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关于聚合物锂电池配料详解

来源:云更新 时间:2021-08-11 11:55:01 浏览次数:

一、 电的组成:1、 正组成:  A、 钴酸锂:正活性物质,锂离子源,为电池进步锂源。  B、 导电剂:进步正片的导电性,弥补正活性物质的电子导电性。进步正片的电解液的吸液量,增加反应界面,削减化。 ......

一、 电的组成:1、 正组成:

  A、 钴酸锂:正活性物质,锂离子源,为电池进步锂源。

  B、 导电剂:进步正片的导电性,弥补正活性物质的电子导电性。进步正片的电解液的吸液量,增加反应界面,削减化。

  C、 PVDF粘合剂:将钴酸锂、导电剂跟铝箔或铝网粘合在一起。

  D、 正引线:由铝箔或铝带制成。2、 负组成:

  A、 石墨:负活性物质,形成负反应的重要物质;重要分为天然石墨跟人工 石墨两大类。

  B、 导电剂:进步负片的导电性,弥补负活性物质的电子导电性。进步反应深度及应用率。避免枝晶的产生。应用导电资料的吸液才干,进步反应界面,削减化。(可依据石墨粒度散布筛选加或不加)。

  C、 增加剂:降落不行逆反应,进步粘附力,进步浆料黏度,避免浆料沉积。

  D、 水性粘合剂:将石墨、导电剂、增加剂跟铜箔或铜网粘合在一起。

  E、 负引线:由铜箔或镍带制成。

  二、 配料目标:配料进程实际上是将浆料中的各种组成按标准份额混淆在一起,调制成浆料,以利于均匀涂布,保障片的一致性。配料大抵包含五个进程,即:质料的预处理、掺跟、浸润、涣散跟絮凝。

  三、 配料原理:(一) 、正配料原理1、 质料的理化功能。(1) 钴酸锂:非性物质,不规矩外形,粒径D50个别为6-8 μm,含水量≤0.2%,个别为碱性,PH值为10-11左右。锰酸锂:非性物质,不规矩外形,粒径D50个别为5-7 μm,含水量≤0.2%,个别为弱碱性,PH值为8左右。(2) 导电剂:非性物质,葡萄链状物,含水量3-6%,吸油值~300,粒径个别为 2-5 μm;重要有个别碳黑、超导碳黑、石墨乳等,在大量量利用时个别筛选超导碳黑跟石墨乳复配;个别为中性。(3) PVDF粘合剂:非性物质,链状物,分子量从300,000到3,000,000不等;吸水后分子量降落,粘性变差。(4) NMP:弱性液体,用来溶解/溶胀PVDF,同时用来稀释浆料。2、 质料的预处理(1) 钴酸锂:脱水。个别用120 oC常压烘烤2小时左右。(2) 导电剂:脱水。个别用200 oC常压烘烤2小时左右。(3) 粘合剂:脱水。个别用120-140 oC常压烘烤2小时左右,烘烤温度视分子量的大小决定。(4) NMP:脱水。应用枯燥分子筛脱水或选用特别取料设施,直接应用。3、 质料的掺跟:(1) 粘合剂的溶解(按标准浓度)及热处理。(2) 钴酸锂跟导电剂球磨:使粉料初步混淆,钴酸锂跟导电剂粘合在一起,进步聚会作用跟的导电性。配成浆料后不会单独散布于粘合剂中,球磨时刻个别为2小时左右;为避免混入杂质,个别应用玛瑙球作为球磨介子。4、 干粉的涣散、浸润:(1) 原理:固体粉末放置在空气中,随着时刻的推移,将会吸附局部空气在固体的名义上,液体粘合剂加入后,液体与气体开端争夺固体名义;假如固体与气体吸附力比与液体的吸附力强,液体不能浸润固体;假如固体与液体吸附力比与气体的吸附力强,液体可能浸润固体,将气体挤出。当湿润角≤90度,固体浸润。当湿润角>90度,固体不浸润。正资料中的所有组员都能被粘合剂溶液浸润,所以正粉料涣散简单。(2) 涣散办法对涣散的影响:

  A、 静置法(时刻长,作用差,但不侵害资料的原有结构);

  B、 拌跟法;自转或自转加公转(时刻短,作用佳,但有可能侵害个别 资料的自身结构)。1、拌跟桨对涣散速度的影响。拌跟桨大抵包含蛇形、蝶形、球形、桨形、齿轮形等。个别蛇形、蝶形、桨型拌跟桨用来凑合涣散难度大的资料或配料的初始阶段;球形、齿轮形用于涣散难度较低的状况,作用佳。2、拌跟速度对涣散速度的影响。个别说来拌跟速度越高,涣散速度越快,但对资料自身结构跟对设备的侵害就越大。3、浓度对涣散速度的影响。个别情况下浆料浓度越小,涣散速度越快,但太稀将导致资料的挥霍跟浆料沉积的加重。4、浓度对粘结强度的影响。浓度越大,柔制强度越大,粘接强度越大;浓度越低,粘接强度越小。5、真空度对涣散速度的影响。高真空度有利于资料缝隙跟名义的气体排出,降落液体吸附难度;资料在完全失重或重力减小的情况下涣散均匀的难度将大大降落。6、温度对涣散速度的影响。适合的温度下,浆料流动性好、易涣散。太热浆料简单结皮,太冷浆料的流动性将大打折扣。5、 稀释。将浆料调剂为适合的浓度,便于涂布。(二)、负配料原理(大抵与正配料原理雷同)1、 质料的理化功能。(1) 石墨:非性物质,易被非性物质沾染,易在非性物质中涣散;不易吸水,也不易在水中涣散。被沾染的石墨,在水中涣散后,简单从头聚会。个别粒径D50为20μm左右。颗粒外形多样且多不规矩,重要有球形、片状、纤维状等。(2) 水性粘合剂(SBR):小分子线性链状乳液,易溶于水跟性溶剂。(3) 防沉积剂(CMC):高分子化合物,易溶于水跟性溶剂。(4) 异丙醇:弱性物质,加入后可减小粘合剂溶液的性,进步石墨跟粘合剂溶液的相容性;存在激烈的消泡作用;易催化粘合剂网状交链,进步粘结强度。乙醇:弱性物质,加入后可减小粘合剂溶液的性,进步石墨跟粘合剂溶液的相容性;存在激烈的消泡作用;易催化粘合剂线性交链,进步粘结强度(异丙醇跟乙醇的作用从实质上讲是一样的,大量量生产时可考虑本钱因素而后筛选增加哪种)。(5)去离子水(或蒸馏水):稀释剂,酌量增加,转变浆料的流动性。2、 质料的预处理:(1) 石墨:

  A、混淆,使质料均匀化,进步一致性。

  B、300~400℃常压烘烤,除掉名义油性物质,进步与水性粘合剂的相容才干,修圆石墨名义棱角(有些资料为坚持名义特点,不许可烘烤,否则效力降落)。(2) 水性粘合剂:恰当稀释,进步涣散才干。3、 掺跟、浸润跟涣散:(1) 石墨与粘合剂溶液性不同,不易涣散。(2) 可先用醇水溶液将石墨初步湿润,再与粘合剂溶液混淆。(3) 应恰当降落拌跟浓度,进步涣散性。(4) 涣散进程为削减性物与非性物间隔,进步势能或名义能,所认为吸热反应,拌跟时总体温度有所降落。如前提许可应当恰当升高拌跟温度,使吸热变得简单,同时进步流动性,降落涣散难度。(5) 拌跟进程如加入真空脱气进程,消除气体,增进固-液吸附,作用更佳。(6) 涣散原理、涣散办法同正配料中的相干内容,在

  三、(一)、4中有具体论说,在此不予具体讲解。4、 稀释。将浆料调剂为适合的浓度,便于涂布。