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電池漿料的連續(xù)化雙螺桿擠出和流變分析
鋰離子電池的制造涉及許多步驟，包括正極和負極漿料的制備和涂覆。各個組分適當?shù)幕旌弦约熬鶆虻耐坎脊に囀谦@得高容量和長循環(huán)壽命電池的必要條件。
傳統(tǒng)電池漿料的混合和分散主要使用批次行星混合器。這類設(shè)備存在混合與分散效果受限，工藝時間長，批次間差異較大，擴展放大困難等問題。
電池漿料的連續(xù)化雙螺桿混合是一種可替代批次行星混合器的緊湊節(jié)能方案，其具有以下優(yōu)勢:
更好的分布和分散混合效果
雙螺桿擠出機作用在材料上的強剪切力能降低電池漿料的溶劑含量，從通常的45%降至15%甚至更低。
容積與面積之比在放大時的變化比批次混合器更小，具有從實驗室到生產(chǎn)的良好可擴展性。
平行雙螺桿擠出機的工作原理
Thermo Scientific™ Energy 11雙螺桿擠出機，擁有可靈活添加固體和液體的全開口與水平分離式機筒，八個精準的溫控區(qū)，以及可更換的口模。針對電池應(yīng)用的特殊要求，所有產(chǎn)品接觸部件均由CPM®鋼制成，從而降低了最終產(chǎn)品的金屬磨損風險。整個擠出機的進料口、機筒、螺桿和口模只需一個卡箍連接即可拆卸。這種易于拆卸的方式可實現(xiàn)快速清潔，并大大減少交叉污染的風險。50g/h至5kg/h的產(chǎn)量，滿足配方研發(fā)的基本需求。由于幾何形狀相似，更大產(chǎn)量的工藝要求，可直接擴展到我們的大型擠出機。
Thermo Scientific™ Energy 11雙螺桿擠出機
Energy 11集成到手套箱中
Energy 11也可無縫集成到手套箱中，可在惰性氣氛下保護所涉及的敏感化學(xué)物質(zhì)。適用于加工干顆粒、液態(tài)漿料、聚合物固態(tài)電解質(zhì)、純鋰負極、電極隔膜和降低溶劑量的正極干法混合等等一系列材料。
Thermo Scientific™
Phenom™G2 臺式掃描電子顯微鏡
批次行星混合器與雙螺桿勻漿的漿料SEM對比圖
50%固含量，不同轉(zhuǎn)速下雙螺桿勻漿的漿料SEM圖
制備出的電池漿料，可以使用Thermo Scientific™ HAAKE™ MARS™流變儀，量化漿料的粘彈性能。從而驗證電池漿料中活性成分的適當混合和均勻分布；預(yù)測存儲和穩(wěn)定性；了解涂布過程中的流動行為等。
Thermo Scientific™ Haake™Mars流變儀
賽默飛以其豐富的產(chǎn)品線，能為鋰電池漿料的加工流變學(xué)、連續(xù)化雙螺桿混合工藝、產(chǎn)品質(zhì)控提供綜合解決方案。