在许多商业和工业用途中,例如在消费类设备、生产设备以及电池供电的车辆中,已经依赖锂离子电池作为电源。同时,对储能装置的需求正在持续且迅速地增长。电储能电池广泛用于向电子、机电、电化学和其他有用的装置提供功率。这样的电池包括电池组,例如一次化学电池和二次(可充电)电池、燃料电池以及各种电容器。为了增强能量存储、增加功率容量并扩大实际使用情况,需要增加包括电容器和电池的储能装置的工作功率和能量。
储能装置中的电极膜表现出优良的机械和加工特性,电极膜包括具有某些粒径的非原纤化羧甲基纤维素(CMC)微粒粘结剂。粘结剂在电极膜中的均匀分布可以改善膜的机械特性,降低缺陷发生率和缺陷严重程度。此外,粘结剂的粒径过大会导致各种同题,例如CMC的分散不均匀、压延轧制期间的局部压力、CMC颗粒与加热的压延辊的粘附等。常规的用于减小颗粒粒径的设备有切割机、球磨机和破碎机等,但是存在处理时间长、能耗高、粒径达不到要求、影响产品的纯度和质量等问题。与其他粉碎技术相比,加压喷射研磨工艺会有效地减小CMC粘结剂的粒径。
制造干电池阳极电极膜,包括96wt%的石墨和4wt%的粘结剂,其中粘结剂包括2%的PTFE、1%的CMC和1%的PVDF。我们使用带有分级机附件的加压喷射磨机,将D50粒径为70µm的原样CMC粉末进行研磨,使用8000rpm的分级机转速,研磨气体压力为120psi。研磨后,CMC的D50粒径约为10µm。
较小粒径的CMC减少了电极缺陷,例如孔、裂纹或表面凹坑。原样的CMC粉末的干粉配方产生具有缺陷的电极自立式膜,使用研磨后的CMC可以避免这些缺陷。这和较小粒径的CMC具有较大的表面积有关。电极配方中在固定的粘结剂重量比下,较大的表面积可能会对活性材料粉末基质有较强的粘合强度,并且对用于生产膜或压延膜厚度的加热辊的亲和力较弱。
拉伸强度结果表明,使用研磨后的CMC粘结剂生产的相似厚度的电极膜要强于用原样CMC粘结剂生产的电极膜。结果如下表所示。
加压喷射磨机生产超细粉末,在其整个运行过程中无大颗粒。根据市场需求和应用,可以生产粒径分布很陡峭的超细粉体。相比任何其它传统气流磨,该设备耗能更少,最多节能50%。另外,因为通过喷嘴的只有空气,不和物料接触,不会对产品形成污染。运行过程中,设备的磨损率非常低。
加压喷射磨机的规格与型号
主要应用领域
- 研磨高纯度物质。如,荧光粉末、特种陶瓷、硅胶、氧化铝、色谱分析中应用的硅酸等。
- 耐研磨材料。如,硬质合金、碳化硅、碳化硼、氧化铝、氧化锆、刚玉(研磨和抛光应用)等。
- 热敏性物质。如,植物保护剂、蜡、树脂、脂肪、氢化油等。
- 矿物质。特别是薄片状或针状。如,滑石、云母、石墨、石英、硅灰石。
- 在液氮状态下,低温研磨。
- 在小于30毫米厚度的薄膜上应用的粉体涂料。
- 碳粉。
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