1.石墨与导电剂混合的必要性

在锂离子电池的实际制造和应用中，添加导电剂是让石墨与导电剂混合构建连续、高效的三维导电网络，弥补石墨自身在导电性能、结构稳定性上的不足，最终提升锂离子电池负极的电化学性能。

2.石墨与导电剂混合的现有工艺难题

目前的混合设备在混合过程主要存在以下几个问题，这些问题直接影响电池的内阻、容量和循环寿命：

2.1导电剂的“团聚”现象——目前混合工艺中最大的痛点

导电剂（特别是碳纳米管T、石墨烯等）通常是纳米级材料，比表面积巨大，表面能极高。在干燥状态或浆料中，极易产生团聚。导致：

（1）“死碳”产生：团聚体内部的导电剂被包裹，无法接触到石墨或集流体。

（2）网络不均：团聚导致导电网络不连续，电池的倍率性能（快充能力）和循环稳定性下降。

2.2密度差异导致物料“分层”

石墨的真密度约为2.2g/cm³，而导电剂（如炭黑、CNT）的密度通常较低且蓬松。两者的粒径差(石墨微米级vs导电剂纳米级)和堆积密度差(可达4-24倍)，在混合、储存、涂布过程中出现分层。

（1）浆料稳定性差：在湿法涂布工艺中，混合后的浆料在储存或静置过程中，重的石墨容易沉底，轻的导电剂容易上浮或悬浮。

（2）极片不均：经过涂布出来的极片，底部石墨多导电剂少，上部导电剂多石墨少，造成电池内部微观结构不均匀，影响电池一致性。

2.3“过度分散”的问题

目前，混合过程中通常采用机械式高速混合设备进行剪切分散。因石墨为层状结构，其机械强度相对较弱，为了打散导电剂团聚而使用的高强度搅拌，往往会导致石墨颗粒破碎或层间剥离，导致石墨结构破坏。

（1）石墨颗粒一旦被打碎，边缘缺陷将增多，在首次充电时会消耗更多的锂离子来形成SEI膜，导致电池的首次库伦效率降低，能量密度受损。

（2）导电剂断链：对于长纤维状的导电剂，过度的机械剪切会将其长链打断，使其变成短棒，失去了“长程导电”的优势。

3.湖南经源WX系列外循环混合机

湖南经源科技的WX系列外循环混合机利用粉体混合过程的动态返混机理，显著提升石墨和导电剂的混合效率与质量。

3.1工作原理

在混合机内部，通过机械旋转的桨叶对物料进行柔和的碰撞与剪切，使粉体颗粒进行搅动和分散，实现宏观的混合；

在混合机外部，设置气流分散系统，一方面实现物料空间位置的动态循环；另一方面，利用气流撞击分散装置，实现物料的流化分散，不团聚，完成高效、均匀的混合。

3.2产品特点

（1）混合效果好:在混合过程中,通过外循环装置，部分物料被主动抽出、处理后再返回混合区，形成动态循环，突破传统静态混合的局限，不团聚，混合均匀性可达CV值＜2%。

（2）不影响颗粒形貌：WX系列外循环混合机在运行过程中，机械搅拌叶片的旋转速度较

低，降低了桨叶对物料剪切强度，对产品形貌无影响。

（3）混合时间短：WX系列外循环混合机通过外部气流分散装置，提高混合效率，相较传统机械混合机，混合时间减少1/3以上。