是了實現(xiàn)互不相溶相的分散，必須強力粉碎并混合其粒子。粉碎意味著必須克服表面張力的阻力來形成新表面。分散過程傳遞所需的能量，并保證兩相均質(zhì)混合。分散的長期穩(wěn)定性會受到確切粒度分布及乳化劑和穩(wěn)定劑使用的影響。 

2005年以后，鋰電在新能源行業(yè)的應(yīng)用逐漸興起，動力電池高安全、長循環(huán)的特性讓業(yè)界再次將目光集中到了中間型炭微球上。MCMB碳具有好的質(zhì)量比容量（約300mA·h/g）和低的不可逆質(zhì)量比容量（約20 mA·h/g）,而低成本的石墨具有高的質(zhì)量比容量（350 mA·h/g），但其不可逆質(zhì)量比容量（約50 mA·h/g）比MCMB碳的高，同時顯示出較高的容量衰減率，這對要求長循環(huán)，高體積比能量的動力電池而言不太適合。且人造石墨和天然石墨活性較高，相對中間相產(chǎn)品其化學(xué)副反應(yīng)較多，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性均不及中間相產(chǎn)品，中間相炭微球，又一次為鋰離子電池的發(fā)展做出了貢獻。

從容量取勝、倍率取勝到循環(huán)取勝、穩(wěn)定取勝，中間相炭微球卓越的性能在鋰離子電池發(fā)展的不同時期大放異彩；從手機、數(shù)碼，到航模、電動工具，再到電動汽車、儲能電池，中間相炭微球在每一個領(lǐng)域都占據(jù)了一個不可或缺的地位。時至今日，各大鋰離子電池材料制造商再次將重點放在了中間相炭微球上，臺灣中鋼迅速擴產(chǎn)，大阪煤氣恢復(fù)中間相生產(chǎn)線等等，迎合新能源時代的到來，中間相炭微球以其卓越的性能再創(chuàng)輝煌。

鋰電池負極中間相炭微球漿料分散機

混合分散工藝在鋰離子電池的整個生產(chǎn)工藝中對產(chǎn)品的品質(zhì)影響度大于 30%，是整個生產(chǎn)工藝中*重要的環(huán)節(jié)。鋰離子電池的電極制造，正極漿料由粘合劑、導(dǎo)電劑、正極材料等組成；負極漿料則由粘合劑、石墨碳粉等組成。正、負極漿料的制備都包括了液體與液體、液體與固體物料之間的相互混合、溶解、分散等一系列工藝過程,而且在這個過程中都伴隨著溫度、粘度、環(huán)境等變化。在正、負極漿料中，顆粒狀活性物質(zhì)的分散性和均勻性直接響到鋰離子在電池兩極間的運動，因此在鋰離子電池生產(chǎn)中各極片材料的漿料的混合分散至關(guān)重要，漿料分散質(zhì)量的好壞，直接影響到后續(xù)鋰離子電池生產(chǎn)的質(zhì)量及其產(chǎn)品的性能。

鋰電池負極中間相炭微球漿料分散機

大部分的漿料都是屬于懸浮液體系。不穩(wěn)定的懸浮液在靜止狀態(tài)下發(fā)生絮凝，并由于重力作用而很快分層，分散的目的就是要在產(chǎn)品的有效期內(nèi)抗絮凝、防止分層，維持懸浮顆粒的均勻分布，提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

2.2.1.1 懸浮液的絮凝理論

絮凝作用即是在靜態(tài)（由于布朗運動）或動態(tài)（在剪切力作用下條件下，通過顆粒碰撞引起顆粒數(shù)目減少的過程。膠體系統(tǒng)中，如不考慮穩(wěn)定劑，顆粒間的相互作用主要有范德華（Vander Waals）引力；伴隨著帶電顆粒的庫侖（Coulombic）力（斥力或引力）。這些力的起因截然不同，Derjaguin 和 Landau 在蘇聯(lián)，Verwey 和 Overbeek 在荷蘭分別獨立的提出 DLVO 理論，構(gòu)成了親液分散體系中絮凝作用經(jīng)典理論的基礎(chǔ)，闡述了膠體懸浮體系的穩(wěn)定性主要與膠體顆粒間上述兩個獨立的相互作用的相對距離有關(guān)。

2.2.1.2 懸浮液的分層理論

分層是分散相在外力（重力或離心力）作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運動效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來描述，即分散相球形顆粒由于重力的沉降速度 V 由下式確定：

式中

ρ_s -ρ為分散相與連續(xù)相的密度差，g 為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，μ為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度 V 為正值，反之，顆粒上浮，速度為負值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定，就必須降低沉降速度，對于特定的漿料可以通過減小分散相固體顆粒直徑 d。因為只有當(dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時，顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

通過以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩(wěn)定性，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細小。但應(yīng)該指出，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我�的因素，但是由于顆粒之間的間距減小，顆粒之間的結(jié)合力（范德華力等）起到了重要決定性作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細小尺寸時，此時，顆粒的布朗運動效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細小顆粒的布朗運動，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑，這些情況都會導(dǎo)致顆粒團聚，對體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個較窄的尺寸范圍，并達到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩(wěn)定。

2.2.2 團聚與分散的關(guān)系

漿料的團聚是指原生的微細顆粒在制備、分散及存放過程中，相互連接、由多個顆粒形成較大的顆粒團簇的現(xiàn)象。

顆粒在液相介質(zhì)中表現(xiàn)為分散和團聚兩種基本的行為。顆粒在液體介質(zhì)中的團聚是吸附與排斥共同作用的結(jié)果，其根源是顆粒間的相互作用力。在懸濁液體系中，粉體顆粒的團聚是吸附和排斥共同作用的結(jié)果。如果吸附作用大于排斥作用，粉體顆粒團聚；如果吸附作用小于排斥作用，粉體顆粒則分散。在液體介質(zhì)中，粉體顆粒受力情況較復(fù)雜，不僅有像范德華力、靜電力、表面張力、毛細管力等產(chǎn)生團聚的吸引力，而且在粒子的表面，還會產(chǎn)生雙電層靜電作用、溶劑化膜作用、聚合物吸附層的空間保護作用等使納米顆粒趨向于分散的斥力作用。

顆粒在介質(zhì)中的穩(wěn)定分散一般包括以下過程：潤濕、機械分散及分散穩(wěn)定。潤濕通常指顆粒與顆粒之間的界面被顆粒與溶劑、分散劑等界面所取代的過程。機械分散是利用剪切力將大量顆粒細化、使團聚體解聚、被潤濕、包裹吸附的過程。分散穩(wěn)定是指將原生粒子或較小的團聚體在靜電斥力、空間位阻斥力作用下來屏蔽范德華引力,使顆粒不再聚集的過程。團聚體分散解聚的直接原因是受到剪切力和壓力的作用，剪切力在分散過程中起到了決定性的作用。

2.2.3 團聚體變形與破裂

在研究流動性質(zhì)隨時間和應(yīng)力的變化時，一般要考察顆粒的結(jié)合與破裂。研究發(fā)現(xiàn)，無論是顆粒的結(jié)合所必須得碰撞，還是多顆粒團的破壞，都與顆粒大小有緊密的函數(shù)關(guān)系，也就是說，顆粒大小是影響流變和穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵因素.

在層流狀態(tài)下，流體中的物料團聚體受層流剪切力作用。不考慮團聚體的重力作用，物料團聚體受剪切力t的作用與表面張力σ的作用。剪切作用的切向分t_t的作用效果是使團聚體發(fā)生旋轉(zhuǎn)的主要原因，而法向分力t_n和表面張力則在團聚體的內(nèi)部分別產(chǎn)生壓差，這兩種壓差綜合作用的結(jié)果就是使團聚體的內(nèi)部產(chǎn)生變形，在其原有裂紋的區(qū)域上就會產(chǎn)生

高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，依肯公司在ER2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERS2000超高速分散機。其剪切速率可以超過100.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達到40m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備。

影響分散乳化均質(zhì)結(jié)果的因素有以下幾點

1 分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次好）

2 分散頭的剪切速率 （越大，效果越好）

3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒，中齒，細齒，超細齒，約細齒效果越好）

4 物料在分散墻體的停留時間，乳化分散時間（可以看作同等的電機，流量越小，效果越好）

5 循環(huán)次數(shù)（越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好）

線速度的計算

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

– 轉(zhuǎn)子的線速率

– 在這種請況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。 
IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm

速率V= 3.14 X D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM / 60

    超高速分散機的高的轉(zhuǎn)速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切分散機。其剪切速率可以超過200.00 rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度極高,無需其他輔助分散設(shè)備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.

    超高速分散機是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設(shè)備的設(shè)備。當(dāng)其中一種或者多種材料的細度達到微米數(shù)量級時，甚至納米級時，體系可被認為均質(zhì)。當(dāng)外部能量輸入時，兩種物料重組成為均一相。高剪切均質(zhì)機由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應(yīng)帶來的強勁動能，使物料在定、轉(zhuǎn)子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用，形成懸浮液（固/液），乳液（液體/液體）和泡沫（氣體/液體）。高剪切均質(zhì)機從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應(yīng)熟工藝和適量添加劑的共同作用下，瞬間均勻精細的分散乳化，經(jīng)過高頻管線式高剪切分散均質(zhì)乳化機的循環(huán)往復(fù)，*終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。

超高速分散機設(shè)備等級：化工級、衛(wèi)生I級、衛(wèi)生II級、無菌級 
超高速分散機電機形式：普通馬達、變頻調(diào)速馬達、防爆馬達、變頻防爆馬達、氣動馬達
超高速分散機電源選擇： 380V/50HZ、220V/60HZ、440V/50HZ
超高速分散機材質(zhì)：SUS304 、SUS316L 、SUS316Ti
超高速分散機表面處理：拋光、耐磨處理 
超高速分散機進出口聯(lián)結(jié)形式：法蘭、螺口、夾箍 

1 表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測定數(shù)據(jù)。

2 處理量取決于物料的粘度，稠度和*終產(chǎn)品的要求。

3 參數(shù)內(nèi)的各種型號的流量主要取決于所配置的乳化頭的精密程度而定。

4 本表的數(shù)據(jù)因技術(shù)改動，定制而不同，正確的參數(shù)以提供的實物為準

鋰電池負極中間相炭微球漿料分散機