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鋰離子電池負極材料的勻漿過程中需要注意檢測什么參數(shù)?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年05月24日  

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


  (1)固含量:在漿料中活性物質、導電劑、粘結劑在漿料總質量中所占的百分比,測量方法也比較簡單,取少許漿料在銅箔上稱重,烘干后稱重,然后計算出即可。不過目前已經(jīng)有相關的自動設備,自帶烘干以及稱重,只要將樣品放進去,輸入相關參數(shù)后,自動計算結果。


  (2)細度: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濕,所制備涂層就會表面平整,而且在儲存過程中顆粒不易發(fā)生沉淀,儲存穩(wěn)定性好。而漿料沒有分散好,則會存在大顆粒,漿料沉降等問題。目前基本都采用刮板細度計測細度。測量時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長度,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度,一般良好的細度應該在20μm以下。


  (3)粘度:粘度是物質的一種物理化學性質,定義為一對平行板,面積為A,相距dr,板間充以某液體;今對上板施加一推力F,使其產(chǎn)生一速度變化度所需的力。一般用旋轉粘度計測量,單位為泊。根據(jù)涂布設備的不同,選擇不同粘度的漿料來進行涂布。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,漿料放置一段時間后的粘度也是會發(fā)生變化的,在實際生產(chǎn)過程中,需要收集相關的數(shù)據(jù)進行匯總和分析,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:流變學出現(xiàn)在20世紀20年代,目前已經(jīng)廣泛應用在涂料行業(yè)。其含義為在外力作用下,物體的變形和流動,在鋰離子電池的漿料中也得到了廣泛應用。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力的函數(shù)關系圖,也有專門的測試設備。

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


  (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)定性的研究應運而生。


  其測量原理利用到了多重光散射的原理,當樣品中顆粒濃度比較低的時候,經(jīng)過多個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。設備就是利用兩個探頭,從待測漿料的上層掃描到下層,并做出相關的曲線,通過曲線可以表征樣品的均勻性,并且可以每隔一段時間掃描一次,并經(jīng)過相關的軟件得到一系列的曲線,從而可以得出漿料的穩(wěn)定性動力學指數(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,隨著粒子表面的距離變化而變化。



  通過相關的設備,就可以測試負極漿料的Zeta電位。


  通過相關的數(shù)據(jù)就可以分析出漿料的穩(wěn)定性,同時對于添加劑的加入也有一定的指導意義。需要了解的是,漿料的相關檢測參數(shù)是存在相互聯(lián)系的,在實際應用過程中,需要綜合多個數(shù)據(jù)對負極漿料進行分析,才能得出比較全面的結論。


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