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​锂电池浆料基本理论

文章出处:行业资讯 责任编辑:东莞市艾睿思电池有限公司 发表时间:2022-02-12
  ​锂电池浆料基本理论

锂电池电极浆料是流体的一种,通常流体可以分成牛顿流体和非牛顿流体。在其中,非牛顿流体又可分成胀可塑性流体、依时性非牛顿流体、假塑性流体和宾汉塑性流体等几类。

牛顿流体就是指在承受力后非常容易形变,且切应力与变形速度正相关的低黏性流体。任一点上的剪切应力都同剪截形变速度呈线性方程关联的流体。大自然中很多流体是牛顿流体。如:水、乙醇等大部分纯液体、轻油、低分子结构化学物质饱和溶液及其低速档流动性的汽体等均为牛顿流体。

非牛顿流体,就是指不符合牛顿粘性试验基本定律的流体,即其剪切应力与剪截应变率中间非线性相关的流体。非牛顿流体普遍出现于日常生活、生产制造和自然界当中。高分子材料高分子化合物的浓溶液和混液等一般为非牛顿流体。绝大部分微生物流体都归属于如今所界定的非牛顿流体。人的身上血夜、组织液、囊液等多种多样血液,及其像细胞核那般的“半流体”都归属于非牛顿流体。

电极浆料是一种是由各种不同比例、不一样粒度分布的原材料构成,也是固-高效液相混和分散,产生的浆料归属于非牛顿流体。锂电池浆料又可分成正级浆料和负级浆料二种,因为浆料管理体系(油溶性、水溶性)不一样,其特性必各有不同。可是,分辨浆料的特性无非下列好多个主要参数:


​锂电池


1.浆料的粘度

粘度是流体黏滞性的一种度量,是流体流驱动力对其內部磨擦状况的一种表明。液体在流动性时,在其分子结构间造成滚动摩擦力的特性,称之为液体的粘性,黏性的尺寸用粘度表明,是用于表现液体特性有关的摩擦阻力因素。粘度又分成驱动力粘度和标准粘度。

粘度的概念为一对平行面板,总面积为A,距离dr,板间充以某液体。今对下板增加一推动力F,使其造成一速率转变du。因为液体的黏性将此力逐层传送,各层液体也相对应健身运动,产生一速率梯度方向du/dr,称剪切速率,以r′表明。F/A称之为剪应力,以τ表明。剪切速率与剪应力间具备如下所示关联:

(F/A)=η(du/dr)

牛顿流体合乎牛顿公式,粘度只与气温相关,与切变速度不相干,τ与D为正比例关联。

非牛顿流体不符牛顿公式τ/D=f(D),以ηa表明一定(τ/D)下的粘度,称表观粘度。非牛顿液体的粘度除开与气温关于外,还与剪切速率、時间相关,并有剪截变稀或剪切变稠的转变。

2.浆料特性

浆料是一种非牛顿流体,是非均相混和流体,为了更好地达到后面施胶加工工艺的规定,浆料必须具备下列三个特点:

①好的流通性。流动性可以根据搅拌浆料,让其当然流下来,观查其持续性。连续性好,不时断时续则表明流通性好。流动性与浆料的固含和粘度相关,

②流平性。浆料的流平性危害的是施胶的平面度和匀称度。

③粘滞性。流变性就是指浆料在移动中的变形特点,其特性优劣直接影响着极片品质的好坏。

3.浆料分散基本

锂电池的电极生产制造,正级浆料由黏合剂、导电性剂、电池正极材料等构成;负级浆料则由黏合剂、高纯石墨炭粉等构成。正、负级浆料的制取都包含了液体与液体、液体与液体原材料中间的互相混和、融解、分散等一系列加工工艺全过程,并且在这个全过程里都随着着溫度、粘度、自然环境等转变。锂电池浆料的混和分散全过程可以分成宏观经济混和全过程和外部经济分散全过程,这两个过程自始至终都是会随着着锂电池浆料制取的整个过程。浆料的制备一般会通过下列这几个环节:

①砂桨混和。颗粒物中间以一点、点面、点和线方式触碰,

②风干糊状预塑环节。此阶段在砂桨混和匀称以后,添加粘接剂液体或有机溶剂,原料被湿润、呈糊状。通过搅拌器的超强力拌和,原材料遭受机械设备力的剪截和磨擦,与此同时颗粒物中间也会出现滚动摩擦力,在每个相互作用力下,原材料颗粒物中间趋向相对高度分散。此环节针对制成品浆料的粒度分布和粘度有非常重要的危害。

③稀释液分散环节。预塑进行以后,迟缓添加有机溶剂调整浆料粘度和固含。此环节分散与团圆相容,并最终做到平稳。在这个环节材料的分散关键受机械设备力、粉液间摩阻、快速分散剪切应力、浆料与器皿壁碰撞相互作用力的危害。