- 锂电池浆料高速分散机/磷酸铁锂材料分散机/纳米分散机
详细信息
品牌:IKN 类型:剪切分散机 物料类型:固-液 适用物料:化学品 应用领域:化工 型号:ERS2000 速度类别:有级变速 调速范围:15000 r/min 分散轮直径:15 mm 升降行程:10 mm 电机功率:30 Kw 变速方式:变速带变速 罐容量:1000 L 外形尺寸:1-1-1 mm 整机重量:400 kg 随着锂离子电池材料的不断进步,原材料颗粒粒径越来越小,这不仅提高了锂离子电池性能,也非常容易形成二级团聚体,从而增加了混合分散工艺的难度。
本设备针对锂电浆料分散有如下改进
1,采用电机,腔体分体立式结构(可卧式安装),设备运转更平稳,拆装更方便,并可防止因泄露可能造成的电机短路带来安全隐患。
2,增加防爆电机功率和扭矩,以适应高固含量高粘度浆料分散和输送;
3,增加转速调节范围,可有效提升浆料分散均匀度和收缩粒径分布范围。
4,采用内含耐NMP腐蚀O型圈双端面机械密封配合压力锁定系统,把机封泄漏概率降到*小,并实现泄漏可观测。
5,采用日立SKH55耐磨高速钢作为分散部位材质,可经受物料高速冲刷,无铁屑脱落。
6,可选配,无缝更换多种模块,如胶体磨研磨模块,连续粉液混合模块,超细分散模块以适应不同材质,不同细度,不同物理结构,不同工艺要求的物料分散,均质。高速分散机与间歇式的行星搅拌器混合装置相比,在电极粉末材料(固相)与溶剂(液相)的混合、电池浆料的均匀分散上具有相对的优势,表现在:
1. 电极粉末材料(固相)与溶剂(液相)能实现在线湿化,极少发生团聚现象,粉液混合效率极高。
2. 连续式分散工艺,混合分散效率高,时间短,能量消耗小。
3. 全密闭式分散腔,避免空气引入影响分散效果,设备能实现在线清洗,清洗操作方便高效。
4. 全密闭式分散系统能耐压工作,连续式工艺能实现量产,设备占地面积小,维护成本低。
5. 精细分散能量输入可控,所得浆料粒径分布窄,产品质量更稳定。
随着价格持续下降,锂离子电池将逐步替代性能落后的铅酸和镍氢电池,就电极浆料而言如果单用传统的双行星分散设备在锂离子电池浆料的混合分散过程中,其分散效果与效率都较差。而把双行星分散设备作为宏观混合单元溶入到锂离子电池浆料快速分散系统之中,把高剪切乳化机分散装置作为微观分散控制单元,这将会大大提高锂离子电池浆料的分散效率,每批200L电池浆料从原来单独使用双行星分散设备的10小时左右,缩短到 1 小时以内完成混合分散任务,大大提高了效率,节约了电能,减少了设备的投入。
IKN分体式高剪切乳化机通过皮带传送,可实现两到三倍的加速,同时立式直立的转轴,运转稳定性大大提高,同时转子动平衡性得到提高,间隙也允许缩小而不产生摩擦。因此立式高剪切乳化机有*好的乳化分散效果。根据其定转子剪切的原理,还可以实现固体物料在液体介质中的粉碎,超细物料的均匀分散,以及加速大分子物质的溶解。经过特别设计的高剪切乳化机也可以成为反应发生的场所,比如两种液体物料反应生成固体颗粒,通过分别通入腔体,两种物料接触时被剪切成微滴,均匀混合后反应生成的粒子大小均匀,并且粒径很小。
在现有的双行星搅拌装置下只需连接上我们的高剪切分散乳化设备,变可进一步细化固体颗粒粒径,进而增加浆料的分散性,使其具有更高的粘度稳定性和固含量稳定性。
影响分散乳化结果的因素有以下几点
1 分散头的形式(批次式和连续式)(连续式比批次好)
2 分散头的剪切速率 (越大,效果越好)
3 分散头的齿形结构(分为初齿,中齿,细齿,超细齿,约细齿效果越好)
4 物料在分散墙体的停留时间,乳化分散时间(可以看作同等的电机,流量越小,效果越好)
5 循环次数(越多,效果越好,到设备的期限,就不能再好)
线速度的计算
剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。
– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s)
g 定-转子 间距 (m)
由上可知,剪切速率取决于以下因素:
– 转子的线速率
– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm
速率V= 3.14 X D(转子直径)X 转速 RPM / 60
高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是*重要的。根据一些行业特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基础上又开发出ERX2000超高速剪切乳化机机。其剪切速率可以超过200.00 rpm,转子的速度可以达到66m/s。在该速度范围内,由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强,乳液的粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备,可以达到普通的高压均质机的400BAR压力下的颗粒大小.
2、设备特点- ERS设备与传统设备相比:
传统设备需8小时的分散加工过程,ERS设备1小时左右完成,超细分散效果显著,能耗*降低;
高速、高品质
传统设备的搅拌转速每分钟几十转,带分散功能的转速每分钟1500转以内,只完成宏观分散加工,超细分散能力极为有限;ERS设备的转速每分钟10000~15000转之间,超高线速度产生的剪切力,瞬间超细分散浆料中的粉体。- ERS设备与同类设备相比:
多层多向剪切分散
同类设备的定转子等部件结构单一,多级多层的结构是单纯重复性加工,相同的齿槽结构易发生物料未经分散便通过工作腔的短路现象;
ERS设备的定转子结构采用多层多向剪切概念,装配式结构使物料得到不同方向剪切分散,杜绝了短路现象,超细分散更为彻底。
3、工艺应用
锂电池正负极浆料的超细分散 电路板基材浆料粉液超细分散
高粘度物料粉液超细混合分散 纳米材料团聚物超细解聚分散
4、应用范围
电子电池:锂电池正极浆料、锂电池负极浆料、电路板基材浆料
纳米材料:超细碳酸钙、白炭黑等纳米材料解聚、纳米粉体应用固-液分散
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