鋰電池配料的技術(shù)相關(guān)知識知識
1、 原料的理化*能。
(1) 石墨:非極*物質(zhì),易被非極*物質(zhì)污染,易在非極*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。
(2) 水*粘合劑(SBR):小分子線*鏈狀乳液,極易溶于水和極*溶劑。
(3) 防沉淀劑(CMC):高分子化合物,易溶于水和極*溶劑。
(4) 異丙醇:弱極物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極*,提高石墨和粘合劑溶液的相容;具有強烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈,提高粘結(jié)強度。
乙醇:弱極物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的極,提高石墨和粘合劑溶液的相容;具有強烈的消泡作用;易催化粘合劑 線*交鏈,提高粘結(jié)強度(異丙醇和乙醇的作用從本質(zhì)上講是一樣的,大批量生產(chǎn)時可考慮成本因素然后選擇添加哪種)。
(5)去離子水(或蒸餾水):稀釋劑,酌量添加,改變漿料的流動。
2、 原料的預(yù)處理:
(1) 石墨:
A、混合,使原料均勻化,提高一致。
B、300~400℃常壓烘烤,除去表面油物質(zhì),提高與水粘合劑的相容能力,修圓石墨表面棱角(有些材料為保持表面特,不允許烘烤,否則效能降低)。
(2) 水粘合劑:適當稀釋,提高分散能力。
3、 摻和、浸濕和分散:
(1) 石墨與粘合劑溶液極*不同,不易分散。
(2) 可先用醇水溶液將石墨初步潤濕,再與粘合劑溶液混合。
(3) 應(yīng)適當降低攪拌濃度,提高分散。
(4) 分散過程為減少極*物與非極*物距離,提高勢能或表面能,所以為吸熱反應(yīng),攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應(yīng)該適當升高攪拌溫度,使吸熱變得容易,同時提高流動*,降低分散難度。
(5) 攪拌過程如加入真空脫氣過程,排除氣體,促進固-液吸附,效果更佳。
(6) 分散原理、分散方法同正極配料中的相關(guān)內(nèi)容,
在三、(一)、4中有詳細論述,在此不予詳細解釋。
4、 稀釋。將漿料調(diào)整為合適的濃度,便于涂布。
1、 防止混入其它雜質(zhì);
2、 防止?jié){料飛濺;
3、 漿料的濃度(固含量)應(yīng)從高往低逐漸調(diào)整,以免增加麻煩;
4、 在攪拌的間歇過程中要注意刮邊和刮底,確保分散均勻;
5、 漿料不宜長時間擱置,以免沉淀或均勻降低;
6、 需烘烤的物料必須密封冷卻之后方可以加入,以免組分材料質(zhì)變化;
7、 攪拌時間的長短以設(shè)備能、材料加入量為主;攪拌槳的使用以漿料分散難度進行更換,無法更換的可將轉(zhuǎn)速由慢到快進行調(diào)整,以免損傷設(shè)備;
8、 出料前對漿料進行過篩,除去大顆粒以防涂布時造成斷帶;
9、 對配料人員要加強培訓,確保其掌握專業(yè)知識,以免釀成大禍; 10、 配料的關(guān)鍵在于分散均勻,掌握該中心,其它方式可自行調(diào)整。
五、 總論:
隨著電池制程的日益透明,鋰離子電池生產(chǎn)廠家越來越將配料列為核心機密,因為從材料的挑選、處理到合理搭配包含了太多技術(shù)人員的心血,同樣的材料,有的廠家用起來特別順利,有的廠家就麻煩百出;有的廠家用中檔的材料可以 做出高端的電池,而有的廠家卻使用最好的材料做成的電池慘不忍睹,以上資料如有不足之處,我們將及時更正。
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