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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？
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
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 | 800-1200 | 90-120 | -0.08 | 水冷循環(huán)保持25±2℃ |
| 負(fù)極硅碳漿料 | 500-800 | 60-90 | -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。
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