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關(guān)于聚合物鋰電池配料詳解

來源:云更新 時間:2021-08-11 11:55:01 瀏覽次數(shù):

一、 電的組成:1、 正組成:  A、 鈷酸鋰:正活性物質(zhì),鋰離子源,為電池進步鋰源。  B、 導電劑:進步正片的導電性,彌補正活性物質(zhì)的電子導電性。進步正片的電解液的吸液量,增加反應(yīng)界面,削減化。 ......

一、 電的組成:1、 正組成:

  A、 鈷酸鋰:正活性物質(zhì),鋰離子源,為電池進步鋰源。

  B、 導電劑:進步正片的導電性,彌補正活性物質(zhì)的電子導電性。進步正片的電解液的吸液量,增加反應(yīng)界面,削減化。

  C、 PVDF粘合劑:將鈷酸鋰、導電劑跟鋁箔或鋁網(wǎng)粘合在一起。

  D、 正引線:由鋁箔或鋁帶制成。2、 負組成:

  A、 石墨:負活性物質(zhì),形成負反應(yīng)的重要物質(zhì);重要分為天然石墨跟人工?石墨兩大類。

  B、 導電劑:進步負片的導電性,彌補負活性物質(zhì)的電子導電性。進步反應(yīng)深度及應(yīng)用率。避免枝晶的產(chǎn)生。應(yīng)用導電資料的吸液才干,進步反應(yīng)界面,削減化。(可依據(jù)石墨粒度散布篩選加或不加)。

  C、 增加劑:降落不行逆反應(yīng),進步粘附力,進步漿料黏度,避免漿料沉積。

  D、 水性粘合劑:將石墨、導電劑、增加劑跟銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。

  E、 負引線:由銅箔或鎳帶制成。

  二、 配料目標:配料進程實際上是將漿料中的各種組成按標準份額混淆在一起,調(diào)制成漿料,以利于均勻涂布,保障片的一致性。配料大抵包含五個進程,即:質(zhì)料的預處理、摻跟、浸潤、渙散跟絮凝。

  三、 配料原理:(一) 、正配料原理1、 質(zhì)料的理化功能。(1) 鈷酸鋰:非性物質(zhì),不規(guī)矩外形,粒徑D50個別為6-8 μm,含水量≤0.2%,個別為堿性,PH值為10-11左右。錳酸鋰:非性物質(zhì),不規(guī)矩外形,粒徑D50個別為5-7 μm,含水量≤0.2%,個別為弱堿性,PH值為8左右。(2) 導電劑:非性物質(zhì),葡萄鏈狀物,含水量3-6%,吸油值~300,粒徑個別為 2-5 μm;重要有個別碳黑、超導碳黑、石墨乳等,在大量量利用時個別篩選超導碳黑跟石墨乳復配;個別為中性。(3) PVDF粘合劑:非性物質(zhì),鏈狀物,分子量從300,000到3,000,000不等;吸水后分子量降落,粘性變差。(4) NMP:弱性液體,用來溶解/溶脹PVDF,同時用來稀釋漿料。2、 質(zhì)料的預處理(1) 鈷酸鋰:脫水。個別用120 oC常壓烘烤2小時左右。(2) 導電劑:脫水。個別用200 oC常壓烘烤2小時左右。(3) 粘合劑:脫水。個別用120-140 oC常壓烘烤2小時左右,烘烤溫度視分子量的大小決定。(4) NMP:脫水。應(yīng)用枯燥分子篩脫水或選用特別取料設(shè)施,直接應(yīng)用。3、 質(zhì)料的摻跟:(1) 粘合劑的溶解(按標準濃度)及熱處理。(2) 鈷酸鋰跟導電劑球磨:使粉料初步混淆,鈷酸鋰跟導電劑粘合在一起,進步聚會作用跟的導電性。配成漿料后不會單獨散布于粘合劑中,球磨時刻個別為2小時左右;為避免混入雜質(zhì),個別應(yīng)用瑪瑙球作為球磨介子。4、 干粉的渙散、浸潤:(1) 原理:固體粉末放置在空氣中,隨著時刻的推移,將會吸附局部空氣在固體的名義上,液體粘合劑加入后,液體與氣體開端爭奪固體名義;假如固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強,液體不能浸潤固體;假如固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強,液體可能浸潤固體,將氣體擠出。當濕潤角≤90度,固體浸潤。當濕潤角>90度,固體不浸潤。正資料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸潤,所以正粉料渙散簡單。(2) 渙散辦法對渙散的影響:

  A、 靜置法(時刻長,作用差,但不侵害資料的原有結(jié)構(gòu));

  B、 拌跟法;自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)(時刻短,作用佳,但有可能侵害個別?資料的自身結(jié)構(gòu))。1、拌跟槳對渙散速度的影響。拌跟槳大抵包含蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。個別蛇形、蝶形、槳型拌跟槳用來湊合渙散難度大的資料或配料的初始階段;球形、齒輪形用于渙散難度較低的狀況,作用佳。2、拌跟速度對渙散速度的影響。個別說來拌跟速度越高,渙散速度越快,但對資料自身結(jié)構(gòu)跟對設(shè)備的侵害就越大。3、濃度對渙散速度的影響。個別情況下漿料濃度越小,渙散速度越快,但太稀將導致資料的揮霍跟漿料沉積的加重。4、濃度對粘結(jié)強度的影響。濃度越大,柔制強度越大,粘接強度越大;濃度越低,粘接強度越小。5、真空度對渙散速度的影響。高真空度有利于資料縫隙跟名義的氣體排出,降落液體吸附難度;資料在完全失重或重力減小的情況下渙散均勻的難度將大大降落。6、溫度對渙散速度的影響。適合的溫度下,漿料流動性好、易渙散。太熱漿料簡單結(jié)皮,太冷漿料的流動性將大打折扣。5、 稀釋。將漿料調(diào)劑為適合的濃度,便于涂布。(二)、負配料原理(大抵與正配料原理雷同)1、 質(zhì)料的理化功能。(1) 石墨:非性物質(zhì),易被非性物質(zhì)沾染,易在非性物質(zhì)中渙散;不易吸水,也不易在水中渙散。被沾染的石墨,在水中渙散后,簡單從頭聚會。個別粒徑D50為20μm左右。顆粒外形多樣且多不規(guī)矩,重要有球形、片狀、纖維狀等。(2) 水性粘合劑(SBR):小分子線性鏈狀乳液,易溶于水跟性溶劑。(3) 防沉積劑(CMC):高分子化合物,易溶于水跟性溶劑。(4) 異丙醇:弱性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的性,進步石墨跟粘合劑溶液的相容性;存在激烈的消泡作用;易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈,進步粘結(jié)強度。乙醇:弱性物質(zhì),加入后可減小粘合劑溶液的性,進步石墨跟粘合劑溶液的相容性;存在激烈的消泡作用;易催化粘合劑線性交鏈,進步粘結(jié)強度(異丙醇跟乙醇的作用從實質(zhì)上講是一樣的,大量量生產(chǎn)時可考慮本錢因素而后篩選增加哪種)。(5)去離子水(或蒸餾水):稀釋劑,酌量增加,轉(zhuǎn)變漿料的流動性。2、 質(zhì)料的預處理:(1) 石墨:

  A、混淆,使質(zhì)料均勻化,進步一致性。

  B、300~400℃常壓烘烤,除掉名義油性物質(zhì),進步與水性粘合劑的相容才干,修圓石墨名義棱角(有些資料為堅持名義特點,不許可烘烤,否則效力降落)。(2) 水性粘合劑:恰當稀釋,進步渙散才干。3、 摻跟、浸潤跟渙散:(1) 石墨與粘合劑溶液性不同,不易渙散。(2) 可先用醇水溶液將石墨初步濕潤,再與粘合劑溶液混淆。(3) 應(yīng)恰當降落拌跟濃度,進步渙散性。(4) 渙散進程為削減性物與非性物間隔,進步勢能或名義能,所認為吸熱反應(yīng),拌跟時總體溫度有所降落。如前提許可應(yīng)當恰當升高拌跟溫度,使吸熱變得簡單,同時進步流動性,降落渙散難度。(5) 拌跟進程如加入真空脫氣進程,消除氣體,增進固-液吸附,作用更佳。(6) 渙散原理、渙散辦法同正配料中的相干內(nèi)容,在

  三、(一)、4中有具體論說,在此不予具體講解。4、 稀釋。將漿料調(diào)劑為適合的濃度,便于涂布。

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