Das Mischen ist einer der grundlegenden Abläufe in der mechanischen Verfahrenstechnik. Hierbei werden mindestens zwei Ausgangssubstanzen zu einer Substanz von größtmöglicher Homogenität vermischt.
Auf den Mischvorgang folgt üblicherweise die Entlüftung des Produkts, da bei der Verarbeitung von flüssigen bis hochviskosen Produkten Luft- oder Gaseinschlüsse oftmals Probleme verursachen. Lufteinschlüsse, und damit das Vorhandensein von Sauerstoff, kann sich negativ auf das Produkt auswirken - z. B. kann es zu Oxidation, Ranzigkeit von Fetten und Ölen, Verfärbung oder Beeinträchtigung von Aroma oder Geschmack kommen - und bei zu beschichtenden Materialien können poröse und löchrige Oberflächen die Folge sein. Entlüftete Produkte sind dagegen üblicherweise chemisch stabiler und länger haltbar.
Die Slurry genannten Batteriepasten für die Beschichtung von Anode und Kathode enthalten eine Vielzahl verschiedener fester Partikel. Ein gründliches Mischen dieser Slurries ist eine der Hauptherausforderungen in den Verfahrensschritten für die Batterieproduktion.
Anders gesagt, dem Zustand der Slurry-Komponenten, die die physikalischen Eigenschaften des Slurry bestimmen, kommt eine wichtige Rolle im Misch- und Beschichtungsprozess bei der Produktion von Lithium-Ionen-Batterien zu.
Nachfolgend sehen Sie die im Zusammenhang mit dem Slurry-Mischprozess anfallenden Aufgaben.
Schaffen einer geeigneten Atmosphäre
Einfüllen und Befeuchten der Partikel
Auflösen des Binders
Ausüben der geeigneten Energie für die Deagglomeration
Temperaturregelung während des Prozesses
Entlüften der Lösung
Für die Herstellung einer LIB-Zelle müssen Metallfolien mit Elektroden-Slurry beschichtet werden. Für die Herstellung des Elektroden-Slurry kommen Planetenmischer wie das Modell PMH zum Einsatz. Planeten-Misch- und -Knetmaschinen kommen für die Verarbeitung von Slurries mit hoher Viskosität und besonders thermosensiblen Komponenten zum Einsatz.
Während des Mischprozesses zeigen Planeten-Misch- und -Knetmaschinen ihr wahres Potenzial für schwer zu rührende Slurries.
PMH is suitable for highly-viscous product and PML is solution for the product with medium viscosity. Therefore, In other words, because the viscosity of products suitable for the two mixers is different, the shape of the mixing tool of each mixer is different. The mixing elements carry out a rotating movement in a fixed vessel in addition to their self-rotation and thus run through the whole slurry.
Aggressive and abrasive media such as lithium are pumped safely and gently by positive displacement pumps. These pumps are used in almost all industry sectors for transporting and dosing difficult media, such as solids-bearing fluids having low to very high viscosities or even aggressive media which are used in battery production.
In der Batterieproduktion ermöglichen Pumpenlösungen zur Unterstützung der Prozesse unterschiedliche Fördermengen und Drücke. So werden beispielsweise die NEMO® Exzenterschneckenpumpen, die TORNADO® Drehkolbenpumpen und die PERIPRO® Schlauchpumpen in der Vakuumentschäumung eingesetzt. Schlämme werden auch unter Hochvakuumbedingungen stark angesaugt und sind im Rührprozess Fördermedien. Dabei werden verschiedene Primärrohstoffe in den Rührbehälter gepumpt und nach dem Rühren mit hoher Drehzahl von den Pumpen in den Lagertank gefördert.
Insbesondere die Exzenterschneckenpumpen und die Schlauchpumpen werden für Anwendungen im Mischprozess eingesetzt. Zu den zu fördernden Flüssigkeiten gehören Klebstoffe und Leime, leitfähige Flüssigkeiten und Mischschlämme sowie Elektrolyte, UV-Harze und andere.
In Mixing Process, the powder is mixed into the solvent. The mixture is called slurry.
It is important to understand the viscosity of the solvent or the slurry because it has different rheological properties depending on the content of them. Viscosity can be affected by the content of the powder, shear rate and shear stress. Slurry's viscosity can be measured by Rotational Rheometer (Kinexus Series).
You can also analyze Mass spectrometry or Gas chromatography with STA-QMS coupling system or the STA-GC-MS coupling system for component analysis of the solvent or the slurry.
