双回流搅拌机：技术创新和行业应用实践的有效混合锂电池材料的实践

锂电池材料混合过程的技术痛点和行业需求

锂电池正极材料的混合过程（例如NCM/NCA高镍三元，磷酸锂），负电极材料（石墨）和电解质浆料对材料均匀性，粒度分布一致性和批处理稳定性有严格的要求。传统的水平丝带混合器受单个搅拌模式的限制，并具有三个主要的技术瓶颈：首先，混合运动是单个的，很难实现剪切和微光级粉末的渗透混合，导致活性物质和导电剂的不均匀分散，影响电池充电和放电性能；其次，连续生产能力不足，并且很难匹配锂电池大规模生产线的节拍要求。第三，过滤系统很容易堵塞，无法有效地应对超级粉末的尘埃清除要求，例如碳酸锂和氧化锂，从而影响材料的纯度。

随着电池的能量密度突破到300Wh/kg的超过300Wh/kg，高镍（NCM811及以上）和基于硅的负电极等新系统提出了更高的混合设备要求。例如，在制备高尼克三元材料时，lini0.8co0.1mn0.1O2和lioh的混合均匀性必须达到99%以上，否则会导致锂尼克混合缺陷并影响电池循环寿命。混合均匀性传统设备通常只能达到95%-97%，这无法再满足新一代材料的过程要求。

双向搅拌机的技术架构和创新突破

双回鼓结构：径向剪切和水平螺旋的协同增强

双重流动混合器采用带有双鼓互连结构设计的水平鼓。通过特殊螺旋方向叶片的复合运动，构建了“径向剪切 +水平螺旋”的三维混合场。当鼓以10rpm的最大速度旋转时，材料在内鼓和外鼓之间形成对流循环，并同时受螺旋桨螺旋推力的水平位移和径向投掷效应的影响。以JSLH-10m³模型为例，其φ2000mm鼓直径和10m³的体积形成了理想的纵横比。结合<0.6的负载系数，它不仅避免了材料积累的死角，而且还可以通过滚筒旋转产生的离心力来增强颗粒之间的碰撞和剪切，从而使混合均匀性达到≥99%，这是比传统设备高的2-4个百分点。