图9 带高速分散桨的双行星搅拌机
2）双行星搅拌机的突出优势是能够方便地调整加料顺序、转速和时间等工艺参数来适应不同的材料特性，并且在浆料特性不满足要求时可以很容易地进行返工，适应性和灵活性很强。此外，在品种切换时，双行星搅拌机尤其是小型搅拌机的清洗较为简单。
3）在双行星搅拌机中，物料被搅拌桨作用的时间存在概率分布，要保证所有物料充分混合和分散需要很长的搅拌时间。早期一批浆料的制备需要10多个小时，后来通过工艺的不断改进，尤其是引入干法制浆工艺后，制浆时间可以缩短到3～4h。但由于原理上的限制，双行星搅拌机的制浆时间难以进一步缩短，其制浆的效率比较低，单位能耗偏高。
4）由于搅拌桶的体积越大，越难达到均匀分散的效果，目前用于锂离子电池制浆的双行星搅拌机的最大容积不超过2000L，一批最多能够生产1200L左右的浆料。
5）目前双行星搅拌机的主要厂商有：美国罗斯，日本浅田铁工、井上制作所，国内红运机械等。双行星搅拌机的技术已经非常成熟。
2.2 新型浆料分散设备——薄膜式高速分散机
1）由于双行星搅拌机的分散能力有限，用于一些难分散的物料如小粒径的磷酸铁锂材料、比表面积很大的导电炭黑时，难以达到良好的分散效果，因此需要配合使用一些更高效的分散设备。日本的PRIMIX公司推出的薄膜式高速分散机就是一种性能优良的浆料分散设备。
2）它的工作原理是：浆料从下部进入分散桶后，随分散轮一起高速旋转，浆料在离心力作用下被甩到分散桶的内壁上形成浆料环，而且浆料在离心力作用下会高速脱离分散轮外壁撞击分散桶壁，同时在轮壁表面瞬间形成真空，促使浆料穿过分散轮上的分散孔，形成如图10所示的运行轨迹。
图10 浆料在薄膜式高速分散机中的运行轨迹
3）同时由于分散轮与桶壁之间的间隙只有2mm，当分散轮高速旋转（线速度可达30～50m/s）时，浆料在这个小间隙里会受到均匀且强烈的剪切作用。浆料在分散桶内的滞留时间约30s，在此期间，浆料在分散机中不断循环运动并被剪切分散，因此能够达到理想的分散效果。图11是通过仿真计算得到的双行星搅拌机和薄膜式高速分散机中浆料所受到剪切作用的强度和频率的对比，从图中可以明显地看到，双行星搅拌机中只有在搅拌桨的端部区域浆料才会受到强的剪切作用，导致浆料受到高剪切作用的频率很低，而薄膜式高速分散机中浆料在整个区域内都能受到强的剪切作用，使得浆料受到高剪切作用的频率很高，从而大幅度提高了浆料的分散效果和效率。
图11 浆料在薄膜式高速分散机和双行星搅拌机中所受到剪切作用的强度和频率的对比
4）这种薄膜式高速分散机是日本PRIMIX公司首创，已被韩国及中国的一些锂离子电池厂采用。尚水智能首先将其引入国内，并且其产品性能达到了PRIMIX产品的同等水平。需要指出的是，这种薄膜式高速分散机不能单独用来制浆，需要先用双行星搅拌机等设备对粉体和液体原料进行预混得到浆料之后才能用它来进一步分散，因此这种设备的应用有一定的局限性，通常与双行星搅拌机配合应用于难分散材料的制浆。
2.3、 新型制浆设备——双螺杆制浆机
1）针对双行星搅拌机效率不高的问题，一些厂家推出了新型的制浆工艺和设备，其中德国布勒推出的以双螺杆挤出机为核心设备的连续式制浆系统引起了广泛关注。双螺杆挤出机原本被广泛应用于塑料加工等行业，适用于高黏度物料的混合和分散。布勒将这种设备引入到了锂离子电池的制浆领域，通过在螺杆的不同部位投入粉体和液体来连续地制备出浆料。
2）具体过程是：先将活性物质和导电剂的粉体投入螺, 杆的最前端，然后在螺杆的输送作用下向后端移动，然后在螺杆的后续部位分多次投入溶剂或者胶液，并在各种不同的螺杆元件的作用下实现捏合、稀释、分散、脱气等工艺过程，到了螺杆的最末端，输出的就是成品浆料，整个过程如图12所示。,,
图12 双螺杆制浆机的制浆过程示意图
(未完、待续)
