（1）固含量

 

 

 

固含量是指漿料各組分中，活物質(zhì)、導電劑、粘結(jié)劑等固體物質(zhì)在漿料整體質(zhì)量中的占比，其中所指固體也包括溶解在溶劑中的粘結(jié)劑等添加物。

 

 

 

簡單測量方法：取少許漿料，質(zhì)量W，在容器內(nèi)涂抹成薄膜，一定溫度下烘干溶劑，再稱量質(zhì)量w，則固含量N=w/W。

 

 

 

另外，可采用快速水分計測量，如AND的水分計，設備內(nèi)自帶稱量系統(tǒng)和干燥系統(tǒng)，加樣之后，自動稱量樣品，自動干燥去除溶劑，然后自動計算固含量或水分量。

 

 

 

快速測量水分計

 

 

 

在鋰電池漿料制備時，固含量一般不會特別控制，經(jīng)常根據(jù)涂布需求，攪拌最后階段通過調(diào)節(jié)溶劑加入量調(diào)整漿料粘度。測量固含量可以與投料理論固含量比較，評價投料稱量精度；從攪拌鍋內(nèi)不同位置取樣測量固含量可以表征漿料的均勻性；隨著時間推移取樣測量固含量可以表征漿料沉降穩(wěn)定性。

 

 

 

（2）密度

 

 

 

密度是指某一特定壓力和溫度下單位體積內(nèi)物質(zhì)的重量，電池漿料的密度在很大程度上取決于所用活物質(zhì)的密度，并與添加劑和溶劑的密度，以及配方中各組分的體積濃度有關，一般可以采用比重杯測量。

 

 

 

密度杯

 

 

 

（3）粘度/流變曲線

 

 

 

粘度是流體內(nèi)部阻礙其流動的程度大小，其定義公式為：粘度=剪切應力/剪切速率。

 

 

 

而剪切應力τ是流體在剪切流動中單位面積切線上受到的力，如圖所示，其定義式為：

 

 

 

其中，F(xiàn)為剪切力，A為剪切力作用面積。

 

 

 

剪切速率是流體層間運動速度梯度，是流體運動快慢的表征，在剪切力作用下，流體沿x軸方向流動，流層間的速度分布如圖3所示，則剪切速率γ為：

 

 

 

流體層間速度分布

 

 

 

最常見的是牛頓流體（如水、大部分有機溶劑等），其特點是：剪切應力與剪切速率的關系呈直線正相關，在給定溫度下流體粘度與剪切速率無關。非牛頓流體的粘度受剪切速率的影響。假塑性（塑性）流體：粘度隨剪切速率的增加而降低（稱為剪切變稀）；膨脹性流體：粘度隨剪切速率的增加而升高（稱為剪切變稠）。

 

 

 

鋰電池漿料是剪切變稀的非牛頓流體，粘度隨剪切速率的增加而降低，因此，一般所說漿料的粘度都應該限定剪切速率條件。實際影響涂布效果的粘度是在涂布工藝實際的剪切速率下的粘度值，一般涂布時剪切速率為1000~10000s-1。

 

 

 

流變曲線指的是材料粘度值與剪切速率或者剪切應力的函數(shù)關系圖，漿料粘度或流變曲線一般采用粘度計、流變儀測量，粘度計設備簡單，測量簡便，而采用旋轉(zhuǎn)流變儀進行測試時，因為其能夠覆蓋更大范圍內(nèi)的剪切速率和應力，能夠獲得更全面的流動曲線，測量結(jié)果也更加準確。

 

 

 

（4）細度（粒度）

 

 

 

鋰離子電池漿料是由電活性物質(zhì)，導電劑等固體顆粒分散在粘結(jié)劑溶液形成的，涂布時活物質(zhì)和導電劑及其他固態(tài)成分應該以微小的顆粒均勻分散在溶劑中，在形成的涂膜中不能有顆粒狀物體顯現(xiàn)出來。工業(yè)中常用細度這一指標來檢測漿料中顆粒材料的分散程度。細度是電池漿料的重要性能指標，它對形成的涂膜表面質(zhì)量、均勻性及漿料的儲存穩(wěn)定性都有很大影響。顆粒細，分散程度好的漿料，其固體顆粒能很好地被潤濕，所制備涂層均勻、表面平整、不會出現(xiàn)豎直劃痕，而且在儲存過程中顆粒不易發(fā)生沉淀、結(jié)塊等現(xiàn)象，儲存穩(wěn)定性好。而如果漿料中存在大團聚體顆粒，一方面表明導電劑等添加物分布不均勻，所制備的涂層均勻性不好，必然電池一致性差。另外，在涂布過程中，大顆粒聚集在涂布刀輥狹縫或者擠壓涂布模頭出料狹縫，所制備涂層會出現(xiàn)豎條道缺陷。

 

 

 

目前基本都采用刮板細度計測細度。刮板細度計是一塊帶有從零到若干微米深的楔形溝槽的磨光平板，槽邊有刻度線標明該處槽溝的深度。測量時將試樣滴人溝槽的最深部位,然后用一個兩刃均磨光的刮刀垂直接觸平板,以適宜的速度把漆拉過槽的整個長度,然后沿入射光30°角的方向觀察溝槽中顆粒均勻顯露的深度,以此厚度表示試樣的細度。（更多詳細內(nèi)容，請閱讀鋰電漿料細度測量基礎知識）（6）形貌和分布狀態(tài)：SEM/EDS/冷凍電鏡

 

 

 

掃描電鏡可以直接觀察漿料形貌，配合能譜分析各組分的分散程度，但是樣品制備過程中，漿料干燥時可能本身會發(fā)生成分再分布，而冷凍電鏡能夠保持漿料原始的分布狀態(tài)，近來也開始應用于漿料性質(zhì)分析。如SanghyukLim等人采用冷凍電鏡法研究了粘結(jié)劑對鋰離子電池負極漿料流變特性和微觀結(jié)構(gòu)的影響。