锂电池搅拌混合工艺主要是将溶剂、导电剂、粘连剂、添加剂、活性物质混合加入搅拌装置进行搅拌的过程。其目的在于降低体系的非均一性（相、温度、浓度等），以达到所需要的工艺效果。EDEM离散元仿真研究电池混合过程

正极浆料由粘合剂、导电剂、正极材料等组成；负极浆料则由粘合剂、石墨碳粉等组成。正、负极浆料的制备都包括了液体与液体、液体与固体物料之间的相互混合、溶解、分散等一系列工艺过程。

通过EDEM与CFD耦合仿真，能够评估锂电池搅拌混合效果，并分析影响锂电池混合效果的因素，从而优化正负极浆料搅拌效率，改善充放电性能，并提高电池容量。

对搅拌过程各组分粒子进行着色，直观评估其混合效果

计算搅拌过程各区域各组分的浓度，制成混合效率曲线

检测搅拌过程固体含量和浆料粘度变化情况

正负极浆料搅拌效率分析

目前基于数值模拟研究的锂电池搅拌混合过程主要分为两种：1.宏观上对搅拌装置建模，改变搅拌速度、搅拌时间、搅拌温度；2.微观上利用化学反应机理进行相关参数调控。

其中，对搅拌装置建模包括改变槽径，槽底的几何形状（平底，圆底，椭圆底，锥底），搅拌器的形状和几何尺寸，搅拌器的安装位置和叶片个数。

搅拌时间

随搅拌时间的延长，浆料粘度趋向于一个稳定值而不再变化，此时搅拌均匀。

搅拌速度

当搅拌速度过快时，会导致浆料里面产生气泡，导致电池质量严重下降；当搅拌速度过低时，不仅会增加时间成本，还有可能导致一些固体颗粒无法悬浮。

搅拌温度

搅拌温度会影响浆料的粘度，随着温度的升高，浆料粘度会逐渐降低最后趋于稳定。当浆料的粘度减少时，搅拌机搅拌时受到的阻力减少，从而提高搅拌效率。

叶轮层数（桨叶数量）

当桨叶数量增加时，桨叶边缘区域平均流速逐渐减小，停滞时间延长，导致整体流场分布更均匀。

通过仿真分析可以发现随着搅拌桨的叶片数量增加，混匀效率呈先升高后降低的趋势。

槽底形状

平底槽和锥型槽容易产生粒子堆积导致搅拌不完全，而碟形槽功耗较大，一般选取曲面底槽来做为电池搅拌装置。仿真结果与实际结果相同。

搅拌器的叶轮离底高度

当叶轮离底太近时，槽底的颗粒堆积导致功耗增加，甚至导致叶轮启动困难；当叶轮离底太远时，对槽底颗粒的悬浮作用会减弱。

搅拌器的叶轮通常较为合适的高度为槽径的四分之一左右。

搅拌器强度分析

搅拌器的变形和断裂会严重影响搅拌过程，降低搅拌效率，还有可能将部分搅拌器碎件混入电池中。

通过EDEM与有限元耦合仿真，对搅拌器进行作业过程的结构强度分析，输出变形、应力、应变云图，可以直观看出结构薄弱点。对应力集中或变形区域进行结构强度优化，保证其作业过程的结构强度。

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