關(guān)于鋰電池配料詳解
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-08-21 15:05
點(diǎn)擊量：次
一、 電極的組成：
1、 正極組成：
a、 鈷酸鋰：正極活性物質(zhì)，鋰離子源，為電池進(jìn)步鋰源。
b、 導(dǎo)電劑：進(jìn)步正極片的導(dǎo)電性，補(bǔ)償正極活性物質(zhì)的電子導(dǎo)電性。
進(jìn)步正極片的電解液的吸液量，添加反響界面，削減極化。
c、 PVDF粘合劑：將鈷酸鋰、導(dǎo)電劑和鋁箔或鋁網(wǎng)粘合在一起。
d、 正極引線：由鋁箔或鋁帶制成。
2、 負(fù)極組成：
a、 石墨：負(fù)極活性物質(zhì)，構(gòu)成負(fù)極反響的主要物質(zhì)；主要分為天然石墨和人工
石墨兩大類。
b、 導(dǎo)電劑：進(jìn)步負(fù)極片的導(dǎo)電性，補(bǔ)償負(fù)極活性物質(zhì)的電子導(dǎo)電性。
進(jìn)步反響深度及運(yùn)用率。
防止枝晶的發(fā)生。
運(yùn)用導(dǎo)電資料的吸液才能，進(jìn)步反響界面，削減極化。
（可根據(jù)石墨粒度散布挑選加或不加）。
c、 添加劑：下降不行逆反響，進(jìn)步粘附力，進(jìn)步漿料黏度，防止?jié){料沉積。
d、 水性粘合劑：將石墨、導(dǎo)電劑、添加劑和銅箔或銅網(wǎng)粘合在一起。
e、 負(fù)極引線：由銅箔或鎳帶制成。
二、 配料目的：
配料進(jìn)程實(shí)際上是將漿料中的各種組成按規(guī)范份額混合在一起，調(diào)制成漿料，以利于均勻涂布，保證極片的一致性。配料大致包括五個(gè)進(jìn)程，即：質(zhì)料的預(yù)處理、摻和、浸濕、渙散和絮凝。
三、 配料原理：
（一） 、正極配料原理
1、 質(zhì)料的理化功能。
（1） 鈷酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑D50一般為6-8 μm，含水量≤0.2%，一般為堿性，PH值為10-11左右。
錳酸鋰：非極性物質(zhì)，不規(guī)則形狀，粒徑D50一般為5-7 μm，含水量≤0.2%，一般為弱堿性，PH值為8左右。
（2） 導(dǎo)電劑：非極性物質(zhì)，葡萄鏈狀物，含水量3-6%，吸油值~300，粒徑一般為 2-5 μm；主要有一般碳黑、超導(dǎo)碳黑、石墨乳等，在大批量應(yīng)用時(shí)一般挑選超導(dǎo)碳黑和石墨乳復(fù)配；一般為中性。
（3） PVDF粘合劑：非極性物質(zhì)，鏈狀物，分子量從300，000到3，000，000不等；吸水后分子量下降，粘性變差。
（4） NMP：弱極性液體，用來(lái)溶解/溶脹PVDF，同時(shí)用來(lái)稀釋漿料。
2、 質(zhì)料的預(yù)處理
（1） 鈷酸鋰：脫水。一般用120 oC常壓烘烤2小時(shí)左右。
（2） 導(dǎo)電劑：脫水。一般用200 oC常壓烘烤2小時(shí)左右。
（3） 粘合劑：脫水。一般用120-140 oC常壓烘烤2小時(shí)左右，烘烤溫度視分子量的大小決定。
（4） NMP：脫水。運(yùn)用枯燥分子篩脫水或選用特別取料設(shè)施，直接運(yùn)用。
3、 質(zhì)料的摻和：
（1） 粘合劑的溶解（按規(guī)范濃度）及熱處理。
（2） 鈷酸鋰和導(dǎo)電劑球磨：使粉料初步混合，鈷酸鋰和導(dǎo)電劑粘合在一起，進(jìn)步聚會(huì)作用和的導(dǎo)電性。配成漿料后不會(huì)單獨(dú)散布于粘合劑中，球磨時(shí)刻一般為2小時(shí)左右；為防止混入雜質(zhì)，一般運(yùn)用瑪瑙球作為球磨介子。
4、 干粉的渙散、浸濕：
（1） 原理：固體粉末放置在空氣中，跟著時(shí)刻的推移，將會(huì)吸附部分空氣在固體的外表上，液體粘合劑參加后，液體與氣體開(kāi)端爭(zhēng)奪固體外表；如果固體與氣體吸附力比與液體的吸附力強(qiáng)，液體不能浸濕固體；如果固體與液體吸附力比與氣體的吸附力強(qiáng)，液體能夠浸濕固體，將氣體擠出。
當(dāng)潮濕角≤90度，固體浸濕。
當(dāng)潮濕角＞90度，固體不浸濕。
正極資料中的所有組員都能被粘合劑溶液浸濕，所以正極粉料渙散相對(duì)簡(jiǎn)單。
（2） 渙散辦法對(duì)渙散的影響：
A、 靜置法（時(shí)刻長(zhǎng)，作用差，但不損害資料的原有結(jié)構(gòu)）；
B、 拌和法；自轉(zhuǎn)或自轉(zhuǎn)加公轉(zhuǎn)（時(shí)刻短，作用佳，但有可能損害個(gè)別
資料的本身結(jié)構(gòu)）。
1、拌和槳對(duì)渙散速度的影響。拌和槳大致包括蛇形、蝶形、球形、槳形、齒輪形等。一般蛇形、蝶形、槳型拌和槳用來(lái)對(duì)付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態(tài)，作用佳。
2、拌和速度對(duì)渙散速度的影響。一般說(shuō)來(lái)拌和速度越高，渙散速度越快，但對(duì)資料本身結(jié)構(gòu)和對(duì)設(shè)備的損害就越大。
3、濃度對(duì)渙散速度的影響。一般情況下漿料濃度越小，渙散速度越快，但太稀將導(dǎo)致資料的浪費(fèi)和漿料沉積的加重。
4、濃度對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度的影響。濃度越大，柔制強(qiáng)度越大，粘接強(qiáng)度
越大；濃度越低，粘接強(qiáng)度越小。
5、真空度對(duì)渙散速度的影響。高真空度有利于資料縫隙和外表的氣體排出，下降液體吸附難度；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下降。
6、溫度對(duì)渙散速度的影響。適合的溫度下，漿料流動(dòng)性好、易渙散。太熱漿料簡(jiǎn)單結(jié)皮，太冷漿料的流動(dòng)性將大打折扣。
5、 稀釋。將漿料調(diào)整為適宜的濃度，便于涂布。
（二）、負(fù)極配料原理（大致與正極配料原理相同）
1、 質(zhì)料的理化功能。
（1） 石墨：非極性物質(zhì)，易被非極性物質(zhì)污染，易在非極性物質(zhì)中渙散；不易吸水，也不易在水中渙散。被污染的石墨，在水中渙散后，簡(jiǎn)單從頭聚會(huì)。一般粒徑D50為20μm左右。顆粒形狀多樣且多不規(guī)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，極易溶于水和極性溶劑。
（3） 防沉積劑（CMC）：高分子化合物，易溶于水和極性溶劑。
（4） 異丙醇：弱極性物質(zhì)，參加后可減小粘合劑溶液的極性，進(jìn)步石墨和粘合劑溶液的相容性；具有激烈的消泡作用；易催化粘合劑網(wǎng)狀交鏈，進(jìn)步粘結(jié)強(qiáng)度。
乙醇：弱極性物質(zhì)，參加后可減小粘合劑溶液的極性，進(jìn)步石墨和粘合劑溶液的相容性；具有激烈的消泡作用；易催化粘合劑線性交鏈，進(jìn)步粘結(jié)強(qiáng)度（異丙醇和乙醇的作用從本質(zhì)上講是一樣的，大批量生產(chǎn)時(shí)可考慮本錢要素然后挑選添加哪種）。
（5）去離子水（或蒸餾水）：稀釋劑，酌量添加，改變漿料的流動(dòng)性。
2、 質(zhì)料的預(yù)處理：
（1） 石墨：A、混合，使質(zhì)料均勻化，進(jìn)步一致性。B、300~400℃常壓烘烤，除掉外表油性物質(zhì)，進(jìn)步與水性粘合劑的相容才能，修圓石墨外表棱角（有些資料為堅(jiān)持外表特性，不答應(yīng)烘烤，否則效能下降）。
（2） 水性粘合劑：恰當(dāng)稀釋，進(jìn)步渙散才能。
3、 摻和、浸濕和渙散：
（1） 石墨與粘合劑溶液極性不同，不易渙散。
（2） 可先用醇水溶液將石墨初步潮濕，再與粘合劑溶液混合。
（3） 應(yīng)恰當(dāng)下降拌和濃度，進(jìn)步渙散性。
（4） 渙散進(jìn)程為削減極性物與非極性物間隔，進(jìn)步勢(shì)能或外表能，所認(rèn)為吸熱反響，拌和時(shí)總體溫度有所下降。如條件答應(yīng)應(yīng)該恰當(dāng)升高拌和溫度，使吸熱變得簡(jiǎn)單，同時(shí)進(jìn)步流動(dòng)性，下降渙散難度。
（5） 拌和進(jìn)程如參加真空脫氣進(jìn)程，排除氣體，促進(jìn)固-液吸附，作用更佳。
（6） 渙散原理、渙散辦法同正極配料中的相關(guān)內(nèi)容，在三、（一）、4中有具體論說(shuō)，在此不予具體解說(shuō)。
4、 稀釋。將漿料調(diào)整為適宜的濃度，便于涂布。
聲明： 本網(wǎng)站所發(fā)布的文章，均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系刪除。
