鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:998次 | 2018年10月06日
剖析鋰離子電池漿料特性
影響混合分散過(guò)程的主要參數(shù)有:
1、攪拌速度對(duì)分散速度的影響。一般說(shuō)來(lái)攪拌速度越高,分散速度越快,但對(duì)材料自身結(jié)構(gòu)和對(duì)設(shè)備的損傷就越大。
2、濃度對(duì)分散速度和粘結(jié)強(qiáng)度的影響。通常情況下漿料濃度越小,分散速度越快,但太稀將導(dǎo)致材料的浪費(fèi)和漿料沉淀的加重。濃度越大,柔制強(qiáng)度越大,粘接強(qiáng)度越大;濃度越低,粘接強(qiáng)度越小。
3、真空度對(duì)分散速度的影響。高真空度有利于材料縫隙和表面的氣體排出,降低液體吸附難度;材料在完全失重或重力減小的情況下分散均勻的難度將大大降低。
4、溫度對(duì)分散速度的影響。適宜的溫度下,漿料流動(dòng)性好、易分散。太熱漿料容易結(jié)皮,太冷漿料的流動(dòng)性將大打折扣。
稀釋
加入溶劑將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。
負(fù)極漿料(以石墨為例)的制備
負(fù)極漿料的制備大致與正極制漿的步驟相同。
(1)原料的物理性能
a.石墨:非極性物質(zhì),易被非極性物質(zhì)污染,易在非極性物質(zhì)中分散;不易吸水,也不易在水中分散。被污染的石墨,在水中分散后,容易重新團(tuán)聚。一般粒徑D50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規(guī)則,主要有球形、片狀、纖維狀等。
b.水性粘合劑(SBR):小分子線性鏈狀乳液,極易溶于水和極性溶劑。
c.防沉淀劑(CMC):高分子化合物,易溶于水和極性溶劑。
d.異丙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈,提高粘結(jié)強(qiáng)度。乙醇:弱極性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極性,提高石墨和粘合劑溶液的相容性;具有強(qiáng)烈的消泡作用;易催化粘合劑線性交鏈,提高粘結(jié)強(qiáng)度。
e.去離子水(或蒸餾水):稀釋劑,酌量添加,改變漿料的流動(dòng)性。
(2)原料的預(yù)處理
a.石墨:經(jīng)過(guò)混合,使原料均勻化,提高一致性,然后在300~400℃常壓烘烤,除去表面油性物質(zhì),提高與水性粘合劑的相容能力,修圓石墨表面棱角(有些材料為保持表面特性,不允許烘烤,否則效能降低)。
b.水性粘合劑:適當(dāng)稀釋,提高分散能力。
(3)摻和、浸濕和分散
a.石墨與粘合劑溶液極性不同,不易分散。
b.可先用醇水溶液將石墨初步潤(rùn)濕,再與粘合劑溶液混合。
c.應(yīng)適當(dāng)降低攪拌濃度,提高分散性。
d.分散過(guò)程為減少極性物與非極性物距離,提高勢(shì)能或表面能,所以為吸熱反應(yīng),攪拌時(shí)總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當(dāng)升高攪拌溫度,使吸熱變得容易,同時(shí)提高流動(dòng)性,降低分散難度。
e.攪拌過(guò)程如加入真空脫氣過(guò)程,排除氣體,促進(jìn)固-液吸附,效果更佳。
(4)稀釋
加入溶劑將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。