鋰離子電池漿料高效超細分散裝備技術研究.pdf

1、本文介紹了鋰離子電池國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢，分析了發(fā)展鋰離子電池對我國乃至全球經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護具有重大戰(zhàn)略意義。針對目前鋰離子電池漿料分散工藝中采用傳統(tǒng)的行星式分散混合設備存在著分散混合時間長、分散效果不理想、能耗高、發(fā)熱量大，以及難以達到微觀上的混合分散效果等一系列問題，提出了利用超剪切技術來處理上述問題的解決方法，使之在較短的時間內(nèi)達到理想的混合分散效果、降低能耗、節(jié)約投資。
　　 本文研究了鋰離子電池漿料的制備工藝與特

2、性，分析了鋰離子電池漿料中基本的分散機理，及對其在超剪切分散設備內(nèi)的超剪切分散機理進行深入的分析。根據(jù)流體力學方程、定理、定律，運用數(shù)學方法推導出超剪切分散設備定轉子內(nèi)部的流場分布特性，建立了轉子轉速、定轉子間隙與剪切應力之間的數(shù)學模型，定性地得出結構參數(shù)、操作參數(shù)對分散效果的影響，為超剪切分散設備提高分散效果提供理論依據(jù)。
　　 利用計算流體動力學商業(yè)軟件FLUENT對超剪切分散設備內(nèi)鋰離子電池漿料快速分散過程進行三維數(shù)值模擬

3、，結合RNGκ-ε湍流模型和Mixture混合模型，探討了工作腔內(nèi)壓力場、速度場、固相體積濃度場及剪切應力場等情況，通過數(shù)值模擬展示了實驗手段所不能觀察到的設備內(nèi)部復雜的流場變化情況。改變模擬參數(shù)中轉子轉速，可以顯著提高剪切應力，此結論與數(shù)學方法推導出的數(shù)學模型的結論相一致。
　　 采用回歸正交實驗設計方法，利用超剪切分散設備對鋰離子電池漿料進行快速分散實驗，分析了轉子轉速、分散時間等參數(shù)對鋰離子電池漿料分散效果的影響，建立了分