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鋰離子電池負(fù)極材料的勻漿過程中需要注意檢測(cè)什么參數(shù)?

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2018年05月24日  

  作為負(fù)極材料的第一步工序,也是比較重要的一個(gè)工序,一旦第一步都出現(xiàn)問題,后面再怎么補(bǔ)救也沒用了。所以在勻漿過程中相關(guān)的檢測(cè)參數(shù)也比較多,下面將一一進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。


  (1)固含量:在漿料中活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑在漿料總質(zhì)量中所占的百分比,測(cè)量方法也比較簡(jiǎn)單,取少許漿料在銅箔上稱重,烘干后稱重,然后計(jì)算出即可。不過目前已經(jīng)有相關(guān)的自動(dòng)設(shè)備,自帶烘干以及稱重,只要將樣品放進(jìn)去,輸入相關(guān)參數(shù)后,自動(dòng)計(jì)算結(jié)果。


  (2)細(xì)度:粉狀顆粒物在溶劑中的分散程度,良好分散程度好的漿料,其固體顆粒能很好地被潤(rùn)濕,所制備涂層就會(huì)表面平整,而且在儲(chǔ)存過程中顆粒不易發(fā)生沉淀,儲(chǔ)存穩(wěn)定性好。而漿料沒有分散好,則會(huì)存在大顆粒,漿料沉降等問題。目前基本都采用刮板細(xì)度計(jì)測(cè)細(xì)度。測(cè)量時(shí)將試樣滴入溝槽的最深部位,然后用刮刀垂直接觸平板,以適宜的速度把漿料拉過槽的整個(gè)長(zhǎng)度,然后沿入射光30°角的方向觀察溝槽中顆粒均勻顯露的刻度,,以此厚度表示試樣的細(xì)度,一般良好的細(xì)度應(yīng)該在20μm以下。


  (3)粘度:粘度是物質(zhì)的一種物理化學(xué)性質(zhì),定義為一對(duì)平行板,面積為A,相距dr,板間充以某液體;今對(duì)上板施加一推力F,使其產(chǎn)生一速度變化度所需的力。一般用旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)量,單位為泊。根據(jù)涂布設(shè)備的不同,選擇不同粘度的漿料來進(jìn)行涂布。需要注意的是,如果漿料出現(xiàn)沉降,則在勻漿罐上下層的粘度是不一樣的,同時(shí),漿料放置一段時(shí)間后的粘度也是會(huì)發(fā)生變化的,在實(shí)際生產(chǎn)過程中,需要收集相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析,制定出適合自己的粘度范圍以及漿料存放時(shí)間。


  1泊(1P)=100厘泊(100cP)1厘泊(1cP)=1毫帕斯卡·秒(1mPa·s)1毫帕斯卡·秒(1mPa·s)=1000微帕斯卡·秒(1000μPa.s)


  (4)流變:流變學(xué)出現(xiàn)在20世紀(jì)20年代,目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用在涂料行業(yè)。其含義為在外力作用下,物體的變形和流動(dòng),在鋰離子電池的漿料中也得到了廣泛應(yīng)用。鋰離子電池的漿料是剪切稀的非牛頓流體,粘度隨剪切速率的增加而降低。而流變曲線則代表材料粘度值與剪切應(yīng)力的函數(shù)關(guān)系圖,也有專門的測(cè)試設(shè)備。

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  通過流變曲線,也可分析出漿料的一些性能,在此就不在詳細(xì)展開介紹了,有需要的話可以專門進(jìn)行講解。


  (5)漿料穩(wěn)定性:隨著研究的深入,漿料的穩(wěn)定性也越來越受到鋰電行業(yè)科研工作者的重視,一個(gè)制作完成的漿料,內(nèi)部的顆粒分布究竟是怎么樣的,能穩(wěn)定的存放多久,將直接影響著真?zhèn)€電池的制作周期和批次,因此,漿料穩(wěn)定性的研究應(yīng)運(yùn)而生。


  其測(cè)量原理利用到了多重光散射的原理,當(dāng)樣品中顆粒濃度比較低的時(shí)候,經(jīng)過多個(gè)粒子散射后扔能通過樣品的光為投射光,無法透過的光為散射光。設(shè)備就是利用兩個(gè)探頭,從待測(cè)漿料的上層掃描到下層,并做出相關(guān)的曲線,通過曲線可以表征樣品的均勻性,并且可以每隔一段時(shí)間掃描一次,并經(jīng)過相關(guān)的軟件得到一系列的曲線,從而可以得出漿料的穩(wěn)定性動(dòng)力學(xué)指數(shù)(TSI)。


  (6)Zeta電位:剪切面的電位,是表征膠體分散系穩(wěn)定性的指標(biāo),隨著粒子表面的距離變化而變化。



  通過相關(guān)的設(shè)備,就可以測(cè)試負(fù)極漿料的Zeta電位。


  通過相關(guān)的數(shù)據(jù)就可以分析出漿料的穩(wěn)定性,同時(shí)對(duì)于添加劑的加入也有一定的指導(dǎo)意義。需要了解的是,漿料的相關(guān)檢測(cè)參數(shù)是存在相互聯(lián)系的,在實(shí)際應(yīng)用過程中,需要綜合多個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)負(fù)極漿料進(jìn)行分析,才能得出比較全面的結(jié)論。


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