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石川擂潰機(jī)在電子漿料制備過(guò)程中的具體操作步驟是怎樣的？

發(fā)布時(shí)間：2025-04-06　點(diǎn)擊量：83

以下是石川擂潰機(jī)在電子漿料制備中的標(biāo)準(zhǔn)化操作流程及關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，結(jié)合行業(yè)實(shí)踐進(jìn)行系統(tǒng)化梳理：

一、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程（SOP）

1. 預(yù)處理階段

步驟技術(shù)規(guī)范風(fēng)險(xiǎn)控制
設(shè)備清潔- 使用NMP/乙醇超聲清洗缽體及杵頭（30min）
- 150℃烘箱干燥2小時(shí)		禁用丙酮清洗亞克力蓋（會(huì)導(dǎo)致龜裂）
氣密性檢查- 真空模式下抽至-0.095MPa，保壓10分鐘壓降≤5%發(fā)現(xiàn)泄漏需更換氟橡膠密封圈（每500次循環(huán)強(qiáng)制更換）
原料預(yù)處理- 活性物質(zhì)（如NCM811）需提前120℃真空干燥12h
- 導(dǎo)電劑（SP）過(guò)325目篩		水分含量需≤50ppm（卡爾費(fèi)休法檢測(cè)）

2. 混料階段

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復(fù)制
graph TD
    A[加料順序] --> B[活性物質(zhì)70%+導(dǎo)電劑20%]
    B --> C[300rpm干混5min]
    C --> D[緩慢注入PVDF/NMP溶液(10%剩余溶劑)]
    D --> E[600rpm濕混15min]
    E --> F[剩余溶劑梯度加入(5%/min)]

3. 參數(shù)優(yōu)化矩陣

漿料類型轉(zhuǎn)速(rpm)時(shí)間(min)真空度(MPa)溫度控制
正極漿料800-120090-120-0.08水冷循環(huán)保持25±2℃
負(fù)極硅碳漿料500-80060-90-0.05液氮冷阱維持-20℃

二、關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)（CPP）

1. 流變行為調(diào)控

  • 粘度控制：采用Brookfield DV2T粘度計(jì)在線監(jiān)測(cè)，目標(biāo)范圍8000-12000cP（25℃）

  • 剪切稀化指數(shù)：n值應(yīng)控制在0.3-0.6之間（冪律模型擬合）

2. 分散度量化指標(biāo)

  • 激光粒度儀檢測(cè)D50≤1μm（如Malvern Mastersizer 3000）

  • 四探針?lè)y(cè)試方阻≤20Ω/□（涂布干燥后）

3. 缺陷預(yù)防措施

  • 氣泡控制：真空階段采用階梯降壓（-0.03→-0.06→-0.09MPa，各保持5min）

  • 金屬污染：每月用ICP-MS檢測(cè)Fe/Ni/Cr含量（標(biāo)準(zhǔn)≤50ppb）

三、特殊場(chǎng)景處理方案

1. 高固含量漿料（≥75wt%）

  • 采用間歇式加工：300rpm×5min → 靜置2min（重復(fù)5次循環(huán)）

  • 杵頭壓力提升至4kgf（需更換高強(qiáng)度彈簧）

2. 納米銀漿制備

  • 氬氣保護(hù)下操作（O?<1ppm）

  • 添加0.1wt%油胺作為分散助劑

  • 最終粒徑分布Span值≤0.8（Span=(D90-D10)/D50）

3. 固態(tài)電解質(zhì)漿料

  • 使用Al?O?內(nèi)襯缽體防止Li反應(yīng)

  • 加工溫度嚴(yán)格≤40℃（熱電偶實(shí)時(shí)反饋）

四、設(shè)備維護(hù)與驗(yàn)證

1. 預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃

部件維護(hù)周期方法驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)
變頻器6個(gè)月諧波分析THD≤5%
沖頭管軸承12個(gè)月振動(dòng)檢測(cè)（ISO10816標(biāo)準(zhǔn)）RMS≤1.5mm/s

2. 工藝驗(yàn)證文件

  • IQ（安裝確認(rèn)）：設(shè)備水平度≤0.02mm/m

  • OQ（運(yùn)行確認(rèn)）：轉(zhuǎn)速偏差≤±2%（激光測(cè)速儀）

  • PQ（性能確認(rèn)）：NCM漿料批次RSD≤3%（5批驗(yàn)證）

五、常見(jiàn)問(wèn)題解決方案

  • 漿料飛濺：降低初始轉(zhuǎn)速至200rpm，添加0.5% BYK-111防濺劑

  • 顆粒返粗：檢查杵頭磨損（允許間隙≤0.1mm），必要時(shí)更換氧化鋯杵頭

  • 粘度突變：立即停機(jī)檢查溶劑純度（GC-MS檢測(cè)揮發(fā)性雜質(zhì)）

通過(guò)該標(biāo)準(zhǔn)化流程，可將正極漿料的涂布面密度一致性提升至98.5%（面密度CV值≤1.2%），相比傳統(tǒng)行星攪拌工藝，電池循環(huán)壽命提高15-20%。建議每6個(gè)月進(jìn)行全流程再驗(yàn)證，確保工藝穩(wěn)定性。