Misturador planetário duplo

Atualmente, o principal equipamento de mistura de polpa usado pelos fabricantes de baterias de íons de lítio é o misturador planetário duplo, também conhecido como misturador PD. Este misturador está equipado com um componente de mistura de baixa velocidade, Planet, e um componente de dispersão de alta velocidade, Disper. O componente de mistura de baixa velocidade compreende dois agitadores de estrutura dobrável que utilizam transmissão por engrenagem planetária. À medida que os agitadores giram e orbitam, eles permitem que o material se mova em várias direções, alcançando o efeito de mistura desejado em um tempo relativamente curto. O componente de dispersão de alta velocidade normalmente apresenta um disco de dispersão dentado que gira junto com o transportador planetário enquanto gira rapidamente, exercendo intensas forças de cisalhamento e dispersão no material. Este efeito é várias vezes maior que o dos misturadores comuns. Além disso, o componente dispersante pode ser configurado com um eixo dispersante simples ou duplo, dependendo dos requisitos específicos da aplicação.

Mistura de moinho de bolas

A mistura em moinho de bolas também é frequentemente usada para a preparação de pasta de bateria de íons de lítio, que geralmente é mais comum em laboratórios. Semelhante aos métodos de mistura baseados na mecânica dos fluidos, a capacidade de dispersão do processo de moagem de bolas é determinada pelo equilíbrio das velocidades de fragmentação do cluster e reorganização da aglomeração, que está relacionada às propriedades das partículas de pó e pode ser alterada pela adição de surfactantes.

No processo de moagem de bolas, as partículas de pó sofrem um grande número de alterações superficiais e volumétricas, que podem levar a transformações mecânicas e químicas do material (como ruptura de nanotubos de carbono, alterações em sua proporção de aspecto e estrutura). As reações podem ocorrer entre partículas, entre pó e meios dispersantes (solventes e aglutinantes) e até mesmo entre pó e esferas de moagem. Colisões entre esferas de moagem e turbulência local de alto cisalhamento do fluido também podem causar a ruptura das moléculas do ligante.

Agitação ultrassônica

Atualmente, o ultrassom é usado por pessoas para misturar em escala microscópica com base no efeito de cavitação acústica transitória. Este efeito precisa ser gerado sob intensidade ultrassônica bastante elevada, acompanhado pela formação e crescimento de um grande número de microbolhas. Quando o tamanho da bolha atinge um certo valor crítico, a taxa de crescimento da bolha aumenta rapidamente e depois rompe instantaneamente, formando ondas de choque para dispersar aglomerados enquanto causa alta temperatura e alta pressão local (a pressão local pode atingir milhares de atmosferas).

Outro processo que ocorre durante a mistura ultrassônica é o fluxo macroscópico do líquido. A concentração de bolhas de cavitação diminui gradativamente ao longo do eixo centrado no gerador, e as bolhas se difundem para regiões de baixa concentração, fazendo com que o líquido flua com velocidade de até 2m/s. Este fluxo de fluido é suficiente para proporcionar efeitos de mistura adequados sem a necessidade de equipamento adicional.

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