锂电池负极浆料分散机是分散是至少两种互不相溶或者难以相溶且不发生化学反应的物质的混合过程。工业分散的目标是在连续相中实现“令人满意的”精细分布。 

负极材料种类包括人造石墨(Artificial)、天然石墨(NG core)、中间相炭微球(Meso-phase)、无定形炭(Low-crystallinity carbon)、合金(Metal Type)和钛酸锂(LTO)等，其中无定形炭包括软炭(Soft carbon)和硬炭(Hard carbon)两种。负极材料主要性能指标有比容量、*效率、循环性、灰分、压实密度等。其中，天然石墨特点是成本低和比容量高，循环性能略差；而人造石墨和中间相炭微球则具有优良的循环性和稳定性，由于需进行高温石墨化处理，对应材料成本增加。

混合分散工艺在锂离子电池的整个生产工艺中对产品的品质影响度大于 30%，是整个生产工艺中zui重要的环节。锂离子电池的电极制造，正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程,而且在这个过程中都伴随着温度、粘度、环境等变化。在正、负极浆料中，颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接响到锂离子在电池两极间的运动，因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料的混合分散至关重要，浆料分散质量的好坏，直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。

目前传统的锂离子电池浆料的制备都是在双行星分散设备中完成的。尽管目前在小型电池生产技术上已日趋成熟，但目前锂离子电池的生产过程中，电池的*性控制仍然是锂离子电池制作的技术难点，尤其是对于大容量、大功率的动力型锂离子电池。另外，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。

原料的物理性能

a. 石墨：非极性物质，易被非极性物质污染，易在非极性物质中分散；不易吸水，也不易在水中分散。被污染的石墨，在水中分散后，容易重新团聚。一般粒径 D50为 20μm左右。颗粒形状多样且多不规则，主要有球形、片状、纤维状等。

b. 水性粘合剂（SBR）：小分子线性链状乳液，极易溶于水和极性溶剂。

c. 防沉淀剂（CMC）：高分子化合物，易溶于水和极性溶剂。

d. 异丙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂网状交链，提高粘结强度。乙醇：弱极性物质，加入后可减小粘合剂溶液的极性，提高石墨和粘合剂溶液的相容性；具有强烈的消泡作用；易催化粘合剂线性交链，提高粘结强度。

e. 去离子水（或蒸馏水）：稀释剂，酌量添加，改变浆料的流动性。

(2) 原料的预处理

a. 石墨：经过混合，使原料均匀化，提高*性，然后在 300~400℃常压烘烤，除去表面油性物质，提高与水性粘合剂的相容能力，修圆石墨表面棱角（有些材料为保持表面特性，不允许烘烤，否则效能降低）。

b. 水性粘合剂：适当稀释，提高分散能力。

(3) 掺和、浸湿和分散：

a. 石墨与粘合剂溶液极性不同，不易分散。

b. 可先用醇水溶液将石墨初步润湿，再与粘合剂溶液混合。

c. 应适当降低搅拌浓度，提高分散性。

d. 分散过程为减少极性物与非极性物距离，提高势能或表面能，所以为吸热反应，搅拌时总体温度有所下降。如条件允许应该适当升高搅拌温度，使吸热变得容易，同时提高流动性，降低分散难度。

e. 搅拌过程如加入真空脱气过程，排除气体，促进固-液吸附，效果更佳。

(4) 稀释

加入溶剂将浆料调整为合适的浓度，便于涂布。

锂电池负极浆料分散机

锂离子电池浆料的混合分散过程可以分为宏观混合过程和微观分散过程，这两个过程始终都会伴随着锂离子电池浆料制备的整个过程。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，把超剪切分散装置作为微观分散控制单元，这将会大大提高了锂离子电池浆料的分散效果和效率。

 3.1高剪切分散机理

在高剪切分散设备中，作用于液体的能量一般相当集中，这样可以使液体收到高能量密度的作用。引入能量的类型和强度必须足以使分散相颗粒有效地均匀分散。分散均匀的本质是使物料中分散相（固体颗粒、液滴等）受流体力学上的剪切作用和压力作用破碎并分散。

液体物料分散系中固体分散相颗粒或液滴破碎分散的直接原因是受到剪切力和压力的共同作用。引起剪切力和压力作用的具体流体力学效应主要有三种，它们分别是层流效应、湍流效应和空穴效应。层流效应的作用是引起固体分散相颗粒或液滴的剪切和拉长，湍流效应的作用是在压力波动作用下引起固体分散相颗粒或液滴的随意变形，而空穴效应的作用则是使形成的小气泡瞬间破灭产生冲击波，而引起剧烈搅动。综上所述，超剪切分散设备内物料的分散机理比较复杂，主要是以剪切作用起主导作用，而以其他作用为辅。浆体物料在高频压力波的作用下产生反复的压缩效应，同时又受到超剪切分散设备内窄小间隙内的剪切力和回旋剪切力的强烈作用，如此综合反复的作用，被处理的浆料产生强烈的分散和粉碎作用，zui终达到快速超细分散的目的。

3.2高剪切设备用于锂电浆料的分散

高剪切设备可用于电芯正极或负极，油性或水性浆料的分散乳化（油性浆料的粘结剂为PVDF溶剂为NMP，水性浆料的粘结剂为SBR+CMC溶剂为水，有时水性负极浆料也会添加少量NMP是为了增加SBR,CMC,水,石墨之间的相容性,对改善粘辊是非常有效的,许多电池发生辊压粘辊时都是采用加NMP的方法,一般占固体的5%,或浆料总重量的2%左右）

高剪切分散可有以下两种方式：

一为上图所示，在双行星搅拌预混后添加高剪切设备把浆料中颗粒团聚进行破碎，细化和对粒径分布范围进行收缩，提高浆料的分散性和均一性。部分厂家储能电池浆料的生产也会用到胶体磨，相对于动力电池，储能电池对浆料的要求相对较低。

二是用粉液混合机代替双行星进行浆料的初步混合，如下图。混合机的喂料可以通过在机器入口处安装的漏斗来进行一定顺序的加入。粉体喂料时可以*手动，也可以选择半自动或全自动操作，同时也可以选择输送机、气动装货设备或是其他的传输设备。储料罐中的刮边搅拌机一方面是对固含量不断提高的浆料进行均匀，另一方面可以加速浆料的流动，以提高分散效率，节省循环的时间。

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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。

高速超细分散混合机是专门针对生产中的电子和锂电池浆料的超细粉体原材料易产生团聚物且很难有效进行超细分散研制而成；电子、锂电池浆料通过超细分散机后，将团聚的微细粉体团聚物充分打散，达到分散解聚作用，并且物料通过工作腔后都能实现快速高效的分散，发热量小，且无任何死角产生。设备针对高粘物料的特殊性进行结构优化，物料经过分散加工后，通过特制的甩料盘，将物料迅速输送至泵外，确保无物料外漏；无需介质冷却密封件，所以不会产生外界介质对物料的污染。

高速超细分散混合机适用于粘稠度较大的一次性通过完成生产加工的工艺要求，特殊的多层的定、转子结构具有显著超细分散和破碎性能，当物料从设备进口被自动吸入工作腔后，经过多个剪切面，产生了成百上千次强烈地剪切、撞击、研磨和空穴等综合作用，使物料达到充分的分散、破碎和细化的效果。与传统分散设备相比具有结构简单、分散细化加工快速完成，且*、能耗低、易维护等优点。