PVDF胶粘剂高速分散机

锂离子电池对粘结剂的要求：

　　(1)保证制浆涂布时的均匀性和稳定性

　　(2)更高的粘结力(对活性材料的粘结和对集流体的粘结)

　　(3)较宽的电化学窗口(如下图)

　　(4)合适的电解液溶胀(极片里需要低一些)

　　(5)添加量尽可能少，提高能力密度，降低内阻

PVDF生产工艺及区别

　　生产工艺分为乳液聚合和悬浮聚合，在电池中两种方法的代表产品为HSV900(乳液法)和苏威5130(悬浮法)

　　对比两种方法有以下区别：

　　·分子量分布：悬浮聚合较窄

　　·分子缺陷：悬浮聚合较少

　　·熔点：悬浮聚合较高(相对来讲可对电池安全性能提升)

　　·结晶度：悬浮聚合较高(结晶度高熔点相对高，另外结晶度对于极片的柔韧性也有很大的影响)

　　·粒径&溶解性

　　乳液一般0.2～0.5微米，悬浮为50微米以上，在NMP等有机溶剂中粒径越小越易溶解，相同分子量的情况下悬浮聚合的粘度更大

　　·溶胀性

　　主要是电解液向PVDF内部渗透致其膨胀的过程，悬浮聚合溶胀更小一些，PVDF的溶胀随着烘烤温度的升高而降低。PVDF的溶胀会导致极片厚度增加膨胀，不利于电池的充放电循环。

　　提高粘结力的方法

　　·提高PVDF分子量

　　作用是增强分子间的作用力

　　·对PVDF分子进行改性

　　加入羰基类极性官能团(或者其他类的具体就不清楚了)，相同分子量范围内改性的粘结作用更大一些

　　NMP溶剂对PVDF的影响

　　·NMP生产过程中有甲胺的加入

　　为了使NMP的合成反应更加彻底，提高NMP纯度，所以就残留了胺，呈现碱性。

　　·由于碱性的存在导致PVDF分子发生消除反应(下图)

PVDF胶粘剂高速分散机，PVDF 作为锂电池胶粘剂分散机，PVDF 乳液聚合高速乳化机 和PVDF 悬浮聚合高速分散机 
  

   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。

正常国产分散机的转速为3000rpm，卧室直联结构，运行时间长，容易造成轴的偏心，运转不正常，需要*的人员拆开内部结构更换。而且需要更换损害的乳化头及轴  而我们IKN通过底座下面的皮带轮对设备进行了1:4的增速，使速度*高可达12000rpm，正常的国产分散机定转子一般是304不锈钢的，而我们IKN常规设备采用了316L不锈钢的，如果客户物料有特殊要求我们可以提供碳化钨钴、氧化锆、陶瓷、哈氏合金等材料加工成的定转子，以确保达到客户的使用要求。

   纳米管线式三级高剪切分散机：IKN纳米管线式三级高剪切分散机的核心部件是定子／转子结构，转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪 切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用，使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺的条件下，瞬问均匀精细地分散，经过高频的循环 往复，*终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比，高剪切分散机具有效率高、能耗低等显著优点，是分散工艺的首选。

悬浮液的分层理论

分层是分散相在外力（重力或离心力）作用下，在连续相中上浮或下沉的结果。在忽略布朗运动效应的静态条件下，可用Stokes 定律来描述，即分散相球形颗粒由于重力的沉降速度 V 由下式确定：

式中

ρ_s -ρ为分散相与连续相的密度差，g 为重力加速度，d 为分散相颗粒直径，μ为连续相的粘度。如果分散相颗粒的密度比连续相密度大，颗粒下沉，速度 V 为正值，反之，颗粒上浮，速度为负值。沉降速度大，浆料就容易分层。如果要保持体系稳定，就必须降低沉降速度，对于特定的浆料可以通过减小分散相固体颗粒直径 d。因为只有当粒径减至连续相液体分子大小时，颗粒才能稳定、均匀地分散在液体中不发生分离。

通过以上的分析我们可以看出，要提高悬浮液的稳定性，分散相颗粒的粒径应尽量细小。但应该指出，根据前人所做的大量研究发现，随着颗粒粒度的减小，虽然颗粒由重力引起的分离作用变为次要的因素，但是由于颗粒之间的间距减小，颗粒之间的结合力（范德华力等）起到了重要决定性作用。另外，当颗粒直径小于某一细小尺寸时，此时，颗粒的布朗运动效应就不能忽略了，所以由于细小颗粒的布朗运动，而使得颗粒之间产生激烈地碰撞。若不加稳定剂，这些情况都会导致颗粒团聚，对体系的稳定是不利的。所以浆料的分散中，颗粒粒径并非越细越好，要视浆料的特性而定。分散就是要根据物料的特性与特点，减小分散相颗粒的粒度，使其分布于一个较窄的尺寸范围，并达到吸力与斥力的相互平衡，从而保证浆料体系的稳定。

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）

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