散任務，大大提高了效率，節約了電能，減少了設備的投入。

IKN分體式高剪切乳化機通過皮帶傳送，可實現兩到三倍的加速，同時立式直立的轉軸，運轉穩定性大大提高，同時轉子動平衡性得到提高，間隙也允許縮小而不產生摩擦。因此立式高剪切乳化機有的乳化分散效果。根據其定轉子剪切的原理，還可以實現固體物料在液體介質中的粉碎，超細物料的均勻分散，以及加速大分子物質的溶解。經過特別設計的高剪切乳化機也可以成為反應發生的場所，比如兩種液體物料反應生成固體顆粒，通過分別通入腔體，兩種物料接觸時被剪切成微滴，均勻混合后反應生成的粒子大小均勻，并且粒徑很小。

在現有的雙行星攪拌裝置下只需連接上我們的高剪切分散乳化設備，變可進一步細化固體顆粒粒徑，進而增加漿料的分散性，使其具有更高的粘度穩定性和固含量穩定性。

高速超細分散混合機是專門針對生產中的電子和鋰電池漿料的超細粉體原材料易產生團聚物且很難有效進行超細分散研制而成；電子、鋰電池漿料通過超細分散機后，將團聚的微細粉體團聚物充分打散，達到分散解聚作用，并且物料通過工作腔后都能實現快速高效的分散，發熱量小，且無任何死角產生。設備針對高粘物料的特殊性進行結構優化，物料經過分散加工后，通過特制的甩料盤，將物料迅速輸送至泵外，確保無物料外漏；無需介質冷卻密封件，所以不會產生外界介質對物料的污染。

高速超細分散混合機適用于粘稠度較大的一次性通過完成生產加工的工藝要求，特殊的多層的定、轉子結構具有顯著超細分散和破碎性能，當物料從設備進口被自動吸入工作腔后，經過多個剪切面，產生了成百上千次強烈地剪切、撞擊、研磨和空穴等綜合作用，使物料達到充分的分散、破碎和細化的效果。與傳統分散設備相比具有結構簡單、分散細化加工快速完成，且*、能耗低、易維護等優點。