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鋰電池配料的技術相關知識
來源:21IC 日期:2012-3-26 作者:全球電池網 點擊:

1、 原料的理化性能。

 。1) 石墨:非極*物質,易被非極*物質污染,易在非極*物質中分散;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則,主要有球形、片狀、纖維狀等。

 。2) 水性粘合劑(SBR):小分子線性鏈狀乳液,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,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;易催化粘合劑網狀交鏈,提高粘結強度。

  乙醇:弱極物質,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,提高粘結強度(異丙醇和乙醇的作用從本質上講是一樣的,大批量生產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,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,攪拌時總體溫度有所下降。如條件允許應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內容,

  在三、(一)、4中有詳細論述,在此不予詳細解釋。

  4、 稀釋。將漿料調整為合適的濃度,便于涂布。

  四、鋰電池 配料時注意事項:

  1、 防止混入其它雜質;

  2、 防止漿料飛濺;

  3、 漿料的濃度(固含量)應從高往低逐漸調整,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,以免組分材料質變化;

  7、 攪拌時間的長短以設備能、材料加入量為主;攪拌槳的使用以漿料分散難度進行更換,無法更換的可將轉速由慢到快進行調整,以免損傷設備;

  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,確保其掌握專業知識,以免釀成大禍; 10、 配料的關鍵在于分散均勻,掌握該中心,其它方式可自行調整。

  
  五、 總論:

  隨著電池制程的日益透明,鋰離子電池生產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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