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技術(shù)文章

鋰離子電池漿料的旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定儀選型及測(cè)試方法參考點(diǎn)擊次數(shù):1576 更新時(shí)間:2019-04-15

鋰離子電池漿料是由活性物質(zhì)(正負(fù)極材料)、黏結(jié)劑、導(dǎo)電劑等,通過攪拌的方式均勻分散于溶劑中制備而成的。粘度是影響鋰離子電池漿料的重要因素之一,它不但影響漿料的流動(dòng)性能,而且黏度的一致性和高低同樣會(huì)影響后序涂布的均勻性和涂布效率。粘度過高或過低都是不利于極片涂布的,粘度高的漿料不容易沉淀且分散性會(huì)好一點(diǎn),但是過高的粘度不利于流平效果,不利于涂布;粘度過低也是不好的,粘度低時(shí)雖然漿料流動(dòng)性好,但干燥困難,降低了涂布的干燥效率,還會(huì)發(fā)生涂層龜裂、漿料顆粒團(tuán)聚、面密度一致性不好等問題。

 

電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s,是參考指標(biāo),主要根據(jù)兩點(diǎn)確定:
1 漿料沉降情況;
2 實(shí)際涂布效果,不同涂布機(jī)可能有不同的粘度范圍,當(dāng)然活性物質(zhì)類型、粘結(jié)劑體系也會(huì)有影響。

 

電極漿料需要具有穩(wěn)定且恰當(dāng)?shù)恼扯龋@是電池生產(chǎn)過程中保證電池一致性的一個(gè)重要指標(biāo)。隨著合漿結(jié)束,攪拌停止,漿料會(huì)出現(xiàn)沉降、絮凝聚并等現(xiàn)象,產(chǎn)生大顆粒,這會(huì)對(duì)后續(xù)的涂布等工序造成較大的影響。表征漿料穩(wěn)定性的主要參數(shù)有流動(dòng)性、粘度、固含量、密度等。目前主要說明和討論漿料的粘度的相關(guān)檢測(cè)方法及配置及一般漿料的粘度范圍。

 

不同的漿料體系具有不同的粘度變化規(guī)律,目前主流的漿料體系是正極漿料PVDF/NMP油性體系,負(fù)極漿料是石墨/CMC/SBR水性體系。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來說,正極油性為4000-5500cP,負(fù)極水性2500到4000cP是一個(gè)對(duì)于穩(wěn)定性及涂布效果的一個(gè)比較佳的范圍。那么對(duì)于這種漿料的粘度計(jì)應(yīng)該如何選擇及如何測(cè)量呢?

 

電極漿料是一種是由多種不同比重、不同粒度的原料組成,又是固-液相混合分散,形成的漿料屬于非牛頓流體。非牛頓液體的粘度除了與溫度有關(guān)外,還與剪切速率、時(shí)間有關(guān),并有剪切變稀或剪切變稠的變化。對(duì)于電池漿料粘度范圍2000-10000mPa.s,一般目前鋰電新能源行業(yè)業(yè)界有2種的常見的配置及參數(shù)設(shè)置:

 

  1. 美國(guó)BROOKFIELD RVDV2T/RVDV3T 連續(xù)感應(yīng)粘度計(jì)
  2. 美國(guó)BROOKFIELD Rheocalc 32 控制分析軟件
  3. 美國(guó)BROOKFIELD TC-550MX/550AP(帶編程)      制冷恒溫水浴

 

轉(zhuǎn)子選擇1:  3號(hào)轉(zhuǎn)子,10rpm, 測(cè)量時(shí)間 90s, 恒溫25.0±0.5°C

扭矩:一般在30-90%

轉(zhuǎn)子選擇2:  5號(hào)轉(zhuǎn)子,30rpm, 測(cè)量時(shí)間 60s, 恒溫25.0±0.5°C

扭矩:一般在30-90%

(備注:因?yàn)檎扯仁窍鄬?duì)值及非牛頓流體,必須上下游比較數(shù)據(jù)及內(nèi)部監(jiān)控,必須統(tǒng)一機(jī)型及測(cè)試條件,否則結(jié)果的參考價(jià)值不高。)

 

 

 

 

BROOKFIELD粘度計(jì)/流變儀使用方便、靈活性大、質(zhì)量穩(wěn)定可靠、度高以及完善的售后服務(wù),使BROOKFIELD粘度計(jì)/流變儀得到了*廣大用戶的喜愛和擁護(hù)。所有BROOKFIELD粘度計(jì)的度都在使用范圍內(nèi)的±1.0%,重現(xiàn)性為±0.2%。對(duì)于DV-1M 以上的機(jī)型都是連續(xù)感應(yīng)的,只要使用相同機(jī)型和相同測(cè)試方法,無論在世界什么地方,都可以得到一樣的結(jié)果。

 

 

*,當(dāng)制備電芯的正負(fù)極漿料的粘度由于種種原因造成低于1000cP時(shí),會(huì)對(duì)極片的面密度造成很大的影響,而且還會(huì)影響其制成的電池的性能,如果粘度在小于500cP,正負(fù)極漿料將會(huì)報(bào)廢。而正負(fù)極材料價(jià)格昂貴,一旦報(bào)廢,給企業(yè)造成損失難以估量。其中美國(guó)BROOKFIELD DV-2T 作為受歡迎的多功能觸摸屏連續(xù)感應(yīng)的粘度計(jì),通過Rheocalc 32 控制分析軟件測(cè)量時(shí)間與粘度的變化曲線,長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控粘度變化的實(shí)驗(yàn)可直接表征漿料的長(zhǎng)期穩(wěn)定性,另外在鋰離子電池漿料制備的整個(gè)過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控漿料粘度的變化,出現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整配方及操作條件,檢查環(huán)境及原料品質(zhì)的變化,為鋰電池行業(yè)的漿料穩(wěn)定性測(cè)試及節(jié)約生產(chǎn)成本,保證良品率保駕護(hù)航。

 

 

 

 

 

 

 

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