锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素锂离子电池是目前最常用的二次电池，制浆与涂布工艺是锂离子电池制造过程中的两个关键步骤。
制浆是将正负极材料与电解质混合制成浆料，并通过特定的工艺流程形成电极片；涂布是将电极片通过涂覆技术涂布在导电膜上，形成电池的正负极。
影响锂离子电池制浆与涂布工艺的关键因素有以下几个方面：1.原材料选择：正负极材料是锂离子电池的核心材料，选择合适的原材料对电池的性能有重要影响。
首先，正负极材料的比容量和容量保持率应该高，以提高电池的能量密度和循环寿命；其次，正负极材料的颗粒粒径应均匀，以提高电池的充放电效率；再次，正负极材料应具有良好的化学稳定性和电化学性能。
2.制浆配方：制浆过程是将正负极材料与电解质混合制成浆料的过程，制浆配方的调整可以影响材料的分散性、可流动性和粘度等性质。
制浆配方需要合理控制正负极材料、电解质和溶剂的比例，以确保电解质的饱和度和粘度合适，并且避免产生过多的气泡和杂质。
3.浆料混合及分散工艺：混合和分散工艺对浆料的均匀性和粒径分布有重要影响。
通过机械搅拌、超声波处理、高压均质等方式，可以有效提高浆料的混合程度和颗粒的分散状态，以保证最终电极片的均匀性和性能。
4.涂布工艺参数：涂布过程是将浆料涂布在导电膜上的过程，涂布工艺参数的选择对电极片的厚度、颗粒分布、孔隙度等性能有重要影响。
主要的涂布参数包括浆料流量、刮涂速度、压力等，在涂布过程中需要根据实际情况进行合理的调整，以确保涂布均匀且不产生空隙或刮痕。
5.成型和烘干工艺：成型和烘干是将涂布好的电极片进行加工和固化的过程。
成型工艺可以通过压缩和模具设计来改变电极片的孔隙度和形状，以提高电池的性能。
而烘干过程则需要控制温度和湿度等参数，以确保电极片干燥充分且不出现变形等问题。
总之，锂离子电池的制浆与涂布工艺是锂离子电池制造过程中的两个关键环节。
原材料选择、制浆配方、浆料混合和分散工艺、涂布工艺参数以及成型和烘干工艺等因素的合理调控，可以改善电极片的性能，提高锂离子电池的容量、循环寿命和安全性能。
锂离子电池搅拌和涂布工艺及异常处理
锂离子电池（含动力电池）搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快，作为锂离子电池制造，每个工厂都在不断创新新的工艺，而这个工艺的发展速度很快，而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片（涂布）过程中遇到问题的解决成为一个难点，而这个难点需要系统的知识才能解决，总结十几年的心得体会供大家学习。
主要内容有：一、术语二、正极材料三、负极材料四、陶瓷隔离膜材料五、正极搅拌六、负极搅拌七、陶瓷隔离膜搅拌八、正极涂布九、负极涂布十、陶瓷隔离膜tubu十一、正极底涂印刷一术语1.1 粘度：粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度；单位是mpa.s，我们测量粘度用旋转粘度计：包括一块平板和一块锥板样品粘度越大，扭矩越大。
扭矩检测器内设有一个可变电容器，其动片随着锥板转动，从而改变本身的电容数值。
这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度，由仪表显示出来。
1.2 颗粒度：粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。
一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。
表示粒度特性的几个关键指标：D50/D90/D991.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。
比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。
比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。
1.4 固含量：浆料中固体物质质量占总质量的百分比1.5 透气度：严格来讲应该称为透气度或者透气量。
空气透过织物（PE及PTFE等等）的性能。
以在规定的试样面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率表示。
对于我们所做的陶瓷隔离膜，透气度越大，说明孔隙率小。
1.6 公转：对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转1.7 自转：是指物件自行旋转的运动，物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转，这条轴被称为自转轴。
1.8 搅拌速度：每分钟搅拌的速度，单位是RPM1.9 涂布重量：一般厂家是按照面密度来做，有的移50*100=500m2为单位，有的是以标准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控1.10 压实密度：=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ，单位：g/cm3压实密度，冷压后的不含基材的厚度1.11 振实密度：在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量，振实密度与压实密度不成正比例关系1.12 克容量：实际指的并不是“电池”的克容量，而是电池内部材料如：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等等的克容量，每种材料的克容量是不相同的。
锂离子电池搅拌和涂布工艺及异常处理
锂离子电池（含动力电池）搅拌和涂布工艺知识及异常处理新能源的锂离子电池发展很快，作为锂离子电池制造，每个工厂都在不断创新新的工艺，而这个工艺的发展速度很快，而真正核心的技术是新材料配方的应用和制作极片（涂布）过程中遇到问题的解决成为一个难点，而这个难点需要系统的知识才能解决，总结十几年的心得体会供大家学习。
主要内容有：一、术语二、正极材料三、负极材料四、陶瓷隔离膜材料五、正极搅拌六、负极搅拌七、陶瓷隔离膜搅拌八、正极涂布九、负极涂布十、陶瓷隔离膜tubu十一、正极底涂印刷一术语1.1 粘度：粘度是指液体受外力作用移动时，分子间产生的内磨擦力的量度；单位是mpa.s，我们测量粘度用旋转粘度计：包括一块平板和一块锥板样品粘度越大，扭矩越大。
扭矩检测器内设有一个可变电容器，其动片随着锥板转动，从而改变本身的电容数值。
这一电容变化反映出的扭簧扭矩即为被测样品的粘度，由仪表显示出来。
1.2 颗粒度：粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示，立方体颗粒的粒度用边长表示。
一般所说的粒度是指造粒后的二次粒子的粒度。
表示粒度特性的几个关键指标：D50/D90/D991.3 比表面积:单位重量的颗粒的表面积之和。
比表面积的单位为m2/kg或cm2/g。
比表面积与粒度有一定的关系，粒度越细，比表面积越大，但这种关系并不一定是正比关系。
1.4 固含量：浆料中固体物质质量占总质量的百分比1.5 透气度：严格来讲应该称为透气度或者透气量。
空气透过织物（PE及PTFE等等）的性能。
以在规定的试样面积、压降和时间条件下，气流垂直通过试样的速率表示。
对于我们所做的陶瓷隔离膜，透气度越大，说明孔隙率小。
1.6 公转：对我们搅拌来讲就是一个浆绕着另一个浆转动叫做公转1.7 自转：是指物件自行旋转的运动，物件会沿著一条穿越身件本身的轴进行旋转，这条轴被称为自转轴。
1.8 搅拌速度：每分钟搅拌的速度，单位是RPM1.9 涂布重量：一般厂家是按照面密度来做，有的移50*100=500m2为单位，有的是以标准的圆1540.25MM2的重量来做为标准单位设计和监控1.10 压实密度：=面密度/(极片碾压后的厚度—集流体厚度) ，单位：g/cm3压实密度，冷压后的不含基材的厚度1.11 振实密度：在规定条件下容器中的粉末经振实后所测得的单位容积的质量，振实密度与压实密度不成正比例关系1.12 克容量：实际指的并不是“电池”的克容量，而是电池内部材料如：磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂等等的克容量，每种材料的克容量是不相同的。
【精品】锂电池浆料性质及关键影响因素分析
【精品】锂电池浆料性质及关键影响因素分析π导语锂电池电极浆料是电池的开头，也是最重要的环节。
电极浆料涉及的内容很多，包括材料学、颗粒学、流体⼒学、物理学等多学科的内容。
浆料质量的好坏，虽然只⽤粘度、固含量、粒度等参数表⽰，但是其影响因素却众多，这也是我迟迟不敢总结的原因。
其实，透过现象看本质，了解影响浆料性质的核⼼，必然能对症下药，解决不良浆料的难题。
锂离⼦电池的⽣产制造，是由⼀个个⼯艺步骤严密联络起来的过程。
整体来说，锂电池的⽣产包括极⽚制造⼯艺、电池组装⼯艺以及最后的注液、预充、化成、⽼化⼯艺。
在这三个阶段的⼯艺中，每道⼯序⼜可分为数道关键⼯艺，每⼀步都会对电池最后的性能形成很⼤的影响。
在极⽚制造⼯艺阶段，可细分为浆料制备、浆料涂覆、极⽚辊压、极⽚分切、极⽚⼲燥五道⼯艺。
在电池组装⼯艺，⼜根据电池规格型号的不同，⼤致分为卷绕、⼊壳、焊接等⼯艺。
在最后的注液阶段⼜包括注液、排⽓、封⼝、预充、化成、⽼化等各个⼯艺。
极⽚制造⼯序是整个锂电池制造的核⼼内容，关系着电池电化学性能的好坏，⽽其中浆料的优劣⼜显得尤为重要。
⼀、浆料基本理论锂离⼦电池电极浆料是流体的⼀种，通常流体可以分为⽜顿流体和⾮⽜顿流体。
其中，⾮⽜顿流体⼜可分为胀塑性流体、依时性⾮⽜顿流体、假塑性流体和宾汉塑性流体等⼏种。
⽜顿流体是指在受⼒后极易变形，且切应⼒与变形速率成正⽐的低粘性流体。
任⼀点上的剪应⼒都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体。
⾃然界中许多流体是⽜顿流体。
⽔、酒精等⼤多数纯液体、轻质油、低分⼦化合物溶液以及低速流动的⽓体等均为⽜顿流体。
⾮⽜顿流体，是指不满⾜⽜顿黏性实验定律的流体，即其剪应⼒与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
⾮⽜顿流体⼴泛存在于⽣活、⽣产和⼤⾃然之中。
⾼分⼦聚合物的浓溶液和悬浮液等⼀般为⾮⽜顿流体。
绝⼤多数⽣物流体都属于现在所定义的⾮⽜顿流体。
⼈⾝上⾎液、淋巴液、囊液等多种体液，以及像细胞质那样的“半流体”都属于⾮⽜顿流体。
在线粘度计在锂电池生产中的应用
在线粘度计在锂电池生产中的应用丁晓炯【摘要】在线粘度测量是目前锂电池行业中应用越来越广泛的技术,在线粘度的测量方法很多,主要有毛细管式、旋转式、振动式、注塞式等,而测量的对象也各不相同,流体的流变特性也各不相同,应用面也各不相同.从仪器和流变学的角度出发,对在线粘度测量的方法、流体的流变学类型进行分析,相应提出在线流变测量的解决方案.%Online viscosity measurements are used in lithium battery industry.Online viscosity measurement method has many kinds,such as capillary,rotary,vibration,bib type.The measurement objects are not identical;the fluid rheological properties are not identical;the applications are also different.The online viscosity measurement method and fluid rheological types were discussed from the view of rheology.The method of online rheological measurement was proposed.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2017(041)005【总页数】3页(P705-707)【关键词】锂电池;在线粘度;在线粘度计;流变学;牛顿流体;非牛顿流体【作者】丁晓炯【作者单位】笙威工程技术服务有限公司,上海201399【正文语种】中文【中图分类】TM912在锂电池的生产中，浆料的粘度是影响涂布品质的重要因素，在实际生产中，由于原料品质波动，为保持稳定的产品品质，必须针对不同原料而对配方、工艺作出调整。
锂离子电池浆料的旋转粘度计测定仪
试验箱Biblioteka /1锂离子电池浆料是由活性物质(正负极材料)、黏结剂、导电剂 等，通过搅拌的方式均匀分散于溶剂中制备而成的。粘度是影响锂 离子电池浆料的重要因素之一，它不但影响浆料的流动性能，而且 黏度的一致性和高低同样会影响后序涂布的均匀性和涂布效率。粘 度过高或过低都是不利于极片涂布的，粘度高的浆料不容易沉淀且 分散性会好一点，但是过高的粘度不利于流平效果，不利于涂布; 粘度过低也是不好的，粘度低时虽然浆料流动性好，但干燥困难， 降低了涂布的干燥效率，还会发生涂层龟裂、浆料颗粒团聚、面密 度一致性不好等问题。
众所周知，当制备电芯的正负极浆料的粘度由于种种原因造成 低于1000cP时，会对极片的面密度造成很大的影响，而且还会 影响其制成的电池的性能，如果粘度在小于500cP，正负极浆料 将会报废。而正负极材料价格昂贵，一旦报废，给企业造成损 失难以估量。其中美国BROOKFIELD DV-2T 作为全球受欢迎的多 功能触摸屏连续感应的粘度计，通过Rheocalc 32 控制分析软件 测量时间与粘度的变化曲线，长时间监控粘度变化的实验可直
4
电极浆料是一种是由多种不同比重、不同粒度的原料组成， 又是固-液相混合分散，形成的浆料属于非牛顿流体。非牛顿液体
的粘度除了与温度有关外，还与剪切速率、时间有关，并有剪切 变稀或剪切变稠的变化。对于电池浆料粘度范围2000-10000mPa.s ，一般目前锂电新能源行业业界有2种的常见的配置及参数设置：
接表征浆料的长期稳定性，另外在锂离子电池浆料制备的整个
过程中实时监控浆料粘度的变化，出现异常及时调整配方及操
作条件，检查环境及原料品质的变化，为锂电池行业的浆料稳 定性测试及节约生产成本，保证良品率保驾护航。
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计锂离子电池的制浆与涂布是电池生产过程中非常重要的一环。
制浆过程主要包括材料的混合、搅拌和分散，而涂布过程主要包括将制浆液均匀涂布在电极片上。
这两个环节的关键影响因素有很多，而在线粘度计是一种有效的工具，可以实时监测和调整制浆与涂布过程中的粘度，提高生产效率和质量稳定性。
制浆过程中，粘度是一个重要的控制参数，影响电池正极和负极材料的浆料均匀性和流动性。
影响制浆粘度的因素有很多，包括固体颗粒浓度、浆料的黏度剪切速率效应、溶剂的选择和浓度等等。
在线粘度计可以实时监测粘度的变化，通过反馈控制系统对浆料的搅拌和溶剂的添加进行调整，使得制浆过程中的粘度保持在合适的范围内，提高制浆液的均匀性和流动性。
涂布过程中，涂布液的粘度也是一个重要的控制参数，影响电极片的均匀性和厚度控制。
与制浆过程类似，影响涂布粘度的因素也有很多，包括溶剂的选择和浓度、粘稠剂的添加、搅拌速度等等。
在线粘度计可以实时监测涂布液的粘度变化，并可以与涂布机械系统相连，通过反馈控制系统对喷嘴速度和压力进行调整，使得涂布液的粘度保持在合适的范围内，提高涂布膜的均匀性和质量稳定性。
除了粘度，在线粘度计还可以监测其他关键参数，如浆料或涂布液的温度、浓度和pH值等。
这些参数的变化也会对制浆与涂布过程产生影响，因此及时监测和控制这些参数，可以提高工艺稳定性，减少不合格品产生。
总之，锂离子电池的制浆与涂布过程中，粘度是一个非常重要的参数，影响着生产效率和产品质量。
在线粘度计作为一种有效的监测和控制工具，可以实时监测粘度的变化，并通过反馈控制系统对工艺参数进行调整，保持粘度在合适的范围内，提高生产效率和产品质量稳定性。
因此，引入在线粘度计在锂离子电池制浆与涂布过程中具有重要意义。
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素与在线粘度计
如果两个这种颗粒靠近导致其溶剂化护套互相重叠，或者它们在重叠 区的某一区段的密度重新分布，就会产生聚合物浓度的局部升高。这 种聚合物浓度的局部升高导致系统中溶剂的渗透压的产生。因此，排 斥能的产生源于非理想组分的稀释自由能。
1、粉料的侵入与润湿
①固体粉末在空气中，随时间的推移会吸附部分空气在固体表面上，液体黏结
剂加入后，如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体；
如果固体与液体的吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体排
出。
②正极材料中所有组分均能被黏结剂溶液浸湿，分散相对容易。
高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出，降低液体吸附难度；材料在完全
通常中性
是由直径为40nm左右的 原生粒子团聚成150200nm的原生聚集体，再 通过软团聚和人工压缩等 后续加工成型，
Page 7ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
制浆基础理论——分散过程的物理化学
粉料的侵入与润湿
分散体-胶体稳定性
空间（或聚合物）稳定作用
空缺絮凝和空缺稳定作用
吸附
沉降和絮凝
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XL系列在线粘度计
特点
连续高温测量 罐体或者管道安装 高灵敏度、高重现性 无运动部件-终身免维护
失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。
③石墨与水性黏结剂溶液极性不同，不易分散；可先用醇水溶液将石墨初步润
湿，再与黏结剂溶液混合；分散过程为减少极性物与非极性物间的距离，提高
它们的势能或表面能，所以为吸热反应，搅拌时总体温度有所下降，可适当提
锂电池浆料性质及关键影响因素分析②
锂电池浆料性质及关键影响因素分析②1. 理论上来说浆料粒度越小越好。
*当颗粒粒径过大时，浆料的稳定性会受到影响，出现沉降、浆料一致性不良等。
*在挤压式涂布过程中会出现堵料、极片干燥后麻点等情况，造成极片质量问题。
*在后续的辊压工序中，涂布不良处由于受力不均，极易造成极片断裂、局部微裂纹，这对电池的循环性能、倍率性能和安全性能造成了极大的危害。
2. 物料混合不匀、粘接剂溶解不良、细颗粒严重团聚、粘接剂性状发生变化等情况，就会导致大颗粒的产生。
*关于物料干粉混合，搅拌机速度对干粉混合（不同颗粒间的混合）程度影响可能不大，但是需要足够的时间来保证干粉的混匀。
*不同的粘结剂决定了不同的工艺，采用粉状粘结剂需要更长的时间来进行溶解，否则在后期会出现溶胀、回弹、粘度变化等。
*细颗粒之间的团聚不可避免，但是我们要保证物料之间有足够大的摩擦力，能够促使团聚颗粒出现挤压、破碎，利于混合。
（这就需要我们控制好浆料不同阶段的固含量，太低的固含量会影响颗粒之间的摩擦分散。
）3. 同种工艺与配方，浆料固含量越高，粘度越大，反之亦然。
在一定范围内，粘度越高，浆料稳定性越高。
*固含量对于提高搅拌效率和涂布效率具有一定影响。
固含量越高，浆料搅拌时间越短，所耗溶剂越少，涂布干燥效率越高，节省时间;*固含量对设备有一定的要求。
高固含量浆料对设备的损耗较高，因为固含量越高，设备磨损越严重;*高固含量的浆料稳定性更高，但是高固含量的浆料也会影响其流动性，非常挑战涂布工序的设备和技术人员；*高固含量的浆料可以减少涂层间厚度，降低电池内阻。
4. 通过测试不同位置的浆料密度可以验证浆料的分散效果。
锂离子电池浆料的制备技术及其影响因素
锂离子电池浆料的制备技术及其影响因素发布时间：2021-11-16T08:35:42.797Z 来源：《城镇建设》2021年第20期作者：余大刚[导读] 锂离子电池电极浆料通常包括活性物质余大刚上海兰钧新能源科技有限公司上海 201417摘要：锂离子电池电极浆料通常包括活性物质、导电剂、黏结剂和溶剂。
导电剂为电子传输提供通道，黏结剂把活性物质与导电剂黏附在一起并将其黏附在集流器上。
浆料制备过程为将其组分混合均匀的过程，浆料的性能决定了后续锂离子电池的性能。
浆料体系中不同颗粒间的物理性质如尺寸、形貌不同，颗粒间往往会发生分散或团聚，造成浆料内部均匀性降低，这会使得锂电池寿命减小甚至产生安全隐患。
本文就此展开了探究。
关键词：锂离子；电池浆料；制备技术引言：由于化石能源的大量使用造成能源枯竭和环境污染，而太阳能和风能等可再生能源因受时间段和天气等因素影响，具有不稳定性和不连续性，因此，需要将这些富余的可再生能源储存起来，在用电需求高峰期输出利用。
目前，最为广泛的储能方式是抽水储能，占据了98%以上的可再生能源储存量。
但抽水储能受到地理因素的制约而不能广泛使用，因此，需要开发更为灵活的储能技术。
近年来，锂离子电池由于其超高的能量密度和超长的循环寿命，越来越多的锂离子电池用于发电端的储能市场。
本文就其制备技术展开了分析。
1锂离子电池研究现状1.1正极材料研究现状采用层状LiNiO2作为正极材料的锂电池的比容量可以达到240mAh?g–1，但是层状LiNiO2很难合成，而且首圈容量损失高达20%，加之其结构稳定性和化学稳定性不佳，导致这种材料的循环寿命较差。
尽管用其他金属（Mg、Mn或者Al）对镍进行部分取代可以相对缓解以上缺点，但还是很难使其完全符合商业化需求。
目前，三元正极材料的一般分子式为Li（NiaCobXc）O2，其中a+b+c=1，具体材料的命名通常根据三种元素的相对含量而定。
其中，当X为Mn时，指的是镍钴锰（NCM）三元材料；当X为Al时，指的是镍钴铝（NCA）三元材料。
锂离子电池的制浆与涂布关键影响因素
非极性物质，葡萄链状物， 弱极性液体，用于溶解/溶胀 PVDF，同时作溶剂稀释浆料 含水量3～6%，吸油值约 300，粒径一般2～5μm； 通常中性 是由直径为40nm左右的 原生粒子团聚成150200nm的原生聚集体，再 通过软团聚和人工压缩等 后续加工成型，
非极性物质，链状物，分子量 30万～300万不等；吸水后分子 量下降，黏性变差
6、分散剂的使用
一切颜料表面都吸附着杂质，如空气、水分和其他气体。为使颜料颗 粒润湿，大多数情况下，必须用分散剂去取代这些杂质。所以，分散 剂的润湿能力必须大到足以克服或者至少减小液体内部的内聚力和固液界面的表面张力，使得分散剂的润湿集团能够附着在颜料的表面。 大多数用于涂料制造的漆料都可以认为是分散剂，它们的润湿能力取 决于相对分子质量的大小、分子结构和分子上的取代基，如羧基、羟 基、氨基、酯基。 因为液体分子和颜料分子所带电荷决定着润湿过程，所以在分散阶段 各组分、树脂、溶剂以及固体颗粒的极性起着很重要的作用。极性取 决于分子的形状，因而取决于分子的电荷分布和对称性。 分散剂和漆料通过润湿基团被吸附到颜料表面，而非极性基团溶于液 相而得到伸展，这种状态叫做“空间位阻稳定”。 涂料工业中，人们使用种类繁多的润湿剂（表面活性剂）以减小固-液 界面的表面张力，从而形成新的表面，使分散过程中对漆料的吸附变 得更容易。
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涂布复合技术
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1、涂布基本流程
不锈钢丝网滤芯
消泡剂、离心消泡
过滤
孔隙率高、过滤面积大、 纳污能力强、重复用性强
除泡
真空消泡
干燥
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2、涂布干燥系统
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涂布干燥阶段分布
定型阶段 湿物料由流动状态变为不可流动状态的湿物料。此阶段吹向物料表面 的风速不能太高，以不改变其表面性能为准。 恒速干燥阶段 此阶段中溶剂挥发速率保持恒定。输入的热量主要用来蒸发溶剂，溶 剂可以自由移动到表面边界层，并离开液体表面；提高送风温度、送风 量等都可提高干燥效率。 降速干燥阶段 恒速干燥阶段进行到一定程度，由于溶剂移动到表面边界层的阻力增 加，干燥效率开始下降，即进入降速干燥阶段。在此阶段，涂层内部的 质量传递，是决定干燥效率的主要因素。
重点讲解怎么才能做出一锅性能良好的锂电浆料
怎么才能做出一锅性能良好的锂电浆料锂离子电池主要由正极、负极、电解液等组分构成，其中电极则主要由活性物质、粘结剂、导电剂和集流体等部分构成。
目前常规的电极生产工艺为湿法生产工艺，一般是首先将活性物质、导电剂等组分均匀的混合，然后添加PVDF 等胶液并充分分散后涂布到集流体上，然后进行烘干、碾压和分切就可以用于电芯的卷绕。
其中浆料的特性对于后续的电极生产、电池性能都有显著的影响，因此如何获得性能良好的浆料就对于锂离子电池的生产至关重要。
如何获得好的浆料？目前常见的匀浆工艺主要有三类：1）剪切力混合；2）球磨混合；3）超声混合。
其中剪切力混合的方式有很多形式，例如最为常见的行星式搅拌机、涡轮式搅拌器。
高能球磨可能会损坏粘结剂的分子结构，因此通常认为高能球磨更加适合活性物质与导电剂的干混。
超声混合能够在较低的能量输入下实现良好的混合，因此更加适合碳纳米管等高性能导电剂的分散，但是超声分散在提高功率的同时会产生严重的气泡问题，因此在难以放大尺寸。
团聚、针孔、金属颗粒污染和涂布量不均匀等是狭缝挤压式涂布常见的缺陷，这些缺陷通常是因为浆料混合不充分、脱泡不充分和设备故障等原因造成，研究表明团聚和针孔缺陷会造成电池循环过程中库伦效率的降低，针孔、金属杂质和涂布量不均匀会造成倍率性能变差，因此如何获得性能良好的浆料对于锂离子电池的生产有着至关重要的影响。
要获得性能良好的浆料就要首先了解浆料的特性，锂离子电池浆料的关键特性主要由两个：1）稳定性；2）工艺性。
1.稳定性浆料的稳定性主要指的是抗团聚特性和抗沉淀特性，浆料团聚主要是受到浆料中活性物质颗粒之间微弱的范德华力作用，在一些极少数情况下，由于浆料颗粒表面带有静电，会相互吸引，引起严重的团聚。
特别是在水系浆料中，由于更强的氢键和静电作用力会使得浆料更容易发生团聚，因此水系浆料中通常会添加一些分散剂，在浆料内形成静电屏障，防止浆料发生团聚。
同时水系浆料还面临与集流体之间浸润性差，正极水系浆料侵蚀Al箔等问题。
锂离子电池胶液与浆料的黏度影响因素
３５２
度也随之降 低。 当 草 酸 浓 度 达 到 ０．１５％ 时，胶 液 黏
度 降 为 初 始 值 的 ６２．５６％ 。
胶液黏度开始出现大幅度降低的拐点位置是在
胶液的 ｐＨ 值降低 至 小 于 ４．５ 时，故 浆 料 的 有 效 ｐＨ
值 要 大 于 ４．５。
２．２ 时 间 对 浆 料 黏 度 的 影 响
比 率 或 其 它 物 质 的 添 加，黏 度 的 改 变 都 是 可 能 的 。 ［４］ 关 于 影 响 黏 度 因 素 的 研 究 有 很 多 ，最 有 可 能 影 响 材 料 流变行为的因素之一为温度 。 ［５］ 对于搅拌浆料，由 于 温 度 直 接 影 响 分 子 的 扩 散 ，从 而 影 响 黏 度 系 数 。 时 间 明显地影响材料的摇变性质和流变性质［６］，其黏 度 会 随着时间而改变，因 此 在 研 究 黏 度 影 响 因 素 时，时 间 的效应是必须做考量的。
① 收稿日期：２０１２－０６－０４
作 者 简 介 ：王 双 双 （１９８５－），女 ，山 东 人 ，硕 士 ，主 要 从 事 锂 离 子 电 池 研 究 。
Ｂｉｏｇｒａｐｈｙ：ＷＡＮＧ Ｓｈｕａｎｇ－ｓｈｕａｎｇ （１９８５－），ｆｅｍａｌｅ，ｍａｓｔｅｒ，ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ
３５０
Ｖｏｌ．１７Ｎｏ．６
Ｄｅｃ．２０１２
电池工业 王双双，等：锂离子电池胶液与浆料的黏度影响因素 Ｃｈｉｎｅｓｅ ＢａｔｔｅｒｙＩｎｄｕｓｔｒｙ
的时间段控制浆料的测试。 ２．３ 温 度 对 浆 料 黏 度 的 影 响
图４为不同 温 度 下 负 极 浆 料 黏 度 变 化。 从 图 ４ 中可以看出，在７～ ９０ ℃区间内，负极浆料黏度随温 度的升高而减小。７℃ 的 低 温 情 况 下，浆 料 黏 度 为 常 温（（２５±２）℃，下 同）时 的 ２．５ 倍，４５℃ 时，黏 度 降 至 常温时的一半，９０ ℃ 时，黏 度 降 至 常 温 时 的 ５％。 所 以，分散完全的负极 浆 料，在 使 用 过 程 中 必 须 控 制 其 使用温度处在较好 的 环 境 下，这 涉 及 到 环 境 温 度、搅 拌 温 度 、管 道 温 度 的 控 制 等 等 。
锂电池浆料固含量与粘度对浆料稳定性的影响 锂电池解决方案
锂电池浆料固含量与粘度对浆料稳定性的影响锂电池解决方案锂电池浆料固含量测定仪、水性锂电池浆料固含量测定仪、油性锂电池浆料固含量测定仪在电池行业的紧要性：锂电浆料需要具有较好的稳定性，这是电池生产过程中保证电池一致性的一个紧要指标。
随着合浆结束，搅拌停止，浆料会显现沉降、絮凝集并等现象，产生大颗粒，这会对后续的涂布等工序造成较大的影响。
因而检测和掌控好浆料的稳定性特别紧要。
固含量与粘度对浆料稳定性的影响：固含量和浆料粘度是合浆过程中的一个紧要指标，对后段涂布工序有较大影响。
同种工艺与配方，浆料固含量越高，粘度越大，反之亦然。
影响浆料粘度的因素:搅拌浆料的转速、时间掌控、配料次序、环境温湿度等。
正极浆料在暴露在空气中易吸取空气中的水分，粘结剂显现凝集，使得浆料粘度有所增大，另外，颗粒沉降及团聚也可能使粘度加添。
粘度不同对电极的影响紧要是面密度的均一性。
在一致性极差的情况下,在充电过程中负极会局部析锂，循环越来越差。
浆料粘度本身不会影响电芯的性能，但对浆料稳定性有较大影响，且粘度会导致涂布种种问题，浆料粘度的调整，是需要依据材料的性能特性及涂布机的性能来设定调整。
对于配方所制得的几种浆料，随着粘度的加添，浆料稳定性随之加添，即在确定的粘度范围内，固含量越大，浆料稳定性越好，但浆料粘度过大，在后续涂布时简单产生划痕，一方面造成极片外观较差，另一方面在充电过程中易造成负极析锂，所以选择浆料粘度在4000mPa—s左右，固含量为46%左右，比较合适。
锂电池浆料固含量测定仪原理可视化操作能够明晰调查商品高温下更改情况零耗材，代替传统水分仪后期宝贵的耗材（样品盘），WL—6系列液晶触摸屏固含量测定仪接受率的烘干加热器—高品质的环状灯管，对样品进行快速、均匀的加热，样品的水份持续不断的被烘干。
整个测量过程，仪器全自动的实时显示测量结果：样品重量、含水量、测定时间、加热温度等；应用了国际烘箱干燥法原理，测定结果与烘箱法水分测定具有良好的一致性，工作效率却远远高于烘箱法水分测定，一般样品只需要几分钟即可测量完毕，因此受到广阔用户的青睐与好评。
锂电池浆料性质及关键影响因素分析①
锂电池浆料性质及关键影响因素分析①1. 牛顿流体是指在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的低粘性流体。
粘度不随剪切速率变化而变化。
如：水、酒精等大多数纯液体、轻质油、低分子化合物溶液以及低速流动的气体等均为牛顿流体。
2. 非牛顿流体是指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。
如：高分子聚合物的浓溶液和悬浮液等；人身上血液、淋巴液、囊液等多种体液，以及像细胞质那样的“半流体”。
3. 电极浆料是一种是由多种不同比重、不同粒度的原料组成，又是固-液相混合分散，形成的浆料属于非牛顿流体。
4. 非牛顿液体的粘度除了与温度有关外，还与剪切速率、时间有关，并有剪切变稀或剪切变稠的变化。
5. 浆料的性质：①流动性：不断断续续就是流动性好；②流平性：影响了涂布的平整度和均匀度；③流变性：是指浆料在流动中的形变特征。
6. 浆料的分散：①干粉混合：颗粒之间以点点、点面、点线形式接触；②泥状捏合：加入粘结剂液体或溶剂，原材料被润湿、呈泥状。
经过搅拌机的强力搅拌，物料受到机械力的剪切和摩擦，同时颗粒之间也会有内摩擦，在各个作用力下，原料颗粒之间趋于高度分散（大颗粒破裂）。
③稀释分散：缓慢加入溶剂调节浆料粘度和固含量。
此阶段分散与团聚共存，并最后达到稳定。
物料的分散主要受机械力、粉液间摩擦阻力、高速分散剪切力、浆料与容器壁撞击相互作用力的影响。
7. 浆料的影响因素：①粘度过高或过低都是不利于极片涂布的，粘度高的浆料不容易沉淀且分散性会好一点，但是过高的粘度不利于流平效果，不利于涂布（后续辊压时易造成极片局部裂纹、甚至断裂）；粘度低时虽然浆料流动性好，但干燥困难，降低了涂布的干燥效率，粘度过低还会发生涂层龟裂、浆料颗粒团聚、面密度一致性不好等问题。
②分析解决浆料粘度变化的原因，要从粘结剂的本质及浆料分散程度上着手。
③粘度升高：*正极浆料在放置一段时间后粘度升高。
其原因一（短时间放置）是浆料搅拌速度过快，粘结剂未充分溶解，放置一段时间后PVDF粉末充分溶解，粘度升高。
锂离子电池搅拌浆料的粘度及其影响因素
锂离子电池搅拌浆料的粘度及其影响因素锂离子电池搅拌浆料的粘度及其影响因素字体大小：大 - 中 - 小stl100发表于 09-12-19 20:48 阅读(1120) 评论(1)分类：来源：/139418010.html对于锂离子电池生产来说，涂工是电池关键工序，直接影响电极及电池质量，对于涂工来说，控制搅拌浆料的粘度相当重要，粘度的参数主要是为操作人员有个标准，因为浆料的粘度直接影响涂工效果。
一粘度定义液体在流动时，在其分子间产生内摩擦的性质，称为液体的黏性，粘性的大小用粘度表示，粘度又分为动力粘度与运动粘度。
二粘度影响因素1）温度最有可能影响材料流变行为的其中一种因素为温度。
一般来说，有的材料对于温度非常敏感，且对于黏度变化会出现相对较小的变异；另外一些材料则对于温度具有较小的敏感性。
对于搅拌浆料，由于温度直接影响分子的扩散，从而影响粘度系数。
因此，对于配料及搅拌车间，实施相应的温度控制是必须的。
这是为保障浆料生产的可控性需要措施。
一般车间规定为室温，即25±5℃，超出这个范围，粘度的控制标准需重新制定。
2）测试状况材料在测量黏度时的状况可以想见对于测量的结果会有影响，因此在作测试时，对于环境的控制，需注意的情况有：（1）测试的参数，包括黏度计型号、转子/转速的组合、样品槽大小、有无脚架存在、样品温度、样品制备技术等等，所有参数不止会影响到测量的准确性，同时会影响你所测量材料的真实黏度。
（2）样品的均匀度。
若能提高样品的均匀度，则容易得到一致的结果，然而大部分的材料都有趋向分为非均匀层的性质，所以在你做搅拌或摇晃样品的动作时，小心不要太严重扰动样品。
3）测试时间时间明显地影响材料的摇变性质和流变性质，但是就算样品不受剪力影响，其黏度仍会随着时间而改变，因此在选择与准备样品作黏度测量时，时间的效应是必须做考量的，此外，当样品在程序中有产生化学反应时，材料的黏度也会有所变化，因此在反应某一段时间所做的黏度测量与另依时间所做的结果会有所不同。
锂离子电池胶液与浆料的黏度影响因素
锂离子电池胶液与浆料的黏度影响因素
王双双;张佳瑢;王晨旭;谢佳
【期刊名称】《电池工业》
【年(卷),期】2012(017)006
【摘要】锂离子电池浆料的分散性、黏度等对电池性能有重要的影响.从pH值、时间、温度等方面研究了影响锂离子电池胶液黏度和浆料黏度的因素,并进行极端条件下的实验,分别得出不同影响因素发生突变的转折点.通过实验数据,提出了保证浆料在时间、温度、pH等方面正常使用的建议:胶液pH值一般要大于4.5,浆料放置时间最好小于48 h,温度控制在常温最佳.
【总页数】4页(P350-353)
【作者】王双双;张佳瑢;王晨旭;谢佳
【作者单位】合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究院,安徽合肥230011
【正文语种】中文
【中图分类】TM912.9
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高炜丽
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XL系列在线粘度计
特
点
连续高温测量 罐体或者管道安装 高灵敏度、高重现性 无运动部件-终身免维护
技术参数
传感器
精 度: 重 复 性: 量 程: *温度范围(传感器) : *压力范围 : *过程连接 : 长 度: 重 量: 材 质: 防护等级 : 防暴等级 : ± 1 % ± 0.3 % 0 ~10 9 cP –40°C ~ 450°C 可选 可选 585mm > 4 kg 316 SS ( 哈氏C可选 ) IP68 Safe Area/Ga Ex ia IIC T4 - T6
CMC是天然纤维经过化学改 性后所获得的一种水溶性好 的聚阴离子纤维素化合物， 具有增稠、分散、悬浮、粘 合、成膜、保护胶体和保护 水分等优良性能，中性
小分子线性链状乳液，易溶于 水和极性溶剂。
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制浆基础理论——分散过程的物理化学
粉料的侵入与润湿 分散体-胶体稳定性 空间（或聚合物）稳定作用 空缺絮凝和空缺稳定作用 吸附 沉降和絮凝
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4、空缺絮凝和空缺稳定作用
空间稳定作用源于聚合物被吸附到颗粒表面上。溶液中游离的聚合物 对胶体稳定性的效应引起所谓“空缺絮凝”和“空缺稳定作用”。 当胶体颗粒互相靠近到间距小于溶液中聚合物分子的直径时，聚合物 分子这时就被排除颗粒之间的空间，那里只留下溶剂。在热力学中这 是不利的，会使溶剂分子渗透到聚合物溶液中去，并使两个颗粒更为 靠近，也就是发生絮凝。
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1、粉料的侵入与润湿
①固体粉末在空气中，随时间的推移会吸附部分空气在固体表面上，液体黏结 剂加入后，如果固体与气体吸附力比与液体的吸附力强，液体不能浸湿固体； 如果固体与液体的吸附力比与气体的吸附力强，液体可以浸湿固体，将气体排 出。 ②正极材料中所有组分均能被黏结剂溶液浸湿，分散相对容易。 高真空度有利于材料缝隙和表面的气体排出，降低液体吸附难度；材料在完全 失重或重力减小的情况下分散均匀的难度将大大降低。 ③石墨与水性黏结剂溶液极性不同，不易分散；可先用醇水溶液将石墨初步润 湿，再与黏结剂溶液混合；分散过程为减少极性物与非极性物间的距离，提高 它们的势能或表面能，所以为吸热反应，搅拌时总体温度有所下降，可适当提 Page 9 高温度，促进吸热反应并提高流动性，降低分散难度。
位阻稳定作用
不带电荷的聚合物链交错
带聚合物的粒子彼此接近 时，由于聚合物的交错， 它们不能靠得太近，因而 聚合物就对粒子的相互作 用产生了位阻阻碍。
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“电位阻稳定作用”
静电稳定、位阻稳定 共同作用
静电稳定和位阻稳定作用
①愈接近表面，反离子固定得愈牢。 在距离粒子较远的液相中正负离子 处于平衡状态。 ②双离子层越厚，稳定性越好。 ③起静电稳定作用的分散剂，很好 的例子是羧甲基纤维素（CMC）。
在剪切平面的电子
胶体颗粒通过电荷而得到稳定的理论已出现多年， 在所谓DLVO理论中达到顶点。
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3、空间稳定作用
不论在水和非水（包括非极性）介质中都能使胶体颗粒稳定的另一因 素，是现在被称作“空间”或“熵”的稳定作用。 空间稳定作用的主要特点是：它不是有机化学中通常考虑的空间阻碍 ，即分子的构形阻止反应的进行，而是由于熵的损失导致能量的变化 。 空间稳定作用的最简单形式可以形象地表述为：由低聚物或聚合物的 链形成的溶剂化层不可逆地附着在浓度均匀的颗粒表面上，产生一个 厚度为δ的“溶剂化”保护套。 如果两个这种颗粒靠近导致其溶剂化护套互相重叠，或者它们在重叠 区的某一区段的密度重新分布，就会产生聚合物浓度的局部升高。这 种聚合物浓度的局部升高导致系统中溶剂的渗透压的产生。因此，排 斥能的产生源于非理想组分的稀释自由能。
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磁层干燥
干燥速度计算： 道尔顿方程
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3、热风干燥对比其他干燥方式
微波干燥的特点 ①穿透力强：通常915兆赫和2450兆赫两种频率的电磁波，对吸水性介 质的穿透深度在几厘米到几十厘米；红外线一般小于10毫米，热分布的 均一性也差；热风毫无穿透力。 ②由里及外：微波能深入被干燥材料进行干燥。由于热风是由外向内， 通过热传导进行干燥，易产生“夹生”、“龟裂”现象。微波干燥不会 产生这些。 ③具有选择的吸收性：被干燥材料含水分越多，则吸收微波能也越多。 干燥完成的材料，水分失去，吸收作用即自动停止。这种现象叫做“湿 度之均化”。因此，微波干燥不像热风干燥那样等量地冲击被干燥材料 ，容易发生过干或欠干现象。 红外干燥的特点 ①热效率高：红外线具有非常高的热能密度，能使涂层内水分快速蒸发 ，涂料在很短的时间内就能达到固化点，从而有效防止胶粘剂的迁移与 流失。 ②内外同时干燥：有利于厚涂层干燥，减少龟裂。
6、分散剂的使用
一切颜料表面都吸附着杂质，如空气、水分和其他气体。为使颜料颗 粒润湿，大多数情况下，必须用分散剂去取代这些杂质。所以，分散 剂的润湿能力必须大到足以克服或者至少减小液体内部的内聚力和固液界面的表面张力，使得分散剂的润湿集团能够附着在颜料的表面。 大多数用于涂料制造的漆料都可以认为是分散剂，它们的润湿能力取 决于相对分子质量的大小、分子结构和分子上的取代基，如羧基、羟 基、氨基、酯基。 因为液体分子和颜料分子所带电荷决定着润湿过程，所以在分散阶段 各组分、树脂、溶剂以及固体颗粒的极性起着很重要的作用。极性取 决于分子的形状，因而取决于分子的电荷分布和对称性。 分散剂和漆料通过润湿基团被吸附到颜料表面，而非极性基团溶于液 相而得到伸展，这种状态叫做“空间位阻稳定”。 涂料工业中，人们使用种类繁多的润湿剂（表面活性剂）以减小固-液 界面的表面张力，从而形成新的表面，使分散过程中对漆料的吸附变 得更容易。
正极浆料基本成分
非极性物质，不规则形状， 一种各向同性的类球形人 造石墨， D503.4μm左右， D906.5μm 含水量≤0.2% D50一般为6～8μm， pH 10～11
非极性物质，葡萄链状物， 弱极性液体，用于溶解/溶胀 PVDF，同时作溶剂稀释浆料 含水量3～6%，吸油值约 300，粒径一般2～5μm； 通常中性 是由直径为40nm左右的 原生粒子团聚成150200nm的原生聚集体，再 通过软团聚和人工压缩等 后续加工成型，
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4、浆料体积比
NMP密度：1.028(25℃)
DMAC密度：0.9429(25℃)
6.5Ah：转移罐D650mm×H450mm,正极料H240mm，负极H270mm 总体积：正极79.6L，负极89.5L 49.58kg DMAc -NMP=52.58L-48.23L=4.35L 水=62.31kg=62.31L 体积比： DMAC=（79.6-52.58）/79.6=33.94% NMP=（79.6-52.58）/（79.6-4.35）=35.91% 水=（89.5-62.31）/89.5=30.36%
对涂布性能 在高涂布量时色调不 匀和龟裂的倾向会增 加，比起淀粉来CMC/ 乳胶配料可允许较低 的总胶黏剂含量。这 样可获得更疏松和柔 性的结构，意味着减 少色调不匀和龟裂的 倾向。在高定量热固 性胶印纸中，这也意 味着降低鼓泡的倾向。
通过选择最适宜的 CMC品种，可使保 水值满足于涂布条 件和涂料配方相关 的各种需求。
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7、合成共黏剂和增稠剂 增稠剂的主要功能是将涂料黏度调节到规定 水平以及给予必要的保水性。 共粘剂主要用于将涂料黏度和保水性调节到 所需水平，并根据特定涂布技术的需要，改 变其流变学。
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8、检测 绝对黏度=剪切力/剪切应变速率 pH值（影响涂液的稳定性） 表面张力：气泡压力原理的表面张力仪测量动 态表面张力，为目前已知最快速、可靠而经济 的方法。 粒度：测量最大聚结体
非极性物质，链状物，分子量 30万～300万不等；吸水后分子 量下降，黏性变差
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负极浆料基本成分
弱极性分子 非极性物质，易被非极性 物质污染，易在非极性物 质中分散；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 易重新团聚。D5020μm左 右。颗粒形状多样且多不 规则，主要有球形、片状、 纤维状等。 非极性物质，葡萄链状物， 含水量3～6%，吸油值约 300，粒径一般2～5μm； 通常中性 是由直径为40nm左右的 原生粒子团聚成150200nm的原生聚集体，再 通过软团聚和人工压缩等 后续加工成型，
*注意: 温度，压力和过程连接可根据要求定制
变送器
防护等级 : 电 源: 模拟输出 : IP65 24V DC @ 100mA 3 路 4-20mA 黏度, 修正黏度，温度 RS485 Modbus 总线 支持 支持 2路电压触点输出
数字输出 : 温度补偿: 压力补偿: 报 警:
中国•上海•漕宝路80号
在理论以及实践中完全可以用体积比来设计工艺，而 且将会更有效。
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5、稳定化—只有使用分散剂才能获得稳定的分散状态
分散剂提前加入
粉料集群开始破裂时立即加入 才能避免粒子的相互作用再聚集成团
稳定化机理1
稳定化机理2
静电稳定作用
反离子云的排斥力
分散剂吸附在粒子表面， 使获得了与分散剂有相同 符号的高度固定电荷。 使用阳离子分散剂时，在 粒子周围的表面负电荷形 成一层相反的正离子云。
杨氏方程
接触润湿角θ≤90°，固体浸湿。 接触润湿角θ＞90°，固体不浸湿。
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2、分散体——胶体稳定性
要得到“胶态分散 体”，必须设法克服 无处不在的引力能。 必须在颗粒之间产生 某种排斥能，使排斥 能和引力能相加结果 为明显的净排斥能。
为了产生稳定的胶态 分散系，必须引进一 种颗粒间的排斥能， 使得在颗粒间距（所 需要的颗粒浓度，即 PVC）内有足够的净 能量来防止絮凝。