鉅大LARGE | 點擊量:4809次 | 2018年05月24日
鋰離子電池負(fù)極材料的勻漿過程中需要注意檢測什么參數(shù)?
作為負(fù)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(bǔ)救也沒用了。所以在勻漿過程中相關(guān)的檢測參數(shù)也比較多,下面將一一進(jìn)行簡單介紹。
(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(guān)的自動設(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,自動計算結(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(xì)度計測細(xì)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(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(zhuǎn)粘度計測量,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,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(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)
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(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,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,也有專門的測試設(shè)備。
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(shè)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(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,同時對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)檢測參數(shù)是存在相互聯(lián)系的,在實際應(yīng)用過程中,需要綜合多個數(shù)據(jù)對負(fù)極漿料進(jìn)行分析,才能得出比較全面的結(jié)論。