Rozloučení s hrudkami v potahové pastě baterie
Vše, co je menší než 50 mikrometrů, je mimo zorný úhel lidského oka. Přesto můžeme vnímat účinky věcí, které nevidíme. Příkladem je proces nanášení povlaku na lithium-iontové baterie. Složitá pasta z pojiv, vodivých látek a aktivních částic se nanáší na vodič v tloušťce několika mikrometrů, ale přítomnost hrudek může zhoršit výkon baterií. Kritickým procesem při dosahování homogenní povlakové suspenze je míchání. Míchání však nikdy není jen míchání, jak jsme se dozvěděli od Ralfa BĂĽrgelina, experta na procesy ve společnosti Procesní zařízení IKA. Nejdůležitějším faktorem je, aby byly částice dobře rozptýleny, čehož lze docílit in-line mícháním.
Zvýšení energie pro udržení pevných látek od sebe
âSložky, jako jsou pojiva a uhlíkové prášky, mají tendenci v kapalině aglomerovat., – vysvětluje Ralf. Tyto materiály plavou na povrchu a shlukují se, jakmile se dostanou do kapalné fáze. Tvorba aglomerátů je problémem pro všechny kašovité materiály, ale vrstvy nátěru baterií jsou nanášeny v mikrometrickém měřítku a nedokonalosti jsou výrazně zesíleny. Aglomeráty mohou mít různou velikost, od velkých po malé. Velké agregáty mohou mít za následek poškrábání povrchu povlaku, zatímco malé agregáty mohou snížit výkonnost baterie. To je hlavní překážka, kterou musí konvenční míchání překonat. Společnost IKA však není žádným dodavatelem konvenčních technologií: âProblém aglomerace řešíme tím, že dispergaci provádíme inline v malé komoře v zóně s vysokou turbulencí..â Intenzita udržuje pevné částice od sebe a rovnoměrně je rozděluje v kapalném prostředí.
Zmenšení prostoru ve směšovací komoře pro regulaci pohybu částic.
Kromě energie je tu také otázka objemu. Při uvolňování prášků ve velkých míchacích nádobách, jako jsou planetární míchačky, mohou částice unikat. Naproti tomu IKA vede kapalnou směs v malé komoře, kde částice nemají prostor k úniku. Díky tomu má IKA nad rozptylem přesnější kontrolu. Nevytváří však toto vysokoenergetické míchání v uzavřeném prostoru nadměrné tepelné namáhání materiálů?Teplota by neměla stoupnout nad 50 °C., – varuje Ralf. Standardní míchačka od IKA totiž pracuje při pokojové teplotě a při recirkulaci směsi se její teplota zvýší na přibližně 30-40 °C. Míchání v lince, vysoká turbulence a malá komora. Tyto parametry jsou pákami, které zajišťují stabilní nátěrovou hmotu bez aglomerátů. Přestože je aktivní vrstva menší než zrnko prachu, kvalita povlaku bez hrudek je všem na očích.
